楸樹灣銅鉬礦區的地質條件和資源合理開發研究方向的設想

■孔如軍（河南洛陽礦業集團鎮平有色礦業有限公司河南洛陽471400）

楸樹灣銅鉬礦區的地質條件和資源合理開發研究方向的設想

■孔如軍
（河南洛陽礦業集團鎮平有色礦業有限公司河南洛陽471400）

通過對楸樹灣銅鉬礦區的資源合理開發的調查研究，提出了較為適合礦山的開發方向，這為下步對低品位多礦種的此類礦山的資源調查和礦山開發指出了一個新的研究方向，對于礦產資源的合理開發、研究有重要意義。

地質條件 合理開發 研究方向

1　礦區的地質條件

1.1工作區地質

礦區行政管轄于鎮平縣老莊鎮楸樹灣村，礦區位于秦嶺褶皺帶東部傾沒端，夏館—雙槐樹深大斷裂的北側，出露地層是古元古界秦嶺群雁嶺溝組和郭莊組變質巖，深大斷裂以南分布有中生界白堊系上統胡崗組灰綠色礫巖、灰紫色泥巖和下統白灣組紫紅色—黃褐色變質粉砂巖及石英大理巖；新生界新近系灰綠、棕色砂巖及灰白、淺綠色礫巖、砂礫巖；第四系的覆蓋層中有黃褐色亞砂土、亞粘土、礫石等。區域構造線總的方向呈北西西—南東東向延伸,夏館～雙槐樹大斷裂兩側分布著與其平行或斜交的次一級斷裂。地層呈現向南西傾斜的單斜構造。礦區北側分布著大面積的海西期中粗粒黑云母花崗巖。區域上礦點分布較多，礦區南側有祈子堂金礦，北西側有父子岈金礦點，再往西有內鄉板廠的銅、銀多金屬礦區，區域上從西到東礦點分布情況呈現明顯的多金屬成礦帶。

（1）雁嶺溝組：雁嶺溝組中段（pt1y2）：主要分布于礦區南部，主要巖層有破碎角閃大理巖、白云質大理巖，局部白云質大理巖蝕變為石榴子石‘透輝石矽卡巖。破碎角閃大理巖(MKIS)：分布在分水嶺至李老莊一帶，灰白色，粒狀變晶結構，塊狀構造，裂隙發育而顯得破碎，主要成分為方解石、角閃石，次要成分有石英、石墨等，傾向190～220°，傾角60～75°。白云質大理巖(MDo)：分布于礦區南東側樓上莊一帶，灰白色，粒狀變晶結構，塊狀構造。主要成分是方解石、白云石，次要成分有石英、石墨。少量礦物有鎂橄欖石及榍石，巖層的傾向200～220°，傾角60～70°。鐵英片巖(MP4)：分布礦區南東的樓上～北坡一帶，呈紅褐色，鱗片變晶結構，片狀構造，主要礦物成分為石英、赤鐵礦，次要礦物成分有矽線石、磁鐵礦、絹云母，該層是大理巖中的夾層，產狀變化大。雁嶺溝組下段（pt1y1）：分布礦區中部，是礦區中分布面積最大的巖性段，巖性多種，有矽卡巖化大理巖、矽卡巖化碎裂大理巖、大理巖、白云質大理巖、黑云母片巖、石英云母片巖、矽線石片巖，含矽卡巖礦物長石石英片巖、斜長角閃片巖、碎裂白云質大理巖、碳質大理巖及受構造影響的震裂角礫巖、爆發角礫巖。爆發角礫巖是銅礦的主要賦存層位。

（2）郭莊組（pt1g）：分布于礦區北側，涉及的層位是花崗片麻巖及石英云母片巖兩層，描述如下：花崗片麻巖（MB）：分布于礦區的最北側，巖石呈灰白～淺黃色，鱗片粒狀變晶結構，片麻狀構造，主要礦物成分有正長石、石英、黑云母；次要礦物有石榴子石、角閃石、磁鐵礦、菱鐵礦，礦物順層排列明顯，巖層傾向200°～220°，傾角60°～80°。石英云母片巖(MP2)：出露于礦區北側花崗片麻巖南部，與花崗片麻巖呈整合接觸，鱗片變晶結構，片狀構造，主要礦物成分有石英、黑云母、斜長石；次要礦物成分有石榴子石、角閃石、矽線石、磷灰石。巖層南界與燕嶺溝組地層呈斷層接觸，巖層產狀：傾向215～220°，傾角50～70°。

（3）礦區的矽卡巖：楸樹灣礦區矽卡巖的成因及產出部位均較為復雜，并且，該類巖石與銅鉬礦體關系密切，故單獨敘述如下：區內矽卡巖成因，既與區域變質有關又與接觸交代有關，根據礦物組合及巖性特征，將礦區內矽卡巖分為三類：即石榴子石矽卡巖、透輝石矽卡巖、石榴子石透輝石矽卡巖，本報告所附的1：1萬的區域地質圖未予細分，不論何種矽卡巖，均以SK代號標出，出露面積小的矽卡巖體未予標出。

按產出部位及礦化關系，又可將區內矽卡巖分為五種：由層狀不同的大理巖經區域變質而成的條帶狀透輝石、石榴子石矽卡巖：主要分布于礦區中部、南部及西部，具有一定層位，原生層理清晰可見，巖石呈淺綠灰綠色，透輝石與石榴子石呈條帶狀分布，主要礦物有輝鉬礦、磁鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦等，巖性為不等粒結構，帶狀構造。分布于角礫巖帶內的透輝石、石榴子石矽卡巖：由大理巖、角礫及鈣膠結物經熱液蝕變而成，地表主要分布于北山8～13線間的角礫巖中，13～23線的深部角礫巖也可見到。地表巖石呈黃色～黃綠色，風化后呈粉狀及團塊。深部呈灰綠色。主要礦物為透輝石、石榴子石；次要礦物有綠泥石、陽起石，金屬礦物是黃銅礦、磁黃鐵礦；次為黃鐵礦、輝鉬礦、閃鋅礦，地表多見孔雀石及藍銅礦，巖石呈不等粒結構，角粒狀及塊狀構造，該巖石是楸樹灣礦區銅礦的主要圍巖。產于大理巖、片巖的層間透輝石、石榴子石矽卡巖：北山東段13～23線間及北山南坡的深部。巖體規模不大，形狀多為透鏡狀或脈狀，地表呈黃綠色，深部呈灰綠色，主要由透輝石、石榴子石組成，次有綠簾石、石英、方解石等，金屬礦物主要有輝鉬礦、黃銅礦、黃鐵礦。此類矽卡巖一般厚度2～5米，個別厚度可達10米，沿走向延伸一般數十米，長者可達200米左右，是礦區中矽卡巖型鉬礦的賦存圍巖，呈不等粒結構，塊狀構造。產于石英斑巖脈兩側的透輝石、石榴子石矽卡巖：主要見于深部，巖體極不規則，彭縮現象十分顯著，巖石呈灰綠色，主要礦物為透輝石、石榴子石，次為石英、方解石、綠簾石，不等粒結構，快狀構造，一般厚度不超過5米，延伸數十米，與鉬礦關系密切。產于斷裂面間的石榴子石矽卡巖：其成分90%以上是結晶完好、晶形呈菱形十二面體的石榴子石，呈紅褐色，粒徑大者可達2厘米。巖體多呈脈狀及透鏡狀，厚度2～10米，最長者可達百余米，該種巖石鉬礦化極弱，一般不含礦，若其中有石英團塊存在時，則在石英團塊周圍可賦存少量輝鉬礦，該類巖石主要分布于礦區中部及西部局部地段。

1.2礦床特征

礦區的基本構造格局是以單斜構造為主體，單斜地層走向北西西～南東東，傾向南傾，傾角50～70°，北陡南緩。礦區東南部存在一個兩翼傾角25～30°的小型向斜，向斜軸向北西～南東，北西端揚起，南東端傾沒，傾伏角30°左右。礦區內的斷裂構造較為發育，可分為兩組斷裂，與地層平行一組稱為縱向斷裂，另一組呈北東向，稱為橫向斷裂，橫向斷裂晚于縱向斷裂，無論縱向或橫向斷裂均是成礦前的斷裂，區內大小斷裂共23條，主要斷裂為F1～F9九條。由F1、F2、F3、F5四條斷裂所圍的部分是北山角礫巖體出露地段，其面積為0.125平方公里，該地段從地表至深部是本區銅礦賦存的主要部位，銅礦體傾角與主斷裂F1的斷面成20～30°交角，為次級羽狀裂隙成礦。至于本區的角礫巖成因說法不一，有認為是一般構造角礫巖，有認為是同生角礫巖，最終認為是爆發角礫巖。總之由于斷裂發育，眾多的斷裂是巖漿及礦液活動通道，也是控制及容礦的有利條件。礦區內除花崗巖類外，其余地層均屬變質巖類，主要是與區域變質有關，其次是受巖漿侵入時引起的圍巖蝕變。與成礦關系最密切的圍巖蝕變是矽卡巖化，不論銅礦或鉬礦所賦存部位的圍巖均有矽卡巖。圍巖蝕變總趨勢是：以楸樹灣村東南部園頭山隱伏的黑云母花崗巖體位中心，向外形成鉀化～硅化～綠簾石化～矽卡巖化，金屬元素的分布也由巖體向外形成由高溫向中低溫過度的趨勢，即Mo～Cu～Pb、Zn～Ag的分帶現象，礦體富集和分布均受到變質作用制約，按金屬礦產的成因分類，本區銅鉬礦產的成因應屬變質作用。

1.3礦體(層)特征

（1）礦體類型。楸樹灣礦區鉬礦分布于北山南坡及元頭山一帶，東起31線，西止0線，全長800米，礦體受構造形態控制，于巖性無明顯的選擇性，不論碳酸鹽類巖石及泥質巖類巖石，均能接受礦化。礦體密集，大小不等，按其空間分布及賦存的不同巖石可分：片巖型鉬礦；矽卡巖型鉬礦；巖漿巖型鉬礦。①片巖型鉬礦體：分布于元頭山東山間的向斜部位，賦存標高是315～55米，淺部為矽線石片巖鉬礦，下伏黑云母片巖鉬礦，其中夾薄層矽卡巖鉬礦。礦體形態產狀受構造形態制約，沿向斜層面充填交代，由于壓扭力作用，使礦體在向斜核部厚度較大，向翼部分枝復合以至逐漸尖滅之特點。向斜部位20個主要礦體，礦體沿層面貫入，橫剖面上礦體密集，礦體間間距不大，最大間距30米，水平斷面圖上，同一礦體，在軸部巨大，兩翼重復出現，縱剖面上礦體較穩定，延續性較好。14號礦體系矽卡巖礦體，夾于片巖中部，余者為矽線石片巖及黑云母片巖中的礦體。主要分布于3、7、11、15、19線的向斜軸部，翼部次之。6號礦體巨大，位于核部，走向延長480余米，3線減薄，19線趨于尖滅，傾向延伸400米，最厚達55.72米，走向北西，傾向220度，傾角15度，從西向東有側伏現象。礦體呈似層狀、透鏡狀產出。②矽卡巖型鉬礦體：北山南坡矽卡巖帶是本區鉬礦賦存主要部位之一，礦體密集，成帶狀出現，主要分布標高在負50米以上，集中于100～200米之間，負300米以下仍然見礦。除少數幾個礦體在地表出露外，其余均為隱伏礦體，斷續分布于800米狹長矽卡巖帶中，礦體與圍巖界限不清，呈漸變關系。橫剖面上，礦體與巖層相間出現，呈細長條帶延伸，呈層狀礦體，傾向上，各個短小礦體呈迭瓦狀排列?；鸪蓭r脈穿插交代部位，往往富集礦體。在水平斷面圖上，礦體呈雁形排列。礦體走向北西～南東，傾向220～240度，斜角40～60度，傾向延伸最大達800米。41號礦體從0米標高至200米內均有出現，走向延長450米。傾斜延伸達800米，3、7、11、15、19線各工程揭示，厚度變化較大，且有膨縮分枝現象。③巖漿巖型鉬礦體：巖漿巖鉬礦系本區成礦的另一類型，主要分布于礦區中部巖體前緣及巖脈之中，呈脈狀、束狀、透鏡狀。工程揭示，走向變化大，延續性較差，局部伴生銅而形成小的銅礦體。3線109號礦體賦存于負50～負130米標高之間，厚達80余米，往西至0線即行尖滅，往東至7線，厚度僅有2米左右，走向也發生較大的扭動，形成一變化強烈的凸透鏡體。楸樹灣銅礦主要由26個走向延長大于130米的礦體組成。礦體呈迭瓦狀排列，以30°～40°傾角賦存在角礫巖帶中，自上而下編為1～26號。礦體在平面上呈120°左右的方向展布，15線以東向南稍有彎轉。其分布特征是：東西長約750米，南北寬約350米，其中有兩段礦體分布較為密集，即：1～9線揭示15～22個礦體；15～23線揭示11～12個礦體。0線西及11～13線礦體呈稀疏分布。有13個長度在300～600米的礦體縱貫東西，其中17號礦體（主礦體）總長度610米，延深370米，為該礦段內最大的礦體。礦體埋藏標高在380米～140米，主要埋藏在200～100米間。

（2）礦體形態。銅礦體在北山角礫巖帶中，因受次級羽狀裂隙控制，而呈多層狀、迭瓦式排列，礦體多為似層狀及不規則的透鏡狀，其膨、縮、尖滅再現現象明顯，并有分枝復合現象存在。南山鉬礦體礦化類型多樣，主要為片巖型和矽卡巖型，巖漿巖型鉬礦所占比例很小。礦體形態復雜，有似層狀、透鏡狀、束狀、脈狀等形式。

（3）礦體產狀。北山銅礦段的礦體，因系產于構造角礫巖帶內次一級構造裂隙中，因此礦體的產狀與此組裂隙的產狀一致。本組次一級裂隙的產狀，走向與主斷層F1的走向均北西—南東向，傾向南西，唯傾角略小于斷層F1傾角，兩者20°～30°的交角，這主要是因為此組次級裂隙的生成，除斷層F1形成時的作用力外，尚與斷層F2、F3形成時作用力的疊加所致。因此礦體在構造角礫巖帶內呈疊瓦狀產出，礦體走向均為北西—南東向，傾向220～240°，傾角30～40°之間。此段內的礦體因系產于構造角礫巖帶內，礦體上下盤沒有明顯的標志層位，加之礦體呈多層狀產出，礦體間的間距又較小，因此給礦體的連接造成很大困難；礦體產狀的確定除上述的主要認識—礦體產于次級羽狀構造裂隙中外，尚有如下幾點足以說明礦體產狀的正確性：整個礦段控制礦體的構造已經搞清?？刂频V體的構造角礫巖帶已經控制，并知礦體大部分產于構造角礫巖帶的中下部，整個礦化帶的范圍及方向已經控制。經地表揭露礦體的走向已經搞清。鉬礦體主要賦存于礦區中部的矽卡巖及石英斑巖中，礦體賦存標高為0～+140m，礦體傾向南西，傾角為40°左右，部分礦體其形態及產狀極不規則。

（4）礦體規模。核實區內共估算大小銅、鉬礦體281個，其中銅礦體92個，鉬礦體189個，銅礦體中走向延深130m以上者共有26個。礦體最大延長610m，最大延深（指已控部分）318m，一般延長300～500m，一般延深150～250m。單工程見礦最厚為27.02m，薄者僅1～2m，一般在3～10m之間。主礦體（17號）西起1線以西30m，東控至23線以東30m，全長610m，最大延深363m，平均延深224m。鉬礦體主要有10個主礦體，最大延長675m，最大延伸600米。鉬礦中除部分礦體外，單工程控制的小型礦體較多。

1.4礦石質量

（1）礦石物質組成。銅礦段內的礦石類型，按所含的主要金屬礦物，大體可分為三類：銅（鋅）礦石、銅鉬、鉬銅礦石、鉬礦石。銅（鋅）礦石的金屬礦物，以黃銅礦為主，次為黃鐵礦、磁黃鐵礦及少量的輝鉬礦、閃鋅礦、方鉛礦等。銅鉬、鉬銅礦石的金屬礦物，以黃銅礦、輝鉬礦或輝鉬礦、黃銅礦為主，次為黃鐵礦、磁黃鐵礦及少量的閃鋅礦等。鉬礦石的金屬礦物，以輝鉬礦為主，次為黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦等。脈石礦物均為透輝石、柘榴石、綠簾石、方解石、石英等。因本區大多數為原生的硫化礦，僅地表及其淺部才有些銅的氧化物—孔雀石、蘭銅礦及少量的黑銅礦等。地表氧化礦石的氧化率為37.3%，地表向下30米左右的氧化率為6.06%，深部礦石的氧化率為2.32%。因地表氧化礦石僅占整個礦量的極少部分，故未單獨劃分。鉬礦物成分：主要礦物是輝鉬礦、黃銅礦，伴生黃鐵礦、磁黃鐵礦及閃鋅礦、方鉛礦等。脈石礦物主要是透輝石、石榴子石、石英、黑云母，其次有長石、綠簾石、方解石、角閃石、絹云母等，微量礦物是榍石、磷灰石。金屬礦物的生成順序：輝鉬礦～黃鐵礦～磁黃鐵礦、黃銅礦～閃鋅礦、方鉛礦～黃鐵礦。

（2）礦石化學成分。楸樹灣礦區銅礦石屬中品位礦石，全區銅礦平均品位為0.704%；26個主礦體平均品位為0.715%,一般品位為0.5～1.0%,樣品中銅礦石的最高品位為11.72%（一個樣）。品位超過1.00%的樣品不多；鉬礦石一般品位為0.08～0.15%，最高品位為5.34%，楸樹灣礦區根據不同類型鉬礦石平均計算結果：片巖型鉬礦石平均品位為0.0535%；矽卡巖型鉬礦石平均品位為0.0854%；斑巖型鉬礦石平均品位為0.0683%。根據金屬硫化物黃銅礦、輝鉬礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦、閃鋅礦等作單礦物分析,結果：輝鉬礦中含錸,含量為0.0081～0.0447%；黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、輝鉬礦均含硒和碲，硒含量0.0004～0.0072%；碲含量0.0002～0.0134%。銀在上述硫化物中的含量為2.5～480×10～6。按一般工業要求，認為銀及錸、硒、碲三種稀有元素均具有綜合利用價值，但除銀外如何回收利用卻未進行工藝實驗。

表1　銅礦石化學全分析結果表

根據對礦區初步可選性試驗及詳細可選性試驗樣品進行的各種測試，各種元素如表1表2表3。

表2　

表3　光譜半定量分析結果表

鉬礦石的質量屬中富礦石，區內的礦石類型按賦存圍巖可稱為矽卡巖型礦石，根據化學分析和光譜分析結果，礦區礦石有用組分簡單，除主要成分輝鉬礦外，其它含有少量黃銅礦及黃鐵礦，但品位均較低，浮選時多被抑制進入尾礦。礦石中若黃銅礦含量較高，則與鉬同時浮選，然后再進行銅鉬分離的選序，因為鉬精粉中，若銅含量超標，則成有害元素。礦石中主要有益元素是錸，錸主要賦存于輝鉬礦中，選礦時帶入鉬精粉中，雖然鉬精粉中錸的含量達工業要求（0.0002%以上）但因其測試技術復雜，鉬精粉銷售過程，不作含量測試，也不計價。

2　資源合理開發研究方向的設想

從整個礦床的金屬金屬含量來看,該礦床為一個低品位礦床,從目前的市場前景來說開發前景不是太好,如何做好這類礦床的經濟評價是非常重要的一個環節,評價這類礦山，首先從如下個方面進行研究。

（1）加大力度進行選礦試驗研究。從常規的選礦工藝流程浮選來看，先選鉬后選銅，還是選選銅后選鉬，如果銅精礦的品位達到市場計價要求時，鉬品位很難達到計價要求，同樣，鉬精礦品位達到計價要求時，銅品位達不到計價要求，如果采取措施是銅鉬品位都達到計價要求時，選礦工藝流程相對復雜，技術要求嚴格，實際生產中很難控制，這就需要加大研究力度，著重研究如何從精礦中提取銀、錸等金屬，同時研究銅鉬精礦如何分離和如何進行深加工的問題。通過礦產品的深加工，進一步來提高其經濟價值。

（2）充分利用礦區的非金屬礦產。該礦區內有大量的大理巖和花崗巖，大理巖含Cao達86%左右，Cao在化工、醫藥方面用途較廣，也有很大經濟價值。花崗巖等硬度大的巖石，可以作為建材。礦區位于中國最大的水利工程南水北調工程中線工程的源頭，周邊鐵路建設，公路建設項目也很多，同時近年來的村村通建設項目和房地產開發項目也很多，這對石料的需求量很大，礦區的矽線石資源是高端耐火材料，多用于航天、航空方面有礦山開發利用上應該充分考慮金屬礦產和非金屬礦產共同開發研究工作。

（3）在開發利用設計時，先開發上部的非金屬礦產，后開發金屬礦產，這樣一方面充分利用了資源，另一方面減少了礦山開發中大量的排渣量，上部的非金屬礦產的開發，使原來只能井下開采的金屬礦產可以進行露天開采，減少開采難度，可以節約大量資金。

（4）國家在資源管理中要充分考慮金屬礦產開發中的非金屬礦產開發利用問題。如，對金屬礦產開發中的非金屬礦產開發進行稅費減免或國家政策性補貼，鼓勵礦山企業充分利用資源。

（5）在以前的資源調查中只對銅鉬做了評價，對大理石、矽線石等非金屬礦種沒有進行資源調查、評價，今后的金屬礦產資源調查中，對一個礦區的調查不能只對主要的金屬礦種進行調查評價，同時對非金屬礦種也要進行綜合評價，對一個礦區不要進行多次的資源調查。

[1]《河南洛陽礦業集團鎮平有色礦業有限公司楸樹灣銅鉬礦區矽線石資源調查報告》2013年5月 孔如軍陳賢友王文鵬等

[2]《河南省鎮平縣秋樹灣銅鉬礦區北山銅段地質評價報告》，1979年10月河南省冶金地質三隊

[3]《河南洛陽礦業集團鎮平有色礦業有限公司楸樹灣銅鉬礦區選礦試驗報告》2013 年9月長沙礦山研究院

P624[文獻碼]B

1000～405X（2016）～4～66～3