生產(chǎn)勘探在可可塔勒鉛鋅礦淺議

李福疆

(新疆有色冶金設計研究院有限公司 烏魯木齊 830000)

生產(chǎn)勘探在可可塔勒鉛鋅礦淺議

李福疆

(新疆有色冶金設計研究院有限公司 烏魯木齊 830000)

可可塔勒鉛鋅礦床位于新疆阿勒泰專區(qū)富蘊縣境內(nèi)，從1998年開始，此礦就進行開采活動，隨著開采程度的不斷加深，礦山地質(zhì)在生產(chǎn)中的指導作用也越來越突出，現(xiàn)就已經(jīng)取得的地質(zhì)資料和礦山采礦資料，對可可塔勒鉛鋅礦床地質(zhì)特征、局部礦體的實際變化和在生產(chǎn)探礦中的指導作用介紹如下：

1 以往地質(zhì)工作總結

可可塔勒鉛鋅礦床是國家305項目有關課題和新疆有色地勘局等單位密切配合，于1986年檢查化探異常，評價鐵帽時被發(fā)現(xiàn)，隨后對可可塔勒礦帶進行了以鉛鋅為重點的找礦評價工作，新疆有色地勘局706隊的普查報告提供Pb+Zn金屬量約320萬噸，平均品位Pb 1.51%、Zn 3.16%、Cu 0.08%，其中Pb+Zn>8%的富礦體約占30%，使可可塔勒礦帶成為新疆最重要的鉛鋅富集區(qū)。

1.1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)位于阿爾泰南緣晚古生代裂陷槽中。它是在阿爾泰早古生代山弧帶基礎上發(fā)生裂陷而成。早泥盆世堆積陸源碎屑-火山巖建造，中泥盆世過渡為雙峰式火山巖建造，晚泥盆世-早石炭世轉(zhuǎn)入?yún)R聚，晚石炭世早期固結，二疊紀起隆起為陸?？煽伤盏V床產(chǎn)于拉張階段的下泥盆統(tǒng)康布鐵堡組上亞組中酸性火山巖(容巖、火山碎屑巖)-碎屑沉積巖-碳酸鹽巖建造中。

礦床位于麥茲火山盆地東段,受北西向構造控制。礦區(qū)內(nèi)分布下泥盆統(tǒng)康布鐵堡組和中泥盆統(tǒng)阿勒泰組。礦層產(chǎn)于康布鐵堡組上亞組第二巖性段中部(D1K22)。該層下部為變酸性熔巖、變角礫晶屑凝灰?guī)r(局部為集塊熔巖、凝灰角礫巖),上部為鉛鋅礦化層(硫化物礦體、片巖、變粉砂巖、大理巖)夾紋層狀磁鐵硅質(zhì)巖和條帶狀微晶石英片巖(噴流巖)。

麥茲向斜區(qū)域構造線總體走向310°～320°，地層陡傾，傾向北東為主，核部為阿爾泰組，兩翼為康布鐵堡組地層，北東翼倒轉(zhuǎn)?？煽伤浙U鋅礦床位于麥茲倒轉(zhuǎn)向斜之北東倒轉(zhuǎn)翼的東南端近轉(zhuǎn)折部位(圖 1）。

圖1 麥茲向斜地質(zhì)略圖

1.2 礦床地質(zhì)特征

可可塔勒鉛鋅礦床長6 km,寬0.17 km。地層呈單斜構造產(chǎn)出,僅在局部見一些規(guī)模較小的褶皺。地層走向130°～160°,傾向東北,傾角50°～85°。

表1 可可塔勒礦床主要礦體特征和鉛鋅品位

1.2.1 含礦層特征

礦床賦存于泥盆統(tǒng)康布鐵堡組上亞組第二巖性段(D1K22)中部,是一套物質(zhì)成分復雜的巖層,以沉積巖為主夾有火山巖,巖性包括變質(zhì)的砂質(zhì)巖、泥質(zhì)巖、火山碎屑巖和熔巖,在該含礦層中有一層較連續(xù)但厚度不大的不純大理巖,含礦層各種巖石鈣質(zhì)含量高,并常見透鏡狀、團塊狀不純大理巖。含礦層內(nèi)不同巖性間為漸變過渡,包括礦體與圍巖的界線。薄層大理巖形成稍前或同時正是本礦床形成時期,礦體主要產(chǎn)于這層大理巖的下部。含礦層規(guī)模較大,地表東10線,西到55線長約7 km,其中0線～19線成礦最好,含礦層最厚,但巖性不穩(wěn)定。地表礦石已氧化,呈褐色、姜黃色鐵帽,但在氧化帶中尚保留一定的原生方鉛礦、閃鋅礦等硫化物。

1.2.2 礦體規(guī)模、形態(tài)、產(chǎn)狀

可可塔勒鉛鋅礦床有10個礦體,以7號礦體規(guī)模最大,連續(xù)性好,深部礦體最大厚度31.23m,平均厚16.78m,Pb的最高品位2.07%,平均值1.54%,鋅最大值4.96%,平均值2.46%,礦體走向長50～1 350m,延深200～690m,厚度8～31m(水平厚度)。礦體形態(tài)、產(chǎn)狀及規(guī)模見表1。

礦體形態(tài)分兩類,一類呈分枝和分枝復合的不規(guī)則層狀,厚度變化大,形態(tài)復雜，以7號礦體為代表,另一類為較規(guī)則的層狀,少或無分枝復合現(xiàn)象,礦體賦存于下泥盆統(tǒng)康布鐵堡組上亞組第二巖性段中部附近,走向130°～170°,大部分傾向北東，以9號礦體為代表。

1.2.3 礦石類型

礦石類型可按其礦物組合分為:方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦型;方鉛礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦型;方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦型。按脈石礦物可分為:云母、碳酸鹽、長英質(zhì)型和云母、長英質(zhì)型。按礦石構造分為塊狀礦石型、稠密或稀疏浸染狀礦石類型。

1.2.4 礦石的結構構造

礦石構造以稠密、稀疏浸染狀、斑雜狀、塊狀為主,另有條帶狀、變余層狀、脈狀等。礦體受構造影響部位可能出現(xiàn)角礫狀。結構有粗粒、細粒、自形粒狀、它形粒狀、斑狀變晶、交代吞蝕、共邊、填間、交代殘留等。如黃鐵礦被磁黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦等交代吞蝕,磁黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦具有共同生長邊,細小磁黃鐵礦充填在黃鐵礦晶體之間等。

1.2.5 圍巖蝕變特征

礦體圍巖蝕變主要為黃鐵礦化、硅化、絹云母化、綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化、石榴石化、透輝石化。

⑴黃鐵礦化。黃鐵礦呈稀疏浸染和細脈浸染狀散布在近礦圍巖(即黑云母變粒巖、不純大理巖、黑云母石英片巖、變晶屑凝灰?guī)r)，愈近礦體蝕變愈強。此種蝕變常伴隨綠泥石、綠簾石、石榴石、絹云母等，屬綜合性蝕變。

⑵硅化、絹云母化。硅化主要分布于礦體兩側(cè)（黑云母變粒巖、黑云母石英片巖、變晶屑凝灰?guī)r）中，常以細脈狀、團塊狀或斑點狀充填于圍巖裂隙或交代早期礦物。硅化、絹云母化常伴有浸染狀黃鐵礦。

⑶綠泥石化、綠簾石化。此種蝕變廣泛發(fā)育于礦體上下盤圍巖(即黑云母變粒巖、不純大理巖、黑云母石英片巖、變晶屑凝灰?guī)r)中，綠泥石呈細葉片狀集合體出現(xiàn)，并伴有綠簾石化和黃鐵礦化。

⑷石榴石、透輝石化。此種蝕變廣泛發(fā)育在礦體上下盤圍巖中，其中以石榴石(鐵鋁榴石)化為主，呈稀疏-稠密浸染狀、細脈狀分布于圍巖中，并伴有綠泥石和黃鐵礦。

2 礦山已開采礦體具體特征

可可塔勒鉛鋅礦床的直接容礦圍巖根據(jù)變余結構構造和原巖恢復，主要為片巖、變砂巖、粉砂巖、大理巖，即以正常沉積巖和凝灰質(zhì)沉積巖為主，在靠近火山口上部(0～19線)，產(chǎn)有角礫晶屑凝灰?guī)r和變酸性熔巖小透鏡體，表明在成礦過程中仍有微弱的火山活動。

2.1 鐵帽(地表氧化礦體)特征

可可塔勒礦床東段礦體已剝露地表，并形成土褐黃色、褐紅色鐵帽，是最直接的找礦標志，是檢查化探異常、追索評價鐵帽而被發(fā)現(xiàn)的。該區(qū)鐵帽以淋濾膠狀構造、粉末狀構造為主，局部發(fā)育峰房狀交代構造、條帶狀交代構造和塊狀交代構造。形態(tài)多為層狀、似層狀、透鏡狀，其規(guī)模一般長20～60m，寬0.2～25m，鐵帽中仍殘留有黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦等硫化物礦物。

可可塔勒礦區(qū)氧化程度總體較弱，氧化深度不大，一般<20m。但是在T4～T12線間礦區(qū)氧化達到150m的深度，氧化率幾乎100%，在氧化礦中Pb＋Zn平均品位8%左右，氧化礦量有40萬噸。由于現(xiàn)有的氧化礦量及礦石品位建專門的選廠沒有經(jīng)濟收益，所以11號井(豎井)自2004年到現(xiàn)在都是停工狀態(tài)，給投資方造成了很大的損失。

2.2 礦體產(chǎn)狀、品位和變化趨勢

硫化物礦體呈似層狀、透鏡狀，與地層產(chǎn)出基本一致，在下盤(NE倒轉(zhuǎn)翼)酸性火山巖中，發(fā)育交切的浸染狀和不規(guī)則細脈狀礦化(以7-14線發(fā)育較好),但不具工業(yè)價值。上部的層狀礦體和下部交切細脈狀-浸染狀礦化共同構成了一個火山成因塊狀硫化物型礦床的典型礦化結構。層狀礦體的走向一般為310°～340°，0線以西傾向北東；0線以東地表礦體產(chǎn)狀發(fā)生擺動，深部傾向變?yōu)槟衔鳎@一轉(zhuǎn)向趨勢對深部找礦預測具有重要意義。

厚大礦體賦存于火山洼地中火山巖和沉積巖的增厚部位。礦區(qū)19線以西、12線以東為單層礦，19線-12線間為多層礦。由于受后期（造山期）強烈的變形變質(zhì)作用改造，原似層狀礦體被變形作用切成幾個相距很近，之間為高度片理化的礦化圍巖所隔開的不規(guī)則透鏡礦體，但其構造包羅面仍顯示出原層狀礦化特征（圖2）。

圖2 可可塔勒礦床7號勘探線剖面圖

3 生產(chǎn)探礦中的實際指導作用

可可塔勒鉛鋅礦的9號礦體，在對照各勘探線鉆孔見礦高程和品位發(fā)現(xiàn)，礦體向深部有變厚變富的趨勢。以19、27、39、63線w(Pb+Zn)含量最高,也正是這4條線見礦深度最大,T33線見礦高程為1 165 m,w(Pb+Zn)<2%,T19線見礦高程為530 m,w(Pb+Zn)達6.9%,即同一條礦體,深度增大635m,品位增加2.5倍。27線施工兩個孔,ZK27-1在400m以下見有真厚9.97m礦體，w(Pb)為1.48%，w(Zn)為2.69%，合計4.17%；ZK27-3孔深750.97 m，在642～673m見有真厚為19.72m的礦體，w(Pb)為1.49%，w(Zn)為3.82%，合計5.31%，其中可圈出7.75 m真厚的富礦體，w(Pb)為1.89%，w(Zn)為8.64%，亦顯示向深部礦體有顯著變厚變富的趨勢。相應的ZK47、ZK55孔機臺地形為高地，鉆孔較淺，見礦不好，其西側(cè)的ZK63-1孔見礦深度大，品位又變高(6.54%)，這意味著9號礦體向西側(cè)伏，深部成礦空間還遠沒有控制住。根據(jù)在9號礦體中的坑道工程及采礦情況，發(fā)現(xiàn)此礦體厚度在走向上及延伸方向都有收縮膨大的現(xiàn)象，礦脈窄的地方只有0.3～0.5m，甚至有時只有構造線存在，礦脈厚的地方可達10m，所以在施工中當?shù)V脈變小和礦脈厚大時都是正?，F(xiàn)象，這也是地質(zhì)報告地表鉆孔有的見礦不好的原因。通過礦山已有資料數(shù)據(jù)，可以推斷礦體越往下部厚度增加，礦體品位變好。

根據(jù)可可塔勒鉛鋅礦的井下工程分析，7號礦體在1 100m水平以上，礦體傾向北東，脈體走向300°～320°，礦體位置與地質(zhì)報告提交資料比較相符，但是隨著深度的增加，7號主礦體在T5線附近1 055m標高以下發(fā)生轉(zhuǎn)折，礦體由北東傾向變?yōu)閹缀踔绷?，而且走向變?yōu)镹 50°方向，這幾乎和地質(zhì)報告所預測的走向方向垂直了，這也是可可塔勒鉛鋅礦開采深部礦體的中段，在前期開采中沒有找到主礦體的一個原因(圖3)，由于普查報告勘探線間距達100m，而且7線所布的鉆孔在實際施工中，發(fā)生了比較大的漂移(主要見礦鉆孔ZK7-5在平面上最大漂移25m)，主礦體分布在5線附近，且由于礦體走向平行于勘探線方向，傾向發(fā)生倒轉(zhuǎn)，傾向由北東轉(zhuǎn)為南西，導致7線所布的ZK7-9、ZK7-11兩個深孔幾乎沒有見礦。后來在900m水平，礦山施工坑道鉆，穿過了30m的廢石后，在主礦體南西方向探到了厚度8～12m的礦體。當900 m水平探到礦后(圖4)，上部的1 000m水平施工沿脈95m也控制了部分礦體。這樣才又找到7號礦體的主要礦脈了，對其空間的賦存狀態(tài)也有了清晰的輪廓。

圖3

圖4

4 結論

綜上所述，可可塔勒鉛鋅礦9號礦體向西側(cè)伏，隨著深度的增加，礦體品位變好，礦脈厚度增加，雖然局部礦體薄，但是在施工沿脈的時候，只要跟著構造線就一定能夠找到主礦體的，這在現(xiàn)場指導生產(chǎn)活動中就比較容易。7號礦體由于在深部巖層發(fā)生倒轉(zhuǎn)，礦體的走向也發(fā)生了變化，所以礦體往東部是延伸的，而且往深部也應該延伸，由于地質(zhì)報告對7號礦體的深部賦存形態(tài)沒有了解清楚，對于7號礦體的深部只有少數(shù)鉆孔打到富礦體的頭部，所圈礦體同實際情況有一定的出入，對于7號礦體的深部在以后的生產(chǎn)探礦指導中，要把握礦體的走向變?yōu)镹60°左右，傾向變?yōu)槟衔?，而且將黃鐵礦化的巖層追索到底，這是指導生產(chǎn)探礦的大方向。由于7號礦體呈分枝和分枝復合的不規(guī)則層狀,厚度變化大,形態(tài)復雜，所以在生產(chǎn)探礦中要結合坑道鉆，對有可能成礦的靶區(qū)實施探礦，可以收到事半功倍的效果。

正確的成礦理論對礦山生產(chǎn)有很大的指導作用，可可塔勒鉛鋅礦在最初的生產(chǎn)中，由于地質(zhì)資料同實際情況比較符合，所以施工比較順利，大家對地質(zhì)報告的資料十分相信，但是后面開采7號礦體深部的幾個窿口，由于地質(zhì)資料同實際情況有很大的出入，開始沒有找到主礦體，使投資方陷入了無礦可采的窘境，礦方對地質(zhì)報告的資料開始十分不相信了，從一個極端走向了另外的一個極端，其實地質(zhì)報告提供的資料同實際情況有出入是十分正常的，這需要礦山地質(zhì)工作者在具體生產(chǎn)中結合實際情況，不斷解決發(fā)現(xiàn)的問題，從而使理論更加完善，才能更好的服務于生產(chǎn)。

〔1〕王京彬,秦克章,吳志亮,等.阿爾泰山南緣火山噴流成積型鉛鋅礦床〔M〕.北京地質(zhì)出版社,1998.

〔2〕王京彬.新疆可可塔勒鉛鋅礦成礦帶成礦規(guī)律〔J〕新疆地質(zhì),1998.

〔3〕徐開禮,朱志澄.構造地質(zhì)學.1989.

收稿：2013-03-14