大紅山鐵礦地質(zhì)圈定探討

徐士申

(玉溪大紅山礦業(yè)有限公司，　云南 玉溪市　653100)

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大紅山鐵礦地質(zhì)圈定探討

徐士申

(玉溪大紅山礦業(yè)有限公司，云南 玉溪市653100)

大紅山鐵礦Ⅲ2-3、Ⅲ2-1、Ⅱ5-4礦體分枝復(fù)合嚴(yán)重，前期由于各種原因未進(jìn)行過(guò)系統(tǒng)探礦,后續(xù)回采過(guò)程中各分段采用邊探(坑探)邊采的模式，此模式存在工程投入較大，部分采切工程存在回采時(shí)無(wú)法利用的現(xiàn)象。針對(duì)Ⅲ2-3、Ⅲ2-1、Ⅱ5-4等礦體圈定地質(zhì)技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行探討，以便提供更準(zhǔn)確的地質(zhì)資料來(lái)滿足采礦實(shí)際生產(chǎn)需求、降低生產(chǎn)成本。

大紅山鐵礦；礦體圈定；斷層；地質(zhì)資料

0　前　言

大紅山鐵礦Ⅲ2-3、Ⅲ2-1、Ⅱ5-3礦體主要賦存于800 m至1100 m標(biāo)高之間，展布于勘探線A29～A40線，東西長(zhǎng)1200 m，南北寬540 m，埋深0～336 m，走向東西，傾向南，傾角3°～25°，A31′以西走向向北西偏轉(zhuǎn)。地勘資料礦體呈層狀，連續(xù)性好，全區(qū)穩(wěn)定，是淺部主礦體之一。為提高資源綜合利用，滿足采礦生產(chǎn)需求，對(duì)現(xiàn)有的開拓、采準(zhǔn)工程進(jìn)行坑道地質(zhì)編錄，重新進(jìn)行系統(tǒng)的探礦設(shè)計(jì)規(guī)劃。本文主要探討Ⅲ2-3、Ⅲ2-1、Ⅱ5-3礦體地質(zhì)圈定存在的問(wèn)題，總結(jié)復(fù)雜多變礦體在探礦工程不規(guī)范布置的情況下如何開展地質(zhì)圈連礦體工作，為下一步礦山生產(chǎn)階段開展地質(zhì)工作圈連礦體提供參考。

1　礦區(qū)地質(zhì)概況

礦區(qū)位于滇中臺(tái)拗南端，介于紅河斷裂和綠汁江斷裂所夾持的三角區(qū)，礦區(qū)西邊出露有變質(zhì)較深、混合巖化較強(qiáng)的哀牢山群(Aral)，礦區(qū)東邊(即綠汁江斷裂以東)分布有變質(zhì)較淺的以微古生物化石和疊層石為特征的昆陽(yáng)群(Pt2kn)。

1.1地層

大紅山礦區(qū)分基底和蓋層兩套地層。基底為早元古代大紅山群(Ptd)，系富含鐵、銅的淺—中等變質(zhì)程度的鈉質(zhì)火山巖系，屬古海相火山噴發(fā)—沉積變質(zhì)巖，出露于老廠河、曼崗河、肥味河河谷及其兩岸山坡地帶；蓋層為上三疊統(tǒng)干海子組(T3g)及舍資組(T3s)，廣布于礦區(qū)四周山嶺地區(qū)。Ⅲ2-3礦體賦存于紅山組二段(ptdh2)中，紅山組二段厚約80 m左右，為灰綠色石榴綠泥角閃片巖，中下部夾含銅、鐵石榴白云石大理巖。底部產(chǎn)含石英巖條帶的Ⅲ號(hào)鐵銅礦。

1.2構(gòu)造

礦區(qū)位于東～西向、南～北向及北～西向三組主要構(gòu)造線的交匯地帶。區(qū)內(nèi)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，從太古代末期開始，不同時(shí)期和不同階段的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在礦區(qū)均有不同程度的反映。根據(jù)地層接觸關(guān)系、巖性組合特征、變質(zhì)程度和構(gòu)造型式等，礦區(qū)及以東地區(qū)主要有四大構(gòu)造層：第一構(gòu)造層：由哀牢山群組成，混合巖化強(qiáng)烈，線型褶皺發(fā)育，構(gòu)造線呈北西向，可能為晚太古代原地槽構(gòu)造層。第二構(gòu)造層：由大紅山群組成，中基性鈉質(zhì)火山巖十分發(fā)育，屬優(yōu)地槽建造，產(chǎn)大紅山式鐵、銅礦，構(gòu)造簡(jiǎn)單，構(gòu)造線呈東西向，為早元古代的產(chǎn)物。第三構(gòu)造層：位于本區(qū)東部(綠汁江斷裂東側(cè))，由昆陽(yáng)群組成，變質(zhì)淺，由千枚巖、板巖及白云巖等組成。構(gòu)造線呈近南北向，為冒地槽復(fù)理式建造，產(chǎn)東川式銅礦。第四構(gòu)造層：由中生界上三疊統(tǒng)、侏羅系等組成，系未變質(zhì)的海陸交互相，以陸相為主的砂、頁(yè)巖建造。在繼承基底構(gòu)造之上，蓋層構(gòu)造線有東西向、近南北向及北西向3組，系印支運(yùn)動(dòng)及燕山運(yùn)動(dòng)所成。

1.3巖漿巖

大紅山礦區(qū)在早元古代海底火山噴發(fā)環(huán)境中巖漿活動(dòng)頻繁，具多期性和多樣性，既有火山噴發(fā)(噴溢)作用，又有不同階段不同性質(zhì)的巖漿侵入作用，因而，既有火山巖，又有侵入巖。

1.4變質(zhì)作用與圍巖蝕變

大紅山群各類巖石都經(jīng)受了淺～中等程度的區(qū)域變質(zhì)，達(dá)片巖、變粒巖的變質(zhì)程度。中性變鈉質(zhì)熔巖、塊狀白云石大理巖屬中度變質(zhì)的長(zhǎng)英淺粒巖相；綠片巖屬綠簾石～角閃巖相。變質(zhì)礦物主要有角閃石、綠簾石、鐵鋁榴石、黑云母、白云石、方柱石等，為中變質(zhì)帶的典型礦物組合。區(qū)域變質(zhì)使鐵礦物重結(jié)晶、粒度變粗，品位加富。含鐵熔巖屬于火山熔漿凝結(jié)型的變質(zhì)火山熔巖；綠片巖屬于火山沉積變質(zhì)巖；白云石大理巖屬于沉積變質(zhì)巖。

1.5礦體特征

Ⅲ2-3礦體為含銅鐵礦體，其在地面出露較好，露頭長(zhǎng)達(dá)970 m。A32線以西厚度小，一般在2～3 m左右。A32線以東礦體厚度較大，一般4～8 m，最大21.23 m，總平均厚6.90 m，分富、貧、表外、低品位4個(gè)品級(jí)。礦體在A36～A39線F2斷層北側(cè)富集，厚達(dá)4.82～21.23 m，在A34～A36′線淺部一帶，礦體較薄，厚約1～3 m，且向深部逐漸變薄尖滅。礦體頂板為石榴綠泥片巖，底板為Ⅲ2-1或Ⅲ2-2含鐵銅礦體。礦石顯條紋條帶狀構(gòu)造，系由0～10 cm厚的硅質(zhì)及鈣質(zhì)薄層與5～10 cm厚的細(xì)粒磁鐵礦薄層互層產(chǎn)出，主要金屬礦物為磁鐵礦，少量黃銅礦、斑銅礦。脈石礦物為自云石、鈉長(zhǎng)石、石英、石榴石。礦石類型：富礦為塊狀細(xì)粒磁鐵礦石，貧礦為條紋條帶狀細(xì)粒長(zhǎng)英磁鐵礦石，礦體主要賦存于紅山組二段(ptdh2)中。

2　礦體回采現(xiàn)狀及變化

835 m標(biāo)高以上Ⅲ2-3礦體前期已全部回采結(jié)束，回采階段未進(jìn)行礦體基建探礦。Ⅲ2-1銅礦體、Ⅱ5-4低品位礦體未進(jìn)行開采利用，造成礦石資源的損失與浪費(fèi)，生產(chǎn)階段未對(duì)礦體進(jìn)行二次圈定，礦體開采前后沒有資料的對(duì)比分析，回采貧損指標(biāo)無(wú)法統(tǒng)計(jì)分析。

835 m標(biāo)高以下礦體正在回采，礦體的開拓采準(zhǔn)工程基本施工結(jié)束，已有現(xiàn)狀資料，局部未實(shí)測(cè)。地質(zhì)技術(shù)人員結(jié)合現(xiàn)有坑道布置鉆孔設(shè)計(jì)，系統(tǒng)探清礦體未回采部分的空間位置、形態(tài)產(chǎn)狀等地質(zhì)特征，為回采設(shè)計(jì)規(guī)劃提供準(zhǔn)確的地質(zhì)依據(jù)。

3　地質(zhì)問(wèn)題凸顯的原因及解決對(duì)策分析

采用探采結(jié)合的方式進(jìn)行礦體開拓采準(zhǔn)施工，即巷道見礦后，探礦工程順著礦體走向延伸方向進(jìn)行施工，采掘揭露表明,采區(qū)地質(zhì)條件明顯趨于復(fù)雜，地質(zhì)勘探成果控制程度偏低(依據(jù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏低)，地質(zhì)變化因素明顯增加，查明礦體地質(zhì)特征的方法不能滿足需要，與前期詳勘對(duì)比發(fā)生了較大地質(zhì)變化，主要原因：

(1) 由于斷層破壞影響，礦體被錯(cuò)移，在A37勘探線附近斷層垂直礦體走向上切斷礦體，致使礦體西沿部分向北部位移，錯(cuò)動(dòng)距離10 m左右，且礦體連續(xù)性遭到破壞，錯(cuò)動(dòng)后的礦體出現(xiàn)明顯的礦化不均現(xiàn)象及分支現(xiàn)象。

(2) 范圍內(nèi)礦體層位的分析判斷，該區(qū)域內(nèi)賦存有4個(gè)礦體，即Ⅲ2-3銅鐵礦體，Ⅲ2-1銅礦體，Ⅱ5-4、Ⅱ5-3低品位礦體等，各自的礦石性質(zhì)不一，而前期只回采Ⅲ2-3礦體。

(3) 前期回采礦體未開展進(jìn)一步的地質(zhì)工作，缺失后續(xù)回采地段的礦體地質(zhì)圖對(duì)應(yīng)連接關(guān)系，礦體整體空間形態(tài)不能準(zhǔn)確反映。

地質(zhì)工作不僅是企業(yè)技術(shù)的基礎(chǔ)工作,更是企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)工作,必須加大超前投入力度，要堅(jiān)持“生產(chǎn)需要是目標(biāo),超前查明是標(biāo)準(zhǔn),地質(zhì)分析是基礎(chǔ),應(yīng)用手段是關(guān)鍵”的技術(shù)工作思路,必須以本礦區(qū)特定地質(zhì)條件為基礎(chǔ),在前期地質(zhì)成果的基礎(chǔ)上開展地質(zhì)工作，才能滿足礦體開采要求。針對(duì)出現(xiàn)的地質(zhì)問(wèn)題，采取坑鉆相結(jié)合的方式進(jìn)行探礦。充分利用已有坑道進(jìn)行鉆孔布置，摸清礦體走向及傾向方向的延伸展布情況，使礦體得到全面準(zhǔn)確的控制，空間形態(tài)趨于實(shí)際，為回采提供準(zhǔn)確的地質(zhì)依據(jù)。

4　礦體圈連及地質(zhì)成果對(duì)比分析

4.1礦體圈定的原則及依據(jù)

4.1.1分開圈定礦體

以坑道揭露地質(zhì)現(xiàn)象分析，沿脈巷道揭露巖性主要為灰綠色綠泥角閃片巖，巖石主要呈粒狀、粒柱狀結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造，其間夾有煙灰色石英巖條帶。在沿脈巷道以北的探礦穿脈中灰綠色綠泥角閃片巖向北出現(xiàn)深黑色黑云片巖層，巖石呈鱗片變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造。黑云片巖層過(guò)后為條紋條帶狀的灰黑色角閃片巖，巖石呈斑狀變晶結(jié)構(gòu)，片狀、條紋條帶狀構(gòu)造，其間夾有小顆粒肉紅色石榴子石。

4.1.2分層連圈定不同礦體

根據(jù)地質(zhì)編錄發(fā)現(xiàn)含礦層存在含銅磁鐵礦、含銅菱鐵礦和含鐵銅礦。含銅磁鐵礦為主要的Ⅲ2-3礦體，其礦石主要為鋼灰色、灰黑色，細(xì)粒、中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀及條紋條帶狀構(gòu)造，主要金屬礦物為磁鐵礦，含有少量黃銅礦和斑銅礦，脈石礦物為鈉長(zhǎng)石、石英、白云石；含銅菱鐵礦主要呈褐色、褐黑色，粒狀和塊狀結(jié)構(gòu)，浸染狀、條帶狀構(gòu)造，主要金屬礦物為菱鐵礦，其間夾有黃銅礦和斑銅礦且品位較高，主要脈石礦物為碳酸鹽巖和鈉長(zhǎng)石，次要脈石礦物為黑云母和角閃石；含鐵銅礦體主要為灰白色、灰黑色，呈層狀、似層狀產(chǎn)出，呈細(xì)脈浸染狀分布，條紋條帶狀構(gòu)造，主要金屬礦物為黃銅礦、黃鐵礦，含少量磁鐵礦，銅礦品位較好，鐵品位較低，主要脈石礦物為鈉長(zhǎng)石、白云石、絹云母。上述三種不同性質(zhì)的礦體必須分開連接。

4.1.3礦石品位圈定

鐵礦體圈連品位在20%～25%的鐵礦體圈連為低品位鐵礦石，品位在25%～30%的鐵礦體圈連為表外鐵礦石，品位在30%～45%的鐵礦體圈連為貧鐵礦體，品位大于45%的鐵礦體圈連為富鐵礦體；銅礦礦體圈連品位在0.3%～0.5%的銅礦體圈連為貧銅礦體，品位大于0.5%的銅礦體圈連為富銅礦體；菱鐵礦石由于難以回收利用且本身品位多在20%～30%之間，故不再區(qū)分品級(jí)，直接單獨(dú)連接。

4.2斷層對(duì)礦體的影響破壞關(guān)系

地質(zhì)編錄過(guò)程中仔細(xì)觀察坑道所揭露的地質(zhì)現(xiàn)象，出露成礦后的破礦斷層F1、F2、F3，位于A37′勘探線附近、三條斷層都對(duì)礦體在平面及垂向上形成了錯(cuò)斷位移，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)工作及室內(nèi)資料研究得出礦體被斷層錯(cuò)移方向在平面上為北向，在垂向上斷層下盤礦體被錯(cuò)移向上。在平面礦體圈連過(guò)程中可以通過(guò)坑道編錄資料確定錯(cuò)移距離并完成平面成圖，但在剖面礦體連接時(shí)，斷層對(duì)礦體的錯(cuò)移距離目前只能通過(guò)對(duì)上下礦體對(duì)比推斷所得，故在剖面成圖時(shí)由于斷層影響，相對(duì)平面成圖而言，所連接礦體存在一定的偏差。

4.3地質(zhì)成果對(duì)比分析

(1) 礦體特征對(duì)比，原地勘礦體連續(xù)性較好，礦體層位穩(wěn)定，礦體傾角平均35°，而進(jìn)一步開展工作提交的礦體資料，礦體產(chǎn)狀平緩，礦體傾角平均20°左右，而平剖面上礦體具有膨脹收縮等現(xiàn)象，礦體連續(xù)性被斷層影響破壞。

(2) 礦石儲(chǔ)量及品位變化關(guān)系的對(duì)比分析結(jié)果，Ⅲ2-3銅鐵礦體為81萬(wàn)t,地質(zhì)品位36.9%，地質(zhì)礦量相對(duì)地勘減少39萬(wàn)t,礦量縮水33%，地質(zhì)品位略有降低；Ⅲ2-1銅礦體地質(zhì)儲(chǔ)量36萬(wàn)t,地質(zhì)品位0.456%，相對(duì)礦量增加了22萬(wàn)t,地質(zhì)品位相差不大；Ⅱ5-3低品位礦體82萬(wàn)t,品位23.25%，地質(zhì)礦量減少54萬(wàn)t,礦量縮水23%，品位降低0.25個(gè)百分點(diǎn)。

5　結(jié)　論

(1) Ⅲ2-3礦體周邊圍巖變化、礦石性質(zhì)、斷層構(gòu)造復(fù)雜都對(duì)礦體的圈定造成重要的影響，要更加準(zhǔn)確的圈定礦體，必須深入現(xiàn)場(chǎng)做全面細(xì)致的地質(zhì)勘察工作，對(duì)礦段內(nèi)的各種巖石性質(zhì)、礦石性質(zhì)和構(gòu)造進(jìn)行系統(tǒng)分析。

(2) 礦體圈定后的地質(zhì)資料與礦體實(shí)際產(chǎn)狀相符程度對(duì)礦山開采過(guò)程中的工程布置及成本控制有著重要的指導(dǎo)意義，探究適合本礦山各個(gè)礦體圈定的方式方法至關(guān)重要。結(jié)合現(xiàn)在的生產(chǎn)實(shí)際情況，圈定礦體與實(shí)際還存在著一定的差距，下步將進(jìn)一步加強(qiáng)地質(zhì)技術(shù)研究，找到適合本礦山的礦體圈定方式。

[1]李建飛.大紅山鐵銅礦Ⅲ2a、Ⅱ5-4礦體對(duì)比及探礦建議[R].昆明：中國(guó)有色金屬工業(yè)昆明勘察設(shè)計(jì)研究院，2011.

[2]云南省地質(zhì)礦產(chǎn)局第一地質(zhì)大隊(duì).云南省新平縣大紅山鐵銅礦區(qū)淺部熔巖鐵礦詳細(xì)勘探地質(zhì)報(bào)告[R].昆明：云南省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1988.

[3]中國(guó)有色金屬工業(yè)昆明勘察設(shè)計(jì)研究.大紅山鐵礦二期基建探礦報(bào)告[R].昆明：中國(guó)有色金屬工業(yè)昆明勘察設(shè)計(jì)研究院，2014.

[4]蔡從定.新平大紅山銅礦區(qū)礦體變化研究[J].云南地質(zhì)，1998.

[5]昆明有色冶金設(shè)計(jì)研究院.大紅山鐵礦400萬(wàn)t基建探礦地質(zhì)報(bào)告[R].昆明：昆明有色冶金設(shè)計(jì)研究院，2007.

2016￣03￣13)

徐士申(1968-)，男，高級(jí)工程師，董事長(zhǎng)，主要從事礦山生產(chǎn)與安全管理工作，Email：287020550@qq.com。