紹興縣福全鎮(zhèn)斗山石英砂巖礦資源儲量評價

鄭 平，張美琴

（1.湖南工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院資源工程系，湖南 長沙 410151；2.浙江有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，浙江 紹興 312000)

【勘探技術(shù)】

紹興縣福全鎮(zhèn)斗山石英砂巖礦資源儲量評價

鄭 平1，張美琴2

（1.湖南工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院資源工程系，湖南 長沙 410151；2.浙江有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，浙江 紹興 312000)

紹興縣福全鎮(zhèn)斗山石英砂巖礦床主要賦存層位為上泥盆統(tǒng)西湖組(D3x)，通過收集前人資料、實(shí)地調(diào)查和室內(nèi)綜合分析，認(rèn)為該礦床礦石質(zhì)量高，屬Ⅰ類玻璃用石英砂巖礦；并確定了其工業(yè)指標(biāo)、資源儲量類型與塊段的劃分，在此基礎(chǔ)上，采用平行斷面法對其資源儲量進(jìn)行估算。

石英砂；上泥盆統(tǒng)西湖組；資源儲量

斗山石英砂巖礦床，屬于海相石英砂沉積成礦礦床，是一個典型的受地層層位控制的沉積層狀礦床[1-2]。在收集分析前人資料基礎(chǔ)上，筆者對礦區(qū)地質(zhì)及礦體地質(zhì)特征進(jìn)行了實(shí)地地質(zhì)勘查，大致查明了區(qū)內(nèi)地層、構(gòu)造、巖性特征及石英砂巖礦的形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀和質(zhì)量狀況，并在此基礎(chǔ)上確定了工業(yè)指標(biāo)、資源儲量類型、儲量計算方法及資源儲量，為同類礦床的資源儲量評價提供借鑒和參考。

1 礦區(qū)地質(zhì)

斗山石英砂巖礦床位于紹興縣福全鎮(zhèn)南西242°方向、直距2.9km的斗山西北坡，行政隸屬福全鎮(zhèn)山南州村管轄。擬開采登記區(qū)面積19 417m2，采礦標(biāo)高+7～+62.1m。礦區(qū)地形地質(zhì)圖如下。

紹興縣福全鎮(zhèn)斗山石英砂巖礦地形地質(zhì)圖

礦區(qū)大地構(gòu)造位置處于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺錢塘臺褶帶之常山—諸暨拱褶帶北西端，紹虞平原的南西緣[3]。

區(qū)內(nèi)出露地層簡單，除第四系(Q4)外，主要為上泥盆統(tǒng)西湖組(D3x)，另有上奧陶統(tǒng)長塢組(O3c)小范圍分布。

其中，第四系(Q4)主要分布于山間盆地及山凹處，巖性為棕黃、淺灰褐色含礫粉質(zhì)粘土，山坡處浮土厚1～3m，平均2m；上泥盆統(tǒng)西湖組(D3x)分布于斗山大部分地段，呈北東—南西走向，巖性為含礫石英砂巖。白—灰白色，巨厚層狀，粒狀結(jié)構(gòu)，致密塊狀構(gòu)造，層理及層面不發(fā)育。巖石成分主要為細(xì)粒石英，含有2%～8%不等礫石，礫石成分全為白色脈石英，磨圓度好，礫徑1～3cm，硅質(zhì)膠結(jié)。巖石堅硬，覆蓋層以下即為新鮮基巖。與下伏地層呈平行不整合接觸；上奧陶統(tǒng)長塢組(O3c)集中分布于斗山南東坡的半山腰以下，巖性為泥頁巖，灰黃綠色，粒狀結(jié)構(gòu)，薄層狀構(gòu)造，呈北東—南西走向。由于地表浮土覆蓋，露頭極零星，不整合地質(zhì)界線主要依據(jù)追索石英砂巖露頭結(jié)合區(qū)測資料推測。

區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)斷裂構(gòu)造，節(jié)理裂隙較為發(fā)育，節(jié)理面平直，呈閉合狀，延深較大，為剪節(jié)理。區(qū)內(nèi)主要發(fā)育有三組節(jié)理，其產(chǎn)狀分別為315°∠70°、205°∠70°及70°∠75°，前者節(jié)理密度2～3條/m，其余一般為1～2條/m。

區(qū)內(nèi)未見有火山巖及侵入巖體出露。

2 礦體特征

礦體為上泥盆統(tǒng)西湖組含礫石英砂巖，產(chǎn)狀325°∠45°，走向穩(wěn)定。巖石呈巨厚層狀致密塊狀，受后期構(gòu)造影響小，巖石完整性較好。局部露頭可見巖性相變?yōu)槭⒌[巖，礫石含量達(dá)25%～30%，礫石成分為單一的石英巖，不影響礦石質(zhì)量。據(jù)福全石料石英廠采自采場處樣品的化驗(yàn)結(jié)果，原礦SiO2含量高，為96.87%～97.68%(見表1)，對照玻璃硅質(zhì)原料的一般工業(yè)要求，該類礦石的工業(yè)類型一般屬Ⅱ級品礦石，礦石質(zhì)量較好，選礦工藝流程簡單，經(jīng)磨碎分選后精礦SiO2可達(dá)98%以上，產(chǎn)品回收率約70%。礦區(qū)范圍內(nèi)所見礦石類型單一，內(nèi)部無非礦夾層，石英砂巖均可作為礦體圈定[4]。

表1 石英砂巖分析結(jié)果

3 資源儲量評價

3.1 工業(yè)指標(biāo)參照玻璃用硅質(zhì)原料的一般工業(yè)要求：(1) 質(zhì)量要求(見表2)。

表2 平板玻璃用硅質(zhì)原料質(zhì)量要求

(2) 開采技術(shù)條件：可采厚度≥2m；夾石剔除厚度≥0.5～1m；平均剝采比≤0.5∶1，邊坡高度＜100m時邊坡角為55～60°。

本區(qū)石英砂巖經(jīng)浙江省中心實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)，原礦品位SiO2為96.87%～97.68%、Al2O3為0.63%～1.12%、Fe2O3為0.06%～0.13%，經(jīng)磨碎分選后精礦品位SiO2＞98%，Al2O3和Fe2O3的品位略有降低。礦體為巨厚層，礦石類型單一，內(nèi)部無非礦夾層；地表殘坡積層平均厚2m，平均剝采比為0.074～1；開采最大高差55m；穩(wěn)定性邊坡角確定為60°，完全符合工業(yè)指標(biāo)要求。根據(jù)精礦品質(zhì)要求，該礦石經(jīng)選礦后，結(jié)果可達(dá)到Ⅰ類玻璃硅質(zhì)原料的質(zhì)量要求。

3.2 儲量計算方法

礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡單，礦石類型單一，礦體內(nèi)部無非礦夾石；礦體走向與山脊走向和礦區(qū)展布方向基本一致，開采區(qū)位于山脊坡面上，儲量計算方法采用平行斷面法[5-6]。

根據(jù)老采坑現(xiàn)狀兼顧地形地貌條件及礦體產(chǎn)狀選擇儲量計算剖面，剖面方位為157～337°，大致垂直山脊走向。根據(jù)老采坑形態(tài)變化及地形對應(yīng)條件確定剖面間距，共設(shè)置9條剖面，相應(yīng)組成九個計算塊段，保證了儲量計算的可靠程度。

根據(jù)穩(wěn)定邊坡角60°和底盤隨推進(jìn)按1°坡度自然抬高的要求，各剖面圖上如實(shí)反映；采空區(qū)范圍及地表平均厚2m的浮土，在剖面圖上標(biāo)定并扣除其面積。

3.3 塊段劃分及儲量級別

按兩相鄰剖面間組成一個塊段為劃分原則，自東往西分別劃為九個塊段，編號I～I(xiàn)X。

由于礦區(qū)未進(jìn)行專門地質(zhì)勘查工作，本次工作僅對礦區(qū)及外圍的巖石自然露頭及老采場進(jìn)行調(diào)查，實(shí)測1∶2000地質(zhì)圖，認(rèn)為礦區(qū)范圍內(nèi)巖石類型單一，內(nèi)部無非礦夾石，礦體產(chǎn)狀穩(wěn)定，礦石質(zhì)量已達(dá)到工業(yè)利用要求，擬登記區(qū)內(nèi)巖石可全部圈為礦體。但對礦體深部未經(jīng)探礦工程控制，地表未經(jīng)系統(tǒng)揭露，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17766-1999《固體礦產(chǎn)資源/儲量分類》，本區(qū)玻璃原料用石英砂巖礦儲量級別相當(dāng)于推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量(333)。

3.4 相關(guān)計算參數(shù)

(1) 剖面面積(S)：采用MAPGIS軟件制圖和測定面積，由計算機(jī)對1∶1000剖面圖掃描直接讀數(shù)測得，地表浮土及采空區(qū)面積已扣除。

(2) 塊段長度(L)：塊段長度即組成塊段的兩相鄰剖面間距。

(3) 塊段體積(V)：按下述公式計算。

當(dāng)兩相鄰剖面之面積比(S1-S2)/S1＜40%時，按梯形體積公式計算，即：當(dāng)兩相鄰剖面之面積比(S1-S2)/S1＞40%時，按截錐體體積公式計算，即：

式中：V——塊段體積(m3)；

L——兩相鄰剖面間距(m)；

S1、S2——兩相鄰剖面面積(m2)。

(4) 礦石體重(D)：據(jù)本次揀塊樣的小體重測定資料，體重變化2.618～2.646t/m3，平均2.632t/m3。本次儲量計算體重值略小于其平均值，取2.63 t/m3。

(5) 礦山開采回采率(K)：根據(jù)本礦山以往開采實(shí)際情況，結(jié)合同類礦山的一般統(tǒng)計值，確定本礦山開采回采率為85%。

3.5 儲量計算公式

Q=V×D Q可=Q×K

式中：Q ——塊段資源量(t)； Q可——可采礦石量(t)；

V ——塊段體積(m3)；

D ——礦石體重(t/m3)；

K ——礦山開采回采率(%)。

3.6 儲量計算結(jié)果

礦區(qū)資源量體積計算過程及結(jié)果如表3。

本區(qū)石英砂巖礦資源量為：343 359m3×2.63 t/m3=903 034t，按85%開采回采率計算的可采礦石量為76.76萬t。

4 結(jié)論

綜合礦區(qū)地質(zhì)特征及老采坑現(xiàn)狀，資源量計算宜采用平行斷面法，結(jié)果較為合理。剖面方位和塊段間距的確定充分考慮到礦體形態(tài)、地形地貌變化及老采坑礦量扣除的合理性，儲量精度能滿足對石英砂巖礦的評價要求。礦床礦石屬Ⅰ類玻璃用石英砂巖礦，且均為Ⅱ級品礦石，所求得的礦區(qū)總資源量(333型)為76.76萬t，能滿足年采15萬t礦山的服務(wù)年限5.1年。

表3 礦區(qū)資源量體積計算

[1]陳榮.浙江的玻璃用石英砂巖[J].建材地質(zhì)，1985(2)：36-40.

[2]司榮軍，顧雪祥.山東崔家峪玻璃用石英砂巖礦床地質(zhì)特征及成因[J].地質(zhì)找礦論叢，2004(1)：30-33.

[3]浙江有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院.紹興縣福全鎮(zhèn)斗山玻璃用石英砂巖礦勘查報告[R].2010.

[4]張練修，王駒，潘開明.江西遂川石英巖礦床地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志[J].中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊，2015(4)：50-52.

[5]羅成.福建紙坑礦區(qū)水泥用石灰?guī)r礦資源儲量評價[J].中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊，2013(1)：52-54.

[6]扶偉.福建湖上礦區(qū)水泥用石灰?guī)r礦資源儲量評價[J].中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊，2013(2)：56-58.

TD873.3

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1007-9386(2017)01-0021-02

2016-05-11