伊春市西大坡鐵礦體特征及開采技術(shù)條件分析

劉喜信

（黑龍江省有色金屬地質(zhì)勘查研究總院，黑龍江 哈爾濱 150090）

伊春市西大坡鐵礦經(jīng)多年地質(zhì)勘查工作，現(xiàn)勘探報告評審?fù)ㄟ^，獲得（332+331）資源量213萬噸，并進行了資料匯交，該礦床品位較高正在辦理采礦權(quán)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

區(qū)域大地構(gòu)造位置位于遜克-鐵力-尚志巖石圈斷裂與牡丹江巖石圈斷裂之間的伊春—延壽地槽褶皺系，五星-關(guān)松鎮(zhèn)中間隆起帶南段，大西林-小西林北北西向“S”形褶皺中段轉(zhuǎn)折處。

1.1 地層

區(qū)域出露地層為古生界、中生界和新生界，主要有寒武系下統(tǒng)老道廟溝組、鉛山組；二疊系上統(tǒng)五道嶺組及第四系全系統(tǒng)，總體呈北西向展布，古生界和中生界地層呈北西向帶狀殘留體分布，新生界分布于現(xiàn)代河谷中。

1.2 巖漿巖

區(qū)域巖漿活動頻繁而強烈，具有多期次特點，可分為兩個旋回，即中奧陶世和晚二疊世及后期晚三疊早侏羅世脈巖。

1.3 構(gòu)造

區(qū)域構(gòu)造發(fā)育，并具多期性和繼承性的特點。以褶皺構(gòu)造為主，斷裂構(gòu)造次之。

褶皺構(gòu)造：區(qū)域構(gòu)造位置位于大西林-小西林北西向“S”形向斜中部地段，向斜軸總體走向280～300度，傾向南西，傾角40～60度。向斜軸在本區(qū)段內(nèi)自南向北由近南北逐漸轉(zhuǎn)為315°，形成弧頂朝北東向，曲率半徑較大的弧形褶皺，在斷山一帶向斜構(gòu)造最為明顯。在北西向“S”形向斜的兩翼發(fā)育規(guī)模不同的北西、北東向的斷裂（斷層）。這些斷裂（斷層）既有成礦前的、也有成礦期的、又有成礦后的，但成礦后的斷裂（斷層）對礦體破壞作用不大。

斷裂構(gòu)造：區(qū)域斷裂構(gòu)造極為發(fā)育，根據(jù)斷裂形成時間的先后，形態(tài)特征和力學(xué)性質(zhì)不同，斷裂構(gòu)造分為北西向和北東向兩個構(gòu)造系統(tǒng)。北西向構(gòu)造分布廣泛，形成時間較早，為成礦前或成礦期的構(gòu)造，活動時間也較長，體現(xiàn)了前期構(gòu)造被后期構(gòu)造所利用改造；而北東向構(gòu)造發(fā)育規(guī)模較小，主要為成礦期的構(gòu)造。北西向和北東向斷裂構(gòu)造為鐵、鉛鋅成礦提供了構(gòu)造空間。

1.4 區(qū)域礦產(chǎn)

區(qū)域上地處小興安嶺成礦帶西北端，小興安嶺地處我國東北部，構(gòu)造位置特殊，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，成礦條件優(yōu)越。有豐富的金、銀、銅、鎢、鉛、鋅、煤礦等礦產(chǎn)資源，如三道灣子金礦、大平南山巖金礦。

1.5 蝕變帶及圍巖特征

圍巖蝕變主要有矽卡巖化、硅化、綠泥石化、綠簾石化、黃鐵礦化等，與成礦關(guān)系密切的為前兩種蝕變。

2 礦床成因及找礦標(biāo)志

2.1 礦床成因

混染花崗閃長巖與白云石大理巖侵入接觸，在接觸帶發(fā)生交代作用，形成早期簡單矽卡巖，主要為透輝石、石榴石矽卡巖。在構(gòu)造比較活躍的地帶，早期形成的透輝石、石榴石被陽起石、綠泥石、蛇紋石等礦物再次交代，形成了復(fù)雜矽卡巖，與此同時伴隨有鐵礦的富集。形成了接觸交代型鐵礦床。因此，該礦床成因類型屬于接觸交代矽卡巖型礦床。

2.2 找礦標(biāo)志

中奧陶世混染花崗閃長巖與寒武系下統(tǒng)鉛山組白云石大理巖的侵入接觸帶矽卡巖帶及其內(nèi)、外帶的斷裂（斷層）是尋找鐵、鉛鋅礦體的有利部位。物探磁法異常是尋找鐵、鉛鋅礦體的有利部位。復(fù)雜矽卡巖化，即透輝石矽卡巖及綠簾石化、綠泥石化等圍巖蝕變是尋找鐵、鉛鋅礦體的有利部位。

3 礦床開采技術(shù)條件分析

（1）水文地質(zhì)特征。工作區(qū)地處小興安嶺南麓湯旺河水系，屬區(qū)域水文地質(zhì)單元的補給區(qū)，地貌屬低山區(qū)。地面標(biāo)高一般海拔標(biāo)高為540～660m，最高山峰660m，相對高差100m，總體地勢南高北低。礦區(qū)地下水的分布規(guī)律主要受地質(zhì)、地貌、地質(zhì)構(gòu)造及水文氣象等因素的影響和控制，根據(jù)礦區(qū)地下水賦存及其特征，將礦區(qū)內(nèi)的地下水含水層劃分為第四系砂礫石中孔隙潛水含水層和基巖裂隙含水層兩類。第四系砂礫石中孔隙潛水含水層主要分布于礦區(qū)溝谷中；基巖裂隙含水層包括基巖風(fēng)化裂隙含水層和構(gòu)造裂隙含水帶，其中基巖風(fēng)化裂隙含水層主要分布于地表、構(gòu)造裂隙含水帶主要分布于接觸構(gòu)造地帶及近接觸構(gòu)造帶的次一級層間構(gòu)造裂隙中。

（2）工程地質(zhì)特征。西大坡鐵礦床的礦體均為隱伏礦體，礦體賦存標(biāo)高345～10m之間；礦區(qū)地面標(biāo)高660～540m之間，相對高差120m；地表殘坡積層厚2.0～5.0m，基巖風(fēng)化帶厚度10～20m，地面工程地質(zhì)條件較差。但是，對地下開采影響不大。

礦區(qū)工程地質(zhì)條件類型為第二類第一型，即：礦區(qū)屬工程地質(zhì)條件簡單的、以堅硬、半堅硬塊狀巖石為主的礦床礦床為單一的鐵礦石；依據(jù)坑道、鉆孔揭露，礦體主要圍巖為矽卡巖，蝕變大理巖及少量混染花崗閃長巖。鐵礦石和圍巖的抗壓強度比較穩(wěn)固，鐵礦石、矽卡巖、蝕變大理巖及少量混染花崗閃長巖均屬一般硬巖石～硬巖石，屬相當(dāng)硬～硬巖石，在沒有構(gòu)造破壞一般情況下，當(dāng)開拓至礦體處不需要支護；局部巖石破碎，開采時應(yīng)進行支護。

（3）環(huán)境地質(zhì)特征。礦床位于山坡至山脊處，植被發(fā)育，基巖露頭稀少，覆蓋層厚度1.50～2.50m。區(qū)內(nèi)以次生闊葉林為主、少量人工林，植被保護一般，當(dāng)?shù)鼐用褫^少，距離最近居民地3.5km，礦區(qū)內(nèi)沒有大的地表水體，小西林河距離礦區(qū)3.5km，在礦區(qū)北東17.5km流入湯旺河。

礦區(qū)自然環(huán)境好、附近無居民居住、歷史上無地震發(fā)生、礦區(qū)內(nèi)無放射性異常源，礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境類型為第一類型。即：礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量良好。選擇地下開采，斜井開拓；礦床開采對地表景觀環(huán)境影響不大。該區(qū)歷史上未發(fā)生地震，屬于地震相對穩(wěn)定區(qū)。經(jīng)過放射性檢測，礦區(qū)內(nèi)所測各類巖礦石均未見有對人體健康造成危害的放射性異常源，其放射性強度對人體健康不構(gòu)成任何威脅，對采礦、選礦等作業(yè)無影響。

西大坡鐵礦床屬附近無地表水體的、水文地質(zhì)條件以構(gòu)造含水帶充水為主的簡單型礦床；工程地質(zhì)條件簡單的、以堅硬、半堅硬塊狀巖石為主的礦床；礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量良好的礦床。礦床開采技術(shù)條件屬簡單型。

4 水工環(huán)地質(zhì)工作質(zhì)量評述

（1）水文地質(zhì)工作。礦區(qū)所處區(qū)域大地水文地質(zhì)環(huán)境，確定了區(qū)域地下水含水層主要為第四系砂礫石中孔隙潛水含水層和基巖裂隙含水層兩類。第四系砂礫石中孔隙潛水含水層主要分布于河漫灘及一級階地內(nèi)；基巖裂隙含水層包括基巖風(fēng)化裂隙含水層和構(gòu)造裂隙含水帶，其中基巖風(fēng)化裂隙含水層主要分布于地勢較高的山坡地帶、構(gòu)造裂隙含水帶主要分布于構(gòu)造發(fā)育地帶。

（2）工程地質(zhì)工作。對鉆孔、坑道進行了工程地質(zhì)編錄，詳細(xì)記錄了所揭露巖礦石的顏色、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、巖心形態(tài)、裂隙發(fā)育程度、充填特征等，詳細(xì)統(tǒng)計了巖礦石的RQD值。依據(jù)巖礦石的RQD值和礦體及其頂?shù)装鍘r石的物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)，確定其穩(wěn)定性；對構(gòu)造及軟弱夾層對礦體開采的影響進行了研究，預(yù)測了礦床開采過程中可能出現(xiàn)的主要工程地質(zhì)問題，確定了工程地質(zhì)條件復(fù)雜程度，并提出了防治建議。

（3）環(huán)境地質(zhì)工作。收集和調(diào)查了地質(zhì)體中可能成為污染源的因素以及礦區(qū)開發(fā)影響范圍內(nèi)的采空塌陷及伴生地裂縫、渣（泥）石流等地質(zhì)災(zāi)害和地表水、礦坑水污染影響情況。搜集了有關(guān)地震資料，闡明了礦區(qū)地震地質(zhì)情況和礦區(qū)的穩(wěn)定性。通過對鉆孔、坑道中巖礦石放射性測試，確定礦區(qū)內(nèi)無放射性異常，從而得出礦區(qū)勘探深度范圍內(nèi)無放射性物質(zhì)的巖體。確定了環(huán)境地質(zhì)條件復(fù)雜程度。

5 結(jié)論

（1）礦床成礦規(guī)律及遠(yuǎn)景評價。西大坡鐵礦床位于大西林一小西林北北西向“S”形褶皺中段轉(zhuǎn)折處。古生界地層呈北西向“S”形紡錘狀、帶狀殘留體，被大面積中奧陶世、晚三疊早侏羅世侵入巖所包圍，在北西向“S”形紡錘狀、帶狀殘留體的南西和北東兩側(cè)分別形成兩個侵入接觸帶，在接觸帶及其附近發(fā)生交代作用，形成矽卡巖帶。

沿接觸帶發(fā)育一系列北西向、北東向斷層。北西向、北東向斷裂構(gòu)造為礦液運移提供了通道和賦存空間。在構(gòu)造比較活躍的地帶交代而富集成礦。

（2）開采技術(shù)條件及地質(zhì)環(huán)境。礦區(qū)地表標(biāo)高660～540m，礦床主要礦體為隱伏礦體，礦體賦存345～10m；礦體產(chǎn)狀一般，延長小、延深大。礦床水文地質(zhì)類型為以裂隙含水帶充水為主的簡單的礦床；工程地質(zhì)類型屬以堅硬、半堅硬巖石塊狀巖石為主的簡單的礦床。礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)條件良好，開采技術(shù)條件為簡單型。

（3）今后工作建議。礦床控制及研究程度已滿足要求，在充分調(diào)查鐵礦石（鐵精粉）市場價格及開采成本，確保開發(fā)具有顯著的經(jīng)濟效益前提下，應(yīng)盡快投入開采。

由于礦體規(guī)模較小，且埋藏較深。因此，對礦體的深部及控制不足的零星礦體采取邊采邊探，節(jié)約勘查投入。