貴州鐘山區(qū)觀音山鐵礦床深部礦體特征及資源潛力

韋蘭蕓，游桂芝

貴州鐘山區(qū)觀音山鐵礦床深部礦體特征及資源潛力

韋蘭蕓，游桂芝

（貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局二總隊(duì)，貴州 六盤水 553004）

觀音山鐵礦賦存于石炭系下統(tǒng)上司組上部和擺佐組下部灰?guī)r、白云巖中，受控于北西向構(gòu)造斷裂，已探明礦體17個。深部礦體以菱鐵礦礦石為主，品位為30.74%～39.14%，目前礦床深部還有未利用鐵礦石，但控制程度不足。礦床在18號～36+40號勘探線之間，在900m標(biāo)高以內(nèi)仍賦存有工業(yè)礦體，礦山今后在該區(qū)補(bǔ)做勘查工作，有望勘探出可接替的鐵礦石資源量1 000萬噸。

觀音山鐵礦；深部礦體；資源儲量；六盤水

觀音山鐵礦床位于貴州省六盤水市鐘山區(qū)南東部老鷹山鎮(zhèn)，地理坐標(biāo)：東經(jīng) 105°03′15″～105°04′30″、北緯26°28′31″～26°30′08″。該礦床自20世紀(jì)50年代以來陸續(xù)開展了多期勘查工作（楊春松等，1982；陳海角等，1988；胥敬華等，1992；譚禹等，2015），據(jù)勘查成果顯示，礦床發(fā)現(xiàn)有1、2、3、4、5、6、7、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18等17個礦體，淺部礦體基本已得到控制，深部礦體資源還有待進(jìn)一步勘察。礦床自1966年修建礦山開采以來，2、4、10、11、12、13號礦體已采空，16、17、18號礦體為暫不能利用的低品位鐵礦石，1、3、5、6、7、9、14、15號已開采至1 790～1 840m，礦體深部鐵礦石尚未開采，并且資源儲量級別較低，礦山可接替資源儲量賦存不足，深部勘查工作迫在眉睫。2015年貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局二總隊(duì)通過對礦區(qū)1 790m標(biāo)高以下礦體開展深部接替資源勘查成果，發(fā)現(xiàn)1、3、5、6、7、9、14、15號礦體在礦區(qū)深部有向下延伸的趨勢，推測鐵礦體可延伸至900m標(biāo)高，深部有較大找礦潛力。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

礦床大地構(gòu)造位于上揚(yáng)子古陸塊南部被動邊緣六盤水疊加褶皺帶內(nèi)，按地質(zhì)力學(xué)構(gòu)造體系劃分位于黔西山字型構(gòu)造前弧的西翼反射弧與威寧北西向構(gòu)造的復(fù)合部位水杉背斜南東傾末端（黎應(yīng)書等，2004；李丕鵬．2018；石明科，2019），為烏蒙山成礦帶的重要組成部分。區(qū)內(nèi)構(gòu)造線呈北西向展布，次一級斷裂呈北東向疊加其上，主構(gòu)造生成時(shí)期大致在燕山早期，次級構(gòu)造生成時(shí)期大致在燕山晚期、喜山早期（黎應(yīng)書等，2004）。

區(qū)內(nèi)北西向斷裂構(gòu)造和褶皺構(gòu)造是鐵礦的主要控礦構(gòu)造型式，礦體主要賦存于水杉背斜南端的層間虛脫部位，呈鞍狀產(chǎn)出，主要由于背斜層間虛脫部位收到的應(yīng)力作用較小，利于礦液的停留和礦質(zhì)沉淀的緣故。礦石主要產(chǎn)于石炭系灰?guī)r、白云巖地層中。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 賦存地層特征

礦區(qū)出露地層以石炭系下統(tǒng)上司組（C1）、擺佐組（C1-2）、石炭系上統(tǒng)黃龍組（C2）灰?guī)r、白云巖分布較為廣泛。其中，石炭系下統(tǒng)上司組上部和擺佐組下部灰?guī)r、白云巖為該區(qū)鐵礦的含礦層（蒙钖龍等，1981），總厚約500m，現(xiàn)將礦區(qū)含礦地層由老至新分述如下：

（1）石炭系下統(tǒng)上司組

頂部常見4～6m厚條帶狀灰?guī)r，為上司組與擺佐組的分層標(biāo)志；上部為中厚層至厚層灰?guī)r，含泥質(zhì)較重，層間常夾大量燧石條帶，并見生物碎屑灰?guī)r和同生角礫狀灰?guī)r；中部為中厚層至厚層灰?guī)r，底部含泥質(zhì)較重，本層有部分白云巖為鐵礦主要含礦層；下部為灰色中厚層灰?guī)r，夾薄層泥灰?guī)r，中下部見白云巖，上部含燧石條帶和結(jié)核、硅質(zhì)條帶等。該層為區(qū)內(nèi)主要的鐵礦含礦層，厚300m。

（2）石炭系擺佐組

頂部為豆板狀同生角礫生物碎屑灰?guī)r、泥灰?guī)r、灰?guī)r，含密集的硅質(zhì)條帶，厚40～50m；上部為厚層致密灰?guī)r及白云巖，含大量硅質(zhì)結(jié)核、燧石結(jié)核或條帶，并有一層5～15m厚的生物碎屑灰?guī)r；中部為中厚層灰?guī)r及白云巖，含少量硅質(zhì)結(jié)核；下部為中厚層灰?guī)r；底部有10～20m厚的燧石條帶灰?guī)r，本層為主要的含鐵礦層,厚200m。本巖組總厚240～250m。

2.2 構(gòu)造特征

礦區(qū)主要由水杉背斜為主體的褶皺構(gòu)造組成，該背斜在礦區(qū)北西部撒開，形成一些次級背、向斜，在礦區(qū)南東部收斂成單一的主背斜。背斜軸走向?yàn)楸蔽?10°～335°，軸面傾向北東，傾角70°～90°，背斜向南東傾伏，傾伏角各段不等。礦體于礦區(qū)北西部成群出現(xiàn)，南部則為單一礦體，且隨著水杉背斜向南東傾伏而側(cè)伏，容礦構(gòu)造是伴隨主背斜生成時(shí)近軸部的二序次走向斷裂，礦體形態(tài)嚴(yán)格受構(gòu)造控制。礦區(qū)構(gòu)造見圖1。

沿水杉背斜發(fā)育的走向斷裂構(gòu)造F2、F5、F6、F7、F8、F11、F12、F13、F16、F17、F18、F19等，為控礦斷層，表現(xiàn)為逆沖性質(zhì)，礦體主要賦存于水杉背斜南端的層間虛脫部位，呈鞍狀產(chǎn)出。以F1為主體的北西向斷裂屬破壞礦體的構(gòu)造。

2.3 深部礦體特征

觀音山鐵礦深部礦體是指1790m標(biāo)高以下1、3、5、6、7、9、14、15號共8條礦體，現(xiàn)將1、3、6、7號主要礦體特征分述如下：

1號礦體：為礦區(qū)內(nèi)規(guī)模最大，質(zhì)量最好的礦體。其走向326°～340°，傾向北東，傾角一般為65°～90°，礦體位于10+60號至28號勘探線之間，全長1 100m。已知最大延深720m，并有繼續(xù)延深的趨勢，礦體厚度變化較大，一般厚3～12.37m，平均厚度8.19m，厚度變化系數(shù)101.1%，礦體呈脈狀，局部呈囊狀。礦體品位變化均勻，均為富礦。該礦體截止2020年6月底已采至1 790m標(biāo)高。在礦山開采過程中，分別在該礦體深部上部、下部發(fā)現(xiàn)9號、14盲礦體往下延伸，1號和14號礦體有復(fù)合的趨勢。

圖1 觀音山鐵礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造略圖

礦體在剖面上的分布特征見圖2；礦體在1 790m中段分布特征見圖3。

圖2 勘探線剖面圖

圖3 1790m中段平面圖

3號礦體：走向320°～335°，傾向北東，傾角一般為71°～89°，局部倒轉(zhuǎn)，礦體位于36號至13號勘探線之間，全長940m。最大延深276m，礦體厚度4～11m，平均厚度7.99m，厚度變化系數(shù)78.2%，礦體呈較穩(wěn)定的脈狀，局部有膨脹。礦體品位變化均勻。該礦體截止2020年6月底已采至1 790m標(biāo)高。

表1 觀音山鐵礦深部礦體特征一覽表

6號礦體：走向310°～315°，傾向北東，傾角一般為71°～89°，局部稍緩，礦體位于11～72號至D1號勘探線之間，礦體長577m。最大延深362m，礦體厚度變化較大，最小厚度1.01m，最大厚度29.86m，平均厚度8.28m，厚度變化系數(shù)101.5%，礦體呈脈狀、透鏡狀。礦體品位變化均勻，均為菱鐵礦貧礦。從儲量計(jì)算縱投影圖上看礦體已經(jīng)在1300m標(biāo)高接近尖滅。該礦體未開采。

7號礦體：走向325°～340°，傾向北東，傾角為70°～90°，礦體位于18號至40號勘探線之間，礦體全長1 305m，最大延深410m，礦體厚度變化中等，一般厚1.5～9.5m，平均厚度5.55m，厚度變化系數(shù)73.7%，礦體呈脈狀，次為透鏡狀。礦體品位變化均勻，以富礦為主。該礦體截止2020年6月底已采至1815m標(biāo)高。

注：據(jù)昆明有色研究所中心實(shí)驗(yàn)室測試數(shù)據(jù)

其他礦體特征詳見表1。

2.4 礦石質(zhì)量

2.4.1 礦石類物質(zhì)組成

區(qū)內(nèi)礦石主要分為氧化類礦石——褐鐵礦、原生礦石——菱鐵礦兩種，在二者過渡地帶有少量二者的混合礦石，菱鐵礦又分米黃色菱鐵礦和青灰色菱鐵礦兩種，礦床深部菱鐵礦礦石占90%，褐鐵礦占10%。礦石礦物成分見表2。

2.4.2 礦石化學(xué)成分（表3）

礦石中化學(xué)成份以鐵（Fe）為主，其次為CaO、MgO、SiO2、Al2O3。礦石中有益組份主要是錳（Mn），其含量一般為1.4％～2.0％，最高可達(dá)3.2％，在礦石氧化過程中相對富集，故褐鐵礦中錳含量比菱鐵礦中含量高。礦石中有害組份主要是硫（S）、磷（P），其中菱鐵礦中硫含量普遍＞0.2％，個別樣可達(dá)6.16％，但在氧化過程中大量流失，故褐鐵礦中硫含量普遍＜0.2％，磷含量很低，均＜0.2％。

表3 觀音山鐵礦礦石化學(xué)組分分析結(jié)果表

注：據(jù)貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局二總隊(duì)化驗(yàn)室測試數(shù)據(jù)

3 礦體分布規(guī)律

（1）水杉背斜沿背斜軸部及二序次北西向構(gòu)造控制礦體的分布，形成有利的容礦空間，礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模主要受該組斷裂影響，多呈陡傾斜脈狀、透鏡狀，厚度變化大，礦體收縮、分支復(fù)合、尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象普遍存在。

（2）成礦對巖性具有選擇性，礦體賦存在一定的地層層位，主要集中在石炭系下統(tǒng)上司組上部和擺佐組下部灰?guī)r、白云巖中。

（3）礦體呈似層狀、脈狀、透鏡狀產(chǎn)出，與圍巖產(chǎn)狀基本一致，礦體與圍巖界線清晰。

（4）鐵礦沉淀方式以充填為主。

4 深部資源賦存

通過對觀音山鐵礦深部礦體特征進(jìn)行分析，觀音山鐵礦深部礦體以菱鐵礦礦石為主，礦石品位為30.74%～39.14%；厚1.42～10.13m，礦體厚度變化大，隨埋深增加厚度略有變薄的趨勢，深部礦體礦石質(zhì)量無明顯變化。礦體隨埋深增加長度沿走向逐漸縮小，深部礦體主要集中在18號至36+40號勘探線之間。

通過觀音山鐵礦深部礦體勘探線剖面圖進(jìn)行分析，1、3、5、6、7、9、14、15號礦體在1 790m標(biāo)高以下沿深部尚未圈閉，后期施工的深部鉆孔多數(shù)均有見礦，但礦體控制程度不足，特別是5、9、14、15號礦體多為單孔見礦外推資源量。結(jié)合礦山1 790m坑道編錄與ZK22+46M-6鉆孔驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)1、9、14號礦體在礦區(qū)1 600m標(biāo)高還有向下延伸的可能，1號和14號礦體在深部有復(fù)合的趨勢，并在14號礦體以下1 505m標(biāo)高處發(fā)現(xiàn)有未知礦脈。經(jīng)產(chǎn)出特征分析研究，推測鐵礦體可延伸至900m標(biāo)高，深部有較大找礦潛力，加強(qiáng)深部勘查，預(yù)測可新增鐵礦石資源量1 000萬噸。

鑒于前人在觀音山鐵礦區(qū)勘查多個鉆孔見鉛鋅礦化，該勘查區(qū)鉛鋅、鐵礦化強(qiáng)烈、礦化范圍大，是六盤水市內(nèi)最有利開展鐵、鉛鋅多金屬攻深找盲的區(qū)域，今后勘查應(yīng)注意加強(qiáng)鉛鋅、鐵多金屬礦產(chǎn)出規(guī)律、控礦特征、找礦預(yù)測研究。

5 結(jié)論

通過綜合分析，觀音山鐵礦床深部礦體主要為推斷資源量，資源量級別較低，控制程度不足，探明和控制資源量占比少。推測礦山在18號至36+40號勘探線之間900m標(biāo)高以內(nèi)仍賦存有工業(yè)礦體，礦山今后在該區(qū)補(bǔ)做勘查工作，有望勘探出可接替的鐵礦石資源量1 000萬噸。

楊春松，施源，閻傳忠，唐森寧，鄒無介．1982．貴州省水城觀音山鐵礦床詳細(xì)勘探地質(zhì)報(bào)告[R]．貴州省冶金地質(zhì)二隊(duì)．

陳海角，黃友青，曹剛，陳善俊，羅盛才，張應(yīng)全．1988．貴州省水城觀音山鐵礦床補(bǔ)充勘探地質(zhì)報(bào)告[R]．水城鋼鐵公司觀音山鐵礦．

胥敬華，黃友青，羅盛才．1992．貴州省水城觀音山鐵礦床第二期補(bǔ)充勘探地質(zhì)報(bào)告[R]．水城鋼鐵公司觀音山鐵礦．

譚禹，尚榮，李丕鵬．2015．貴州省觀音山鐵礦接替資源勘查結(jié)題報(bào)告[R]．貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局二總隊(duì)．

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石明科，黃波，楊濤，徐偉鈞，李大吉，黎朋，楊順文．2019．貴州省大地構(gòu)造與礦床分布特征淺析[J]．四川地質(zhì)學(xué)報(bào)，39(04) ：536-541．

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Geological Features and Resource Potential of Fe Orebodies in the Depth of the Guanyinshan Fe Deposit in Guizhou

WEI Lan-yun YOU Gui-zhi

(The 2nd General Party, Guizhou Bureau of Nonferrous Metals and Uranium Geology, Liupanshui, Guizhou 550005)

The Guanyinshan Fe deposit occurs in limestone and dolomitite of the upper part of the Lower Carboniferous Shangxi Formation and of the lower part of the Lower Carboniferous Baizuo Formation and controlled by NW-trending fracture structure. The deep orebodies are composed of siderite with ore grade of 30.74%-39.14% Fe. The industrial Fe orebodies with reserve of about 10 Mt between the Lines 18 and 36+40 above the 900 m level have been not exploited.

Guanyinshan Fe deposit; deep orebody; resource quantity; Liupanshui

P612

A

1006-0995（2021）03-0381-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2021.03.006

2020-09-05

韋蘭蕓（1987— ），女，瑤族，廣西上林人，工程師，研究方向：地質(zhì)勘查，地質(zhì)災(zāi)害