鏡鐵山樺樹溝銅礦床勘查類型及網(wǎng)度影響因素分析和參數(shù)確定

張延東，馬延平，彭德龍

（酒鋼集團鏡鐵山礦，甘肅 嘉峪關(guān) 735100）

礦床勘查類型是按照礦床的主要地質(zhì)特點及其對勘查的難易程度，將相似特點的礦床理論綜合與概括而進行劃分，其目的在于總結(jié)礦床勘查的實踐經(jīng)驗，以便指導礦床的勘查工作，確定合理的勘查研究程度及勘查工程的合理布置提供依據(jù)[1]。而勘查網(wǎng)度是基于礦床勘查類型而確定的，合理的勘查工程網(wǎng)度對于礦體的控制、礦床儲量升級及后續(xù)采礦設(shè)計意義重大。

樺樹溝銅礦在勘探范圍內(nèi)有大小共9個礦體，其中CuⅠ、CuⅡ礦體賦存條件最好，礦體規(guī)模最大，為目前主要的開采對象。樺樹溝銅礦自發(fā)現(xiàn)后經(jīng)過多次的地質(zhì)詳查、地質(zhì)勘探、基建勘探和生產(chǎn)勘探，其礦床勘查類型及網(wǎng)度已經(jīng)形成，但在實際開采過程中發(fā)現(xiàn)礦床不同區(qū)塊網(wǎng)度選取不合理，為合理確定樺樹溝銅礦床勘查工程網(wǎng)度，筆者根據(jù)多年來礦山生產(chǎn)勘探資料和有關(guān)地質(zhì)勘查規(guī)范，對勘探工程網(wǎng)度進行對比分析，并確定其合理的參數(shù)。

1 樺樹溝銅礦勘查類型確定

在劃分樺樹溝銅礦床勘查類型時，主要根據(jù)礦體規(guī)模、主要礦體形態(tài)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)、礦床構(gòu)造影響程度、主要礦體厚度穩(wěn)定程度、有用組合分布均勻程度5個主要地質(zhì)因素來確定[2]。每個地質(zhì)因素根據(jù)影響程度大小選取相應的類型系數(shù)，以上5個地質(zhì)因素的類型系數(shù)之和就可以確定是何種勘查類型。

1.1 礦體規(guī)模

樺樹溝銅礦床主要賦存于FeⅠ礦體下部和底板圍巖中，嚴格受其地層巖性控制。從銅礦所在的部位及巖性，可分為上部含鐵碧玉巖型銅礦(CuⅠ)和下部千枚巖型銅礦(CuⅡ)兩類,CuⅠ、CuⅡ礦體是勘探范圍內(nèi)規(guī)模最大的礦體，其儲量占勘探范圍內(nèi)總儲量的99.43%。礦床內(nèi)除CuⅠ、CuⅡ二個主銅礦體外，尚有CuⅢ、CuⅣ、CuⅤ、CuⅥ、CuⅦ、CuⅧ、CuⅪ等7個小礦體。據(jù)9條礦體統(tǒng)計，各礦體規(guī)模相差較大，礦體長度變化范圍為24—1010m，具體見下表1。

表1 銅礦體地質(zhì)特征表

通過上述數(shù)據(jù)表明樺樹溝銅礦主要銅礦體規(guī)模為中型，按照礦體長度不同應有不同的值，中形同規(guī)模礦床，其礦體長度大于500m對應類型系數(shù)為0.6。

1.2 礦體形態(tài)復雜程度

樺樹溝銅礦體產(chǎn)狀與圍巖基本一致，與圍巖同步褶曲。礦體形態(tài)較簡單，主要呈似層狀、透鏡狀，局部具膨大收縮、分枝復合及尖滅再現(xiàn)等特點。水平斷面上礦體的長軸近于平行排列。含鐵碧玉巖及鐵礦體中銅礦體數(shù)量相對較多，小礦體多呈扁豆狀、透鏡狀產(chǎn)出。按照礦體形態(tài)復雜程度，樺樹溝銅礦復雜程度屬復雜，類型系數(shù)取值為0.2。

1.3 構(gòu)造影響程度

銅礦區(qū)內(nèi)斷裂發(fā)育，與銅礦關(guān)系密切的較大斷層主要為發(fā)育在主向斜核部9a線以西，長大于1000m，寬0.15m～50m的F18斷層，該斷層為一多期活動斷層，早期表現(xiàn)為左行逆平移，后期表現(xiàn)為左行平移；F11斷層地表分布于9a-12線間，長約300m，寬2.5m。走向東西，傾向北，傾角55°～78°，屬斜切逆斷層。礦區(qū)侵入巖不發(fā)育，主要有中酸性石英閃長斑巖脈和基性輝綠巖脈，均受到不同程度的變質(zhì)作用。對照構(gòu)造對礦體的影響程度屬中型，類型系數(shù)取值0.2。

1.4 礦體厚度穩(wěn)定程度

銅礦區(qū)內(nèi)就CuⅠ、CuⅡ礦體而言，全區(qū)礦體平均厚度11.27m，厚度變化系數(shù)94.40%。在2640m～2750m標高范圍內(nèi)礦體平均厚度10.64m，厚度變化系數(shù)82.72%。說明銅礦體厚度較穩(wěn)定，類型系數(shù)值為0.4。

1.5 有用組分分布均勻程度

CuⅠ礦體Cu品位最高29.40%，最低0.20%，一般0.5%～3%，平均1.96%，品位變化系數(shù)160.80%，屬不均勻分布；CuⅡ礦體Cu品位最高15.00%，最低0.20%，一般0.5%～2.50%，平均1.33%，品位變化系數(shù)148.91%，屬不均勻分布，綜合考慮銅礦體有用組分類型系數(shù)取值為0.2。

綜合以上樺樹溝銅礦床5個地質(zhì)因素中各地質(zhì)因素類型系數(shù)之和為1.6(礦體規(guī)模中型0.6、礦體形態(tài)復雜0.2、構(gòu)造對礦體的影響程度中等0.2、礦體厚度較穩(wěn)定0.4、有用組分分布較均勻0.2)，依據(jù)《銅、鉛、鋅、鎳、鉬礦地質(zhì)勘查規(guī)范》(DZ/T0214～2002)確定鏡鐵山樺樹溝銅礦床勘查類型為Ⅲ類。

2 樺樹溝銅礦勘探網(wǎng)度確定

根據(jù)以上地質(zhì)因素分析確定樺樹溝銅礦床的勘查類型為Ⅲ類，而銅礦歷次的地質(zhì)詳查、勘探及生產(chǎn)勘探均選?、箢惪辈轭愋瓦M行工程網(wǎng)度控制，勘探網(wǎng)度基本以100m×60-80m的網(wǎng)度是可行的（見表2），但由于銅礦床局部地質(zhì)構(gòu)造因素變化和采掘工程構(gòu)成對生產(chǎn)勘探的影響，樺樹溝銅礦實際生產(chǎn)勘探工程網(wǎng)度要密于規(guī)范規(guī)定，確定生產(chǎn)勘探網(wǎng)度的方法有三種：類比法、驗證法和統(tǒng)計計算法。樺樹溝銅礦經(jīng)多年地質(zhì)勘探、補充勘探及生產(chǎn)勘探，在此使用類比法，驗證法來確定現(xiàn)有勘探網(wǎng)度的合理參數(shù)。

2015年12月，水利部組織編制了《東北黑土區(qū)侵蝕溝治理專項規(guī)劃(2016～2030年)》，并于2017年啟動了東北黑土區(qū)侵蝕溝綜合治理專項工程。為推動侵蝕溝綜合治理工程的順利實施，在深入調(diào)研的基礎(chǔ)上，筆者總結(jié)出適用于東北黑土區(qū)的侵蝕溝治理模式，便于各水土保持管理部門與工程技術(shù)人員應用，為東北黑土區(qū)侵蝕溝的綜合治理專項工程提供參考。

表2 樺樹溝銅礦歷年勘查類型和工程網(wǎng)度選取

2.1 類比法

通過與國內(nèi)同勘查類型的礦床勘探工程網(wǎng)度比較，例如白銀銅礦同屬Ⅲ勘查類型，其巖心鉆勘探工程網(wǎng)度為100＊100（C級），生產(chǎn)勘探工程網(wǎng)度50＊25（B級）、局部達到25＊25，再結(jié)合本區(qū)多年來的勘探經(jīng)驗，目前的勘探網(wǎng)度基本合理，但對于CuⅡ礦體，CuⅠ礦體局部變化較復雜、端部區(qū)域工程網(wǎng)度布置偏稀，需要在今后的勘探工程中進行加密處理。

2.2 驗證法

本次驗證塊段為2a～6a線2700m～2760m標高CuⅠ和CuⅡ礦體做對比地段，該范圍礦床礦經(jīng)歷過地質(zhì)勘探、補充勘探及生產(chǎn)勘探3個階段，工程網(wǎng)度分別為100m＊50-80m（推斷資源量）、50m＊30-40m（控制儲量）、35m＊30m（探明儲量）；另外此段銅礦體具有一定的代表性，可以反映樺樹溝銅礦床的特征．是目前井下開采的重點地段。

2.2.1 抽稀驗證法

該方法是將同地段不同網(wǎng)度所獲資料進行對比，以最密網(wǎng)度資料作為對比標準，選定逐次抽稀后不超出允許誤差范圍的最稀網(wǎng)度作為今后采用的生產(chǎn)勘探工程網(wǎng)度。以樺樹溝銅礦2a～6a線2700m～2760m標高，其生產(chǎn)勘探工程網(wǎng)度35m＊30m為標準進行對比分析，該區(qū)域CuⅠ礦體補充勘探與生產(chǎn)勘探面積誤差率在允許誤差范圍內(nèi)，誤差率12.3%；CuⅡ礦體補充勘探與生產(chǎn)勘探面積誤差率為72.7%,遠超出允許誤差范圍。經(jīng)對比分析，該區(qū)域CuⅠ礦體B級儲量的勘探工程網(wǎng)度50m＊30-40m（控制儲量）可滿足生產(chǎn)勘探的要求，而CuⅡ礦體B級儲量的勘探工程網(wǎng)度應加密至35m＊30m可滿足今后的生產(chǎn)勘探。

2.2.2 探采資料對比驗證法

探采資料對比法最適用礦山生產(chǎn)時期，即可驗證原礦體勘探的工程網(wǎng)度又可驗證生產(chǎn)勘探工程網(wǎng)度的合理性。探采資料對比分別以樺樹溝銅礦體面積對比、礦石量和品位對比、礦體形態(tài)、厚度、產(chǎn)狀對比進行生產(chǎn)勘探工程網(wǎng)度合理性驗證。

（1）銅礦體面積對比。生產(chǎn)勘探、補充勘探及地質(zhì)勘探的平面圖在相同區(qū)段、相同水平標高，以相同的計算方法，重新測算其面積進行對比，從表3可以看出地質(zhì)勘探和生產(chǎn)勘探兩者圈定CuⅠ礦體面積相差不大，但CuⅡ礦體面積相差較大。

表3 樺樹溝銅礦2700水平面積誤差對比表

（2）銅礦體礦石量及品位對比。對銅礦2700中段2a-6a線儲量及品位進行統(tǒng)計分析，從下表4中看出本區(qū)塊生產(chǎn)勘探同地質(zhì)勘探相比銅礦體礦石量和銅金屬量均有增加，其中CuⅡ礦體儲量相對誤差58.67%，超出合理誤差范圍內(nèi)（準確探明控制誤差±5），而CuⅠ礦體和CuⅡ礦體品位誤差均超出誤差范圍外。

表4 樺樹溝銅礦2700中段儲量及品位對比表

（3）銅礦體形態(tài)、厚度、產(chǎn)狀對比。選取銅礦2700m中段4a線地質(zhì)剖面（見下圖1）對比發(fā)現(xiàn)，無論CuⅠ礦體或CuⅠ礦體，其空間形態(tài)變化和產(chǎn)狀變化均較明顯，厚度變化不大。需要在今后的生產(chǎn)勘探中加大工程網(wǎng)度布置，滿足采礦設(shè)計需要。

圖1 銅礦2700中段4a線地質(zhì)剖面對比

3 結(jié)語

（1）鏡鐵山樺樹溝銅礦礦床五個地質(zhì)因素類型系數(shù)之和1.6，依據(jù)《銅、鉛、鋅、鎳、鉬礦地質(zhì)勘查規(guī)范》(DZ/T0214-2002)確定其基本勘查類型為Ⅲ類，但在勘探中需要著重考慮對于礦床局部變化較大區(qū)域和CuⅡ礦體及其它小礦體應確定為Ⅲ類偏密勘查類型。

（2）通過類比和驗證兩種方法佐證了樺樹溝銅礦床勘探工程網(wǎng)度為100m×50m求推斷資源量、50m×30m求控制儲量、30m×20m求探明儲量，而30m×20m可做為樺樹溝銅礦體生產(chǎn)勘探最終工程網(wǎng)度，另外CuⅡ礦體及其它小礦體的各級儲量的工程勘探網(wǎng)度應考慮適度加密。

（3）依據(jù)樺樹溝銅礦床地質(zhì)特征和后期采礦需要，以坑道代替巖心鉆做為生產(chǎn)勘探主要探礦手段。