黔西縣鐵石鄉(xiāng)重晶石礦地質(zhì)特征及資源量估算

曹月霞 劉偉

摘要：黔西南重晶石資源較少，鐵石鄉(xiāng)重晶石礦是該地區(qū)的非金屬礦，文章從區(qū)域及礦區(qū)地質(zhì)特征入手，詳細(xì)分析了礦床地質(zhì)特征，在此基礎(chǔ)上總結(jié)了該礦的礦床成因以及找礦標(biāo)志，為在該地區(qū)取得其他類型的非金屬礦床提供了參考；并且在運(yùn)用一定的勘查手段的基礎(chǔ)上通過塊段法估算了黔西縣鐵石鄉(xiāng)重晶石礦礦山范圍內(nèi)+1325～+1249m標(biāo)高段重晶石礦資源量（111b）+（122b）+（333）為70.68萬噸，采空消耗6.8萬噸，保有資源儲(chǔ)量為63.88萬噸。

關(guān)鍵詞：重晶石；地質(zhì)特征；找礦標(biāo)志；資源量估算

黔西縣鐵石鄉(xiāng)重晶石礦礦區(qū)位于黔西縣縣城南東，方位為110°，平距約26km。礦山屬鐵石鄉(xiāng)所轄，礦區(qū)距黔西縣城26km，距鐘山鎮(zhèn)7km，距鐵石鄉(xiāng)約3km，距離貴畢公路約5km，距離清織高速17km。礦區(qū)交通方便。

1.地質(zhì)特征

1.1區(qū)域地質(zhì)特征

區(qū)域上出露地層從老至新有晚石炭口跨早二疊世馬平組，紀(jì)中二疊統(tǒng)梁山組、棲霞組、茅口組，紀(jì)上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M、長(zhǎng)興組、大隆組，紀(jì)下三疊統(tǒng)夜郎組、茅草鋪組，紀(jì)中三疊統(tǒng)松子坎組、獅子山組及第四系，大地構(gòu)造位于揚(yáng)子陸塊—黔北臺(tái)隆—遵義斷拱的畢節(jié)北東向構(gòu)造變形區(qū)內(nèi)，北西向、東西向斷裂構(gòu)造規(guī)模小，延伸短，總體走向30°，跨度5km～15km，長(zhǎng)度大于80km。北段簡(jiǎn)單，南段比較復(fù)雜，除上述較大褶曲外，尚有許多小褶曲，且被若干斷層破壞，大關(guān)斷層，總體走向75°，長(zhǎng)度大于65km，東與安清—楊家寨斷層交接，向西經(jīng)紫江山、馬路河、大關(guān)、雷打巖等地延出圖外，斷層面大多傾向南或南東，傾角多在50°～70°。

1.2礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)內(nèi)地層主要為下三疊統(tǒng)茅草鋪組，分布于全礦區(qū)，與礦產(chǎn)關(guān)系密切。

礦區(qū)位于朵朵壩向斜南東翼，南西轉(zhuǎn)折端附近，與大關(guān)斷裂帶相鄰，受背斜及斷層影響，區(qū)內(nèi)產(chǎn)狀變化較大，區(qū)內(nèi)巖層產(chǎn)狀傾向一般310°～350°，傾角一般約10°～20°，斷層附近產(chǎn)狀紊亂，局部?jī)A角可達(dá)55°。礦區(qū)位于朵朵壩向斜南東翼，在礦區(qū)范圍內(nèi)表現(xiàn)為傾向北西的單斜地層，朵朵壩向斜屬于假角山-馬場(chǎng)復(fù)式向斜的次級(jí)褶曲，核部地層為三疊系中統(tǒng)松子坎組，兩翼地層主要為三疊系下統(tǒng)茅草鋪組，最老為三疊系下統(tǒng)夜郎組，限于兩條北東向斷層交匯的斷層之間。

F1斷層：位于礦區(qū)中部偏南東，應(yīng)屬于大關(guān)斷裂帶，為逆斷層，斷層北東-南西走向，走向長(zhǎng)大于10km，斷距大于200m，傾向南東，傾角65°～70°。斷層破碎帶寬5m～20m，局部見構(gòu)造透鏡體，斷層角礫巖，角礫呈次菱角狀，大小在2mm～20mm之間，角礫成分為灰?guī)r、白云巖，膠結(jié)物為鐵質(zhì)、鈣質(zhì)、黏土質(zhì)等。斷層發(fā)育于下三疊統(tǒng)茅草鋪組一、二段與三段之間，一段巖性為灰、深灰、肉紅色厚層泥亮晶灰?guī)r夾白云質(zhì)灰?guī)r，巖中見大量生物碎屑，主要為雙殼類；三段巖性為灰色薄至中厚層狀細(xì)晶白云巖，偶見夾薄層狀黏土巖，白云巖風(fēng)化表面呈黑色，具的刀砍狀構(gòu)造該斷層既是導(dǎo)礦構(gòu)造又是，容礦構(gòu)造，礦區(qū)的重晶石礦床即受其控制。

2.礦床地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)重晶石礦賦存于斷層F1碎帶中，目前只發(fā)現(xiàn)圈出的一號(hào)礦體，通過采礦深坑及山地工程控制礦體，區(qū)內(nèi)重晶石礦受斷層控制，在破碎帶中呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，是斷層裂隙經(jīng)熱液充填后形成的礦體，控制標(biāo)高1325m～1249m，控制的礦體走向長(zhǎng)度650m、傾向?qū)挾?6m，礦體厚度為1.49m～8.35m，平均厚度5.12m，重晶石品位為87.97%～ 99.04%，平均94.96%，從礦體地表露頭及采場(chǎng)揭露情況來看，礦體在賦礦斷裂構(gòu)造中波狀起伏，呈透鏡狀、似層狀產(chǎn)出，礦體邊界與圍巖界線清晰，產(chǎn)狀與斷層產(chǎn)狀近一致，礦體傾向125°～145°，傾角65°～70°。走向上，由2-2′，3-3′勘探線控制的礦體最厚，向北東和南西兩端礦體厚度都由厚變薄。區(qū)內(nèi)圍巖蝕變?yōu)橹鼐⒘蜩F礦化、硅化，其中硅化特征為他形粒狀石英交代溶蝕白云巖或方解石，或在白云巖中呈自形粒狀堆積，與重晶石礦的生成有關(guān)。

3.礦床成因及找礦標(biāo)志

3.1礦床成因

由于礦區(qū)巖石以碳酸鹽巖為主，能干性較大，故礦區(qū)構(gòu)造變形特點(diǎn)表現(xiàn)為斷裂發(fā)育（斷層和節(jié)理，主要是節(jié)理發(fā)育），褶皺開闊平緩，基于這一變形特征及與同一成礦帶內(nèi)重晶石礦成因?qū)Ρ龋覀儗?duì)本礦床做如下成因分析，區(qū)內(nèi)礦床明顯受斷層構(gòu)造的控制，地層有輔助成礦作用，斷層具多期復(fù)合特征，不同期次、不同方向的構(gòu)造形跡疊加復(fù)合現(xiàn)象明顯，較早形成的構(gòu)造往往被后期形成的北東向構(gòu)造疊加改造而復(fù)雜化，斷層既是導(dǎo)礦構(gòu)造又是容礦構(gòu)造，而破碎的巖石是容礦構(gòu)造的延伸；大氣降水滲入地下，隨深度增加而被加熱，不斷萃取含鋇、氟、鈣極高的地層巖石相關(guān)成礦元素，或深地層鹵水，形成含礦熱液體；在成礦期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)（印支—燕山運(yùn)動(dòng)）作用影響下富礦質(zhì)的含礦熱液沿?cái)嗔?、裂隙等低壓空間向上運(yùn)移，在運(yùn)移過程中進(jìn)一步萃取有益組分，使熱液礦化度不斷增高；當(dāng)熱液運(yùn)移到地表淺部，由于溫度、壓力、濃度等物理化學(xué)條件的改變，導(dǎo)致重晶石在有利的地段析出充填于F1斷層中，經(jīng)多次疊加后形成礦床。

3.2找礦標(biāo)志

追尋F1斷層及容易破碎的地層，二者疊加易于成礦。

4.礦石質(zhì)量及選礦特征

4.1礦石質(zhì)量

礦石礦物成分：據(jù)分析測(cè)試結(jié)果及巖礦鑒定：組成礦石的礦物成分簡(jiǎn)單，主要為重晶石，含量87.97%～99.04%，平均94.96%，此外含少量石英、鐵泥質(zhì)等，礦石結(jié)構(gòu)主要為不等晶自形—半自形板柱狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，礦石化學(xué)成分主要為BaSO4，BaSO4含量87.97%～99.04%，平均94.96%。滿足工業(yè)指標(biāo)的要求。

礦石類型及品級(jí)：其自然類型分為塊狀，斑點(diǎn)狀、角礫狀、條紋狀四種類型，主要為塊狀，約占總量的90%以上，根據(jù)有用礦物的含量（BaSO4含量87.97%～99.04%，平均94.96%）屬優(yōu)質(zhì)型礦石。

4.2礦石選礦特征

本區(qū)重晶石礦礦體為優(yōu)質(zhì)型礦石，BaSO4品位多在93%以上，一般不需要選礦，但其開采方式為露天機(jī)械開采，在開采過程中混入大量圍巖，使礦石貧化，故需經(jīng)過選礦，通過搖床重選，精礦BaSO4平均品位達(dá)89.37%，總回收率75.13%，尾礦中BaSO4平均品位23.21%；溜槽重選，精礦BaSO4平均品位達(dá)90.30%，總回收率達(dá)75.55%，比原礦品位提高8.74%～9.92%，精礦產(chǎn)品平均達(dá)到Ⅲ級(jí)品。其中，搖床重選2.5mm和0.1mm粒級(jí)精礦品位達(dá)到91.54%和90.25%，產(chǎn)品為Ⅱ級(jí)品；溜槽重選僅0.1mm粒級(jí)精礦品位達(dá)94.84%，產(chǎn)品為Ⅱ級(jí)品。但是，回收率較低。

經(jīng)過搖床二次重選后，精礦產(chǎn)品品位達(dá)90.51%～ 95.29%，平均93.25%，均達(dá)到Ⅱ級(jí)品，而其中0.25mm和0.1mm粒級(jí)精礦品位達(dá)95.17%～95.39%，得到Ⅰ級(jí)產(chǎn)品。

搖床重選時(shí)對(duì)小于2.5mm～0.1mm粒級(jí)均可適用。但以小于0.25mm～0.1mm為優(yōu)，經(jīng)過二次重選后，BaSO4品位可達(dá)95.39%～95.17%，采用溜槽重選，僅對(duì)微粒級(jí)小于0.1mm效果較好。BaSO4可達(dá)94.84%，其余均低于94%。

5.儲(chǔ)量評(píng)價(jià)選取的勘查方法

5.1勘查手段的選擇

鐵石重晶石礦礦體賦存在斷于下三疊統(tǒng)茅草鋪組（T1m）內(nèi)部的F1斷層破碎帶內(nèi)，根據(jù)礦區(qū)地質(zhì)及水文地質(zhì)條件，地面以1∶5000地質(zhì)、水文地質(zhì)填圖為基礎(chǔ)，采用勘查線地質(zhì)剖面測(cè)量，大致查明重晶石礦體露頭及淺部變化，查明淺部地質(zhì)構(gòu)造；深部借用地形落差以及采場(chǎng)深挖揭露，控制地質(zhì)構(gòu)造，重晶石礦體埋藏形態(tài)、厚度及其變化。根據(jù)1∶5000水文地質(zhì)填圖及生產(chǎn)礦井調(diào)查，泉點(diǎn)調(diào)查，地表工程地質(zhì)，環(huán)境地質(zhì)調(diào)查，以及巖石物理力學(xué)試驗(yàn)等，大致查明礦區(qū)水文地質(zhì)條件及其他開采技術(shù)條件。

5.2勘查類型的確定

（1）礦床規(guī)模及類型。礦體走向長(zhǎng)度大于650m、傾向?qū)挾刃∮?00m、厚度1.49m～8.35m，平均厚度5.12m；規(guī)模的走向長(zhǎng)度延伸為中型規(guī)模，傾向延伸及資源量規(guī)模小，品位變化系數(shù)小，屬較穩(wěn)定型礦床。

（2）礦區(qū)構(gòu)造復(fù)雜程度。礦區(qū)內(nèi)地層呈單斜狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀基本穩(wěn)定，礦區(qū)內(nèi)只填出一條符合精度比例尺的斷層（F1），屬簡(jiǎn)單類型，對(duì)照（DZ/T0211—2002）規(guī)范表D.1，其控制的基本工程間距為：根據(jù)礦體特征，本次大致采用200m×100m。

5.3工程布置原則

（1）勘查方法：主要是根據(jù)礦區(qū)地形、礦體產(chǎn)出條件，勘查手段借用地形落差，以及采場(chǎng)深挖揭露，輔以預(yù)備采面揭露礦體露頭線，并圈定礦體。

（2）工程布置原則：根據(jù)面上控制情況，布置4條勘探線，大致按200m×100m工程間距布置工程。

6.資源儲(chǔ)量估算

6.1資源儲(chǔ)量估算工業(yè)指標(biāo)

通過工程控制，在區(qū)內(nèi)可圈出1個(gè)重晶石礦體，故本次估算資源/儲(chǔ)量采用重晶石一般工業(yè)指標(biāo)，采用工業(yè)指標(biāo)如下：

邊界品位：（BaSO4）≥30%；

最低工業(yè)品位：（BaSO4）≥50%；

最小可采厚度（m）：0.8m；

夾石剔出厚度（m）：2m。

6.2資源儲(chǔ)量估算方法及依據(jù)

礦體呈似層狀產(chǎn)出，礦體厚度和品位較穩(wěn)定，礦體傾角在65°～72°之間，通過實(shí)地多點(diǎn)測(cè)量算術(shù)平均輔以室內(nèi)三點(diǎn)法計(jì)算，確定礦體平均傾角為67°，故資源儲(chǔ)量估算采用垂直縱投影圖作為基本圖件，用地質(zhì)塊段法計(jì)算資源儲(chǔ)量，計(jì)算公式為：

Q=S×m×d，式中：

Q：礦石資源儲(chǔ)量（t）；

S：各資源儲(chǔ)量塊段礦石縱投影面積（m2）；

m：各資源儲(chǔ)量塊段礦石平均水平厚度（m）；

d：各資源儲(chǔ)量塊段礦石體重（t/m3）。

6.3資源儲(chǔ)量估算參數(shù)的確定

6.3.1平均厚度的確定

（1）單件樣品厚度：山地工程樣品厚度是在編錄中用以鋼卷尺為基線、直尺直接投影量取的水平厚度，礦體真厚度為礦體水平厚度與礦體傾角正弦值的積。

（2）單工程厚度：為同一工程內(nèi)圈入礦體的樣品水平厚度之和。

（3）塊段平均厚度：同一塊段內(nèi)所有工程礦體厚度的算術(shù)平均值。

外推333部分儲(chǔ)量計(jì)算的厚度采用各工程的算術(shù)平均值。

6.3.2礦體面積的確定

（1）塊區(qū)平面積：利用MAPGIS軟件求出。

（2）塊段斜面積：平面積除以塊段礦體平均傾角的正弦值。

6.4礦體圈定的原則

（1）根據(jù)探礦工程采樣分析結(jié)果，凡品位大于或等于邊界品位的樣品圈入單工程礦體，對(duì)于夾在礦體內(nèi)小于邊界品位的樣品按其夾石厚度剔除厚度指標(biāo)進(jìn)行剔除。

（2）按控礦地質(zhì)因素及地質(zhì)規(guī)律，客觀地體現(xiàn)礦體的連續(xù)性、完整性進(jìn)行圈定。

（3）礦體地表露頭邊界按地表工程所控制的實(shí)際位置和填圖所描繪的礦體線的中心線進(jìn)行圈定。

依據(jù)上述原則，在縱投影圖、勘查線剖面圖、地質(zhì)圖上，按單工程確定礦體邊界，凡是見礦相鄰工程以自然聯(lián)結(jié)，無限外推楔形推二分之一。

6.5資源/儲(chǔ)量分類

由于本礦山為生產(chǎn)礦山，礦床開發(fā)的經(jīng)濟(jì)意義視為經(jīng)濟(jì)的，因此，本次獲得重晶石礦資源量，按地質(zhì)可靠程度分為預(yù)測(cè)的、推斷的和控制的二類資源量，各類資源量的條件如下：

（1）控制的經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量（122b）。礦體沿走向和傾向有系統(tǒng)的工程控制，工程之間的距離基本相當(dāng)于（DZ/T0214-2002）規(guī)范中Ⅱ類勘探類型控制的工程間距，沿走向200m（地表控制到100m），沿傾向100m（實(shí)際控制到50m），全為工程內(nèi)圈定。

（2）推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量（333）。由（122b）資源量外推25m的資源量；

6.6塊段劃分

（1）塊段劃分原則。本礦區(qū)劃分資源量估算塊段的原則是：不同類型的資源量或者礦體在走向及傾向上厚度上有的較為明顯的變化。

（2）塊段劃分結(jié)果：按照上述原則將本次勘查區(qū)重晶石礦層劃分為7個(gè)塊段。

6.7資源量估算結(jié)果

黔西縣鐵石鄉(xiāng)重晶石礦礦山范圍內(nèi)+1325～+1249m標(biāo)高段重晶石礦資源量（111b）+（122b）+（333）為70.68萬噸，采空消耗6.8萬噸，保有資源儲(chǔ)量為63.88萬噸，其中控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量（122b）27.19萬噸，占保有資源儲(chǔ)量的42.56%，推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量（333）36.69萬噸，占保有資源儲(chǔ)量的57.44%。

6.8資源/儲(chǔ)量估算的可靠性

（1）本資源估算工程量達(dá)到相應(yīng)勘查程度及勘查類型的要求；

（2）面積經(jīng)幾何法驗(yàn)算與MAPGIS計(jì)算差異不大；

（3）已基本控制礦體品位，平均品位用加權(quán)平均和算術(shù)平均兩法試算，相差甚小，且經(jīng)二人分別計(jì)算驗(yàn)證。

綜上所述：資源/儲(chǔ)量估算可靠。

7.結(jié)論

本文選擇比較有影響力的黔西縣鐵石鄉(xiāng)重晶石礦為研究對(duì)象，在對(duì)其區(qū)域地質(zhì)、礦產(chǎn)地質(zhì)特征進(jìn)行了解，研究總結(jié)了其礦床成因和找礦標(biāo)志，并且在運(yùn)用一定的勘查手段的基礎(chǔ)上通過塊段法估算了黔西縣鐵石鄉(xiāng)重晶石礦礦山范圍內(nèi)+1325m～+1249m標(biāo)高段重晶石礦資源量（111b）+（122b）+（333）為70.68萬噸，采空消耗6.8萬噸，保有資源儲(chǔ)量為63.88萬噸，經(jīng)過分析認(rèn)為本次估算儲(chǔ)量可靠。

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