都龍銅曼礦段礦體形態(tài)、礦石質(zhì)量變化特征及局部地段礦體富化控制因素研究

楊濤

（云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司，云南 文山 663700）

1 礦體形態(tài)變化規(guī)律研究

結(jié)合礦區(qū)以往地質(zhì)資料及現(xiàn)場出露礦體跟蹤核實，銅曼礦段礦體走向近南北，傾向西，傾角10°～40°，局部傾角可達(dá)60°，并以10°～15°的側(cè)伏角自北而南側(cè)伏。礦體沿層產(chǎn)出，部分礦體與含礦層有一定交角，在平面圖上呈南北向展布，剖面上呈多層出現(xiàn)，顯示疊瓦狀排列特征。礦體產(chǎn)狀隨含礦層同步褶曲，沿走向和傾向均具波狀起伏。礦段東部的礦體產(chǎn)狀平緩，部分礦體傾角趨近水平；西部的礦體傾角稍陡，一般傾角10°～40°，深部礦體局部傾角可達(dá)60°。礦體外形不太規(guī)則，具分枝復(fù)合，膨脹收縮等變化。大礦體一般為似層狀，小礦體多呈透鏡狀、扁豆體、囊狀。厚大礦體中有夾石存在，往往有大理巖、片巖殘留體，其形態(tài)很不規(guī)則，呈扁豆?fàn)罨蚰覡睢?/p>

礦體形態(tài)是指礦體在空間的產(chǎn)出樣式和形狀，研究礦體形態(tài)變化規(guī)律，首先需要確定礦體形態(tài)定量指標(biāo)。通過查閱以往地質(zhì)資料及現(xiàn)場跟蹤統(tǒng)計，銅曼礦區(qū)礦體主要以似層狀及透鏡狀形態(tài)產(chǎn)出，在確定礦體形態(tài)后，研究礦體的厚度變化大小則能掌握礦體的形態(tài)變化情況，因此把礦體厚度變化系數(shù)（Vm）作為礦體形態(tài)的定量指標(biāo)作為研究對象。Vm又稱厚度“變異系數(shù)”，它是指礦體厚度一批觀測值m1，m2，…，mn的標(biāo)準(zhǔn)差（Sm又稱均方差）與這批數(shù)據(jù)的算術(shù)平均厚度值（M—）之比值，通常以百分?jǐn)?shù)表示：

按照確定礦體形態(tài)定量指標(biāo)，對銅曼礦區(qū)370 個礦體進行厚度變化系數(shù)統(tǒng)計計算，對礦體形態(tài)的復(fù)雜程度進行分級，得出：礦體形態(tài)變化很小的礦體個數(shù)占比總礦體個數(shù)的4.05%；礦體形態(tài)變化中等的礦體個數(shù)占比總礦體個數(shù)的11.35%；礦體形態(tài)變化很大的礦體個數(shù)占比總礦體個數(shù)的47.57%；礦體形態(tài)變化極大的礦體個數(shù)占比總礦體個數(shù)的37.03%，如表1 所示。

表1 銅曼礦段礦體形態(tài)變化程度統(tǒng)計簡

從表1 可以看出：礦區(qū)的10 個主礦體（規(guī)模較大的礦體），厚度變化系數(shù)均在5%～30%之間，也就是說，主礦體的礦體形態(tài)變化程度是很小的；礦區(qū)的298 個小型礦體中僅有5 個礦體屬于礦體形態(tài)變化較小的礦體；礦區(qū)142 個礦體屬于形態(tài)變化中等至極大范圍，而此類礦體均屬于次要礦體及小型礦體。故總結(jié)得出：銅曼礦段的礦體形態(tài)變化程度與礦體規(guī)模大小在一定程度上呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，即礦體規(guī)模越大，礦體形態(tài)變化程度越小，礦體規(guī)模越小，礦體形態(tài)變化程度越大。

2 礦石質(zhì)量變化規(guī)律研究

在礦山礦石開采過程中，掌握礦區(qū)礦石質(zhì)量變化規(guī)律，對礦山生產(chǎn)短、中、長期生產(chǎn)規(guī)劃具有重要意義，同時掌握礦區(qū)礦石質(zhì)量特征，也強化了地質(zhì)技術(shù)指導(dǎo)生產(chǎn)。

研究礦石質(zhì)量變化規(guī)律，首先要研究礦石的礦石質(zhì)量特征，一般是研究礦石的物質(zhì)組成、礦石結(jié)構(gòu)、礦石構(gòu)造、金屬礦物的嵌布特征、礦物的生產(chǎn)順序、礦石的化學(xué)成分、主要有益及有害成分。結(jié)合了礦山生產(chǎn)實際需求，挑選了礦石的化學(xué)成分（這里主要指礦石品位）特征作為重點研究對象，研究其在礦區(qū)內(nèi)的空間分布特征。

2.1 在垂直標(biāo)高上的變化特征

為進一步分析出各區(qū)域品位分布情況，現(xiàn)將礦區(qū)均分為三個區(qū)域，區(qū)塊Ⅰ、區(qū)塊Ⅱ、區(qū)塊Ⅲ。區(qū)塊Ⅰ范圍為礦區(qū)東部區(qū)域，X 坐標(biāo)為453512～453961，鋅、錫位無明顯變化趨勢，平均品位鋅0.19%、錫0.14%；銅呈上升趨勢，最高品位銅1.15%，峰值區(qū)域分布于1290～1350m 標(biāo)高區(qū)域。區(qū)塊Ⅱ范圍為礦區(qū)中部區(qū)域，X 坐標(biāo)為453027～453512。從高到低（1350～390m 標(biāo)高），鋅品位呈上升趨勢，最高品位鋅3.24%，峰值區(qū)域分布于990～1050m 標(biāo)高區(qū)域；錫、銅位無明顯變化趨勢，平均品位錫0.28%、銅0.14%。區(qū)塊Ⅲ范圍為礦區(qū)西部區(qū)域，X 坐標(biāo)為452480～453027。高程從高到低（1350～330m 標(biāo)高），鋅品位呈心率曲線變化趨勢，忽高忽低，最高品位鋅4.94%，峰值區(qū)域分布于690～750m 標(biāo)高區(qū)域；錫、銅品位無明顯變化趨勢，平均品位錫0.09%、銅0.19%（圖1）。

圖1 銅曼礦段品位分布情況區(qū)域劃分及各標(biāo)高品位趨勢

綜上所述，銅街、曼家寨礦區(qū)錫、鋅、銅元素品位分布呈現(xiàn)出南北向排列分布，錫、鋅元素主要集中賦存與礦區(qū)中部F1斷層下盤區(qū)域，賦存標(biāo)高為900～1050m 區(qū)間；銅元素主要集中分布于礦區(qū)東幫區(qū)域，賦存標(biāo)高為800～1000m 區(qū)間。

2.2 沿礦區(qū)南北向上的變化特征

通過3Dmine 體報告顯示，13 號礦體平均品位，鋅品位3.31%，錫品位0.47%，銅品位0.13%。其中，銅品位分布較均勻，錫品位延125-3 線呈增長趨勢，125-57 線錫品位相對于55-3 線錫品位低，高品位錫主要集中在55 線7 線之間，鋅品位呈現(xiàn)增長趨勢，峰值集中在73-11 線，最高鋅品位4.61，為41-43 塊段之間。

通過3Dmine 塊體報告顯示，1 號礦體平均品位，鋅品位2.75%，錫品位0.33%，銅品位0.13%。其中，銅錫、品位分布較均勻，鋅品呈心率曲線變化趨勢，忽高忽低，峰值集中在131-129線，最高錫品位3.81，為41-43 塊段之間，其中123-109 線之間，鋅品位相對較低，小于2.0%（圖2）。

圖2 銅曼礦段13 號礦體、1 號礦體塊段品位趨勢

綜上所述，銅街、曼家寨礦區(qū)主礦體，13 號礦體延南北走向南礦體錫、鋅品位均呈現(xiàn)增長趨勢，61 線以南礦體錫、鋅品位相對較高，銅品位相對穩(wěn)定。1 號礦體錫、銅分布相對穩(wěn)定，鋅品位整體波動較大，其中礦體109-123 線鋅品位相對較低，高品位鋅主要集中在礦體北部131-125 線之間。

3 局部地段礦體富化的控制因素研究

通過查閱以往地質(zhì)資料及現(xiàn)場資料收集，銅曼礦區(qū)地層成礦背景值較高，其新寨巖組有著礦源層的特點，銅街—曼家寨礦區(qū)的形成是花崗巖、構(gòu)造和地層等多種因素耦合的結(jié)果，燕山晚期老君山花崗巖及其熱液作用是成礦的關(guān)鍵因素，構(gòu)造體系是成礦元素卸載的主要空間，新寨巖組（Pt3x、∈1x）地層為成礦元素的富集提供了有利的物理—化學(xué)環(huán)境。

礦體富化，顧名思義就是礦體中礦物元素較為集中，即礦體品位較高。研究局部地段礦體富化的控制因素，首先需要找出礦體的富化特征。接下來就可以通過分析礦區(qū)礦石主元素（Zn、Sn、Cu）的分帶特征及礦石品位與地層、圍巖、構(gòu)造、花崗巖的關(guān)系，對礦體富化的控制因素進行總結(jié)。

3.1 元素分帶情況

成礦元素在含礦層內(nèi)的分配和富集顯示垂直特點，由隱伏花崗巖頂部至新寨巖組（Pt3x）頂部，元素分帶由中高溫→中低溫分布，自下而上為：W、Sn→Sn、Zn、Cu→Zn、Cu、Pb→Zn、Pb、Ag；Cu均具有多期次成礦特征，常穿插在各礦體中，且與隱伏花崗巖、花崗斑巖關(guān)系密切，往往距隱伏花崗巖體、花崗斑巖體一定距離Cu 較為富集。即：新寨巖組上段（Pt3x2）中上部具Zn、Pb、Ag 礦化，下部富集Zn、Cu、Pb 工業(yè)礦體；新寨巖組下段（Pt3x1）上部富集Zn、Cu、Pb 工業(yè)礦體，中下部富集Sn、Zn、Cu 富厚工業(yè)礦體；隱伏花崗巖體頂部硅化殼富集W、Sn 礦體。礦區(qū)內(nèi)以Zn 元素為主的礦體礦石量占比最大，以SnZn 元素為主的礦體次之，含鎢礦體占比最小。

成礦元素在含礦層內(nèi)的分配和富集顯示水平特點，自采場西幫至東部，元素（礦種）分帶主要為：Zn、Cu→Zn、ZnCu→Sn、SnZn→Sn、Cu；即：采場的最西幫富集Zn、Cu 工業(yè)礦體，中部主要富集中Zn、Sn 工業(yè)礦體，采場西幫主要富集Sn、Cu 工業(yè)礦體。W礦主要富集在采場的西北幫及采場東邦，Sn 與W 礦富及的空間與大致相同，均位于采場西幫，SnZn 礦位于采場中部及東邦的過渡帶。

3.2 礦石品位與圍巖關(guān)系研究

銅曼礦段屬巖漿熱液-矽卡巖型礦床，是多期次、多階段成礦的產(chǎn)物，不同成礦階段伴隨有不同種類的圍巖蝕變，因此在礦體富集中過程中，礦體的品位在一定程度上受到圍巖的影響。通過查閱以往地質(zhì)資料及現(xiàn)場資料收集發(fā)現(xiàn)，針對采場中部及西幫以Zn、SnZn 為主的礦體，當(dāng)?shù)V體上下盤的一盤或者兩盤為大理巖時，此時的礦石品位往往較礦體圍巖為片巖高，由于礦區(qū)大理巖主要分布于礦區(qū)中部Fm斷裂帶內(nèi)，故礦區(qū)的高品位礦石也更多集中于此。同時在生產(chǎn)開采過程中發(fā)現(xiàn)，脈狀礦體品位往往較厚大礦體品位高，同時脈狀礦體也主要以充填的方式富集在大理巖裂隙中。

3.3 礦石品位與構(gòu)造的關(guān)系研究

研究礦區(qū)礦石品位與構(gòu)造的關(guān)系，主要是研究礦區(qū)礦石品位與構(gòu)造發(fā)育程度的關(guān)系，研究高礦石品位主要受礦區(qū)那幾條斷裂控制等。銅曼礦區(qū)南北向斷層（斷裂）主要分布有F0斷層、F1斷裂、銅街—南當(dāng)廠斷裂破碎蝕變礦化帶Fm（包含F(xiàn)m-1、Fm-2、Fm-3、Fm-4、Fm-5等）、F2斷層、F3斷層、F5斷層。該類南北向斷層（斷裂）破碎帶角礫多呈次棱角-半磨圓狀，斷裂東盤表現(xiàn)出揉皺，巖層傾角局部變陡，反應(yīng)出該南北向斷層（斷裂）性質(zhì)以壓性為主。通過選取礦區(qū)礦石Zn 品位大于5%、Zn 品位大于10%及Zn 品位大于15%的礦體，并做出不同品級礦石分布與礦區(qū)構(gòu)造的平面圖（圖3）來研究兩者關(guān)系。

圖3 銅曼礦段Zn、SnZn 礦體品位變化與構(gòu)造關(guān)系

通過研究發(fā)現(xiàn)：銅曼礦段礦體的富化受到構(gòu)造控制，隨著礦石品位的升高，高品位礦石也在向礦區(qū)中部構(gòu)造較為發(fā)育的地段匯集；礦區(qū)構(gòu)造發(fā)育地段不一定有礦體分布或高品位礦體分布，但高品質(zhì)礦體絕大多是分布于構(gòu)造較為發(fā)育的地段；礦區(qū)東邦局部地段構(gòu)造較為發(fā)育，但該區(qū)域礦體富化并不明顯。因此，銅曼礦段礦體的富化一定程度受到構(gòu)造及構(gòu)造發(fā)育程度影響，主要在礦區(qū)西幫及中部集中表現(xiàn)。

3.4 礦石品位與花崗巖的距離關(guān)系研究

花崗巖體的控礦作用主要包括：①提供熱能。②提供成礦流體。③提供成礦金屬?；◢弾r以大量熱能加熱地下水，促進地下熱水循環(huán)，使礦源層中的成礦元素活化轉(zhuǎn)移，參與成礦。同時，對區(qū)域變質(zhì)時期形成的簡單矽卡巖進行改造，形成復(fù)雜矽卡巖。巖漿熱液汲取了巖漿及地層中大量成礦物質(zhì)，沿不同巖性界面、切割較深的縱向?qū)УV斷裂等有利地質(zhì)部位運移，與有利巖性簡單矽卡巖發(fā)生置換交代。隨著成礦環(huán)境的不斷變更，成礦溶液不斷釋放、溫度、壓力、酸堿度、氧逸度、硫逸度的變化，揮發(fā)組分不斷減少，由堿性溶液轉(zhuǎn)入中至弱堿性，溶液內(nèi)部穩(wěn)定性下降，成礦元素卸載富集形成矽卡巖型鋅錫多金屬礦床。銅街、曼家寨礦段隱伏花崗巖脊?fàn)盥∑鸬目臻g位置，與主礦體賦存空間平面投影位置基本重合，均呈南北向條形展布，是巖體控礦的有力佐證。

礦區(qū)隱伏花崗巖脊?fàn)盥∑鹕戏绞堑V體賦存的主要位置，那么形成的礦體礦石品位是否于花崗巖的距離有關(guān)？通過選取礦區(qū)13 號、24 號主礦體，統(tǒng)計13 號礦體沿礦體走向上礦體底部花崗巖頂板的不同距離時，對應(yīng)的Sn、Zn 礦石品位，并對比礦體品位與花崗巖垂直距離（表2）。通過對照研究，發(fā)現(xiàn)礦體品位與花崗巖的距離無明顯規(guī)律關(guān)系。

表2 13、24 號礦體品位與花崗頂板巖垂直距離

4 結(jié)語

都龍礦區(qū)地質(zhì)條件較為復(fù)雜，在對礦區(qū)礦體形態(tài)、礦石質(zhì)量變化規(guī)律的分析研究時，主要從礦體的總體形態(tài)特征、礦體的厚度變化系數(shù)、礦體規(guī)模、礦體品位的空間分布特征等方面進行研究分析，通過研究發(fā)現(xiàn)：礦體形態(tài)變化程度與礦體規(guī)模大小在一定程度上呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，礦區(qū)西幫及中部標(biāo)高900～1050m 區(qū)間是鋅錫元素的主要賦存位置；銅元素主要集中分布于礦區(qū)東幫區(qū)域，賦存標(biāo)高為800～1000m 區(qū)間。在實際生產(chǎn)過程中，往往會發(fā)現(xiàn)都龍礦區(qū)局部地段礦體品位較高，通過現(xiàn)場實際數(shù)據(jù)收集及理論研究發(fā)現(xiàn)：礦體的富化主要受到礦體的礦體分布區(qū)域、圍巖類別、構(gòu)造發(fā)育程度及花崗巖分布的共同影響。