富礦體控礦條件及探礦實(shí)踐.doc

富礦體控礦條件及找礦實(shí)踐摘要：為了銅坑礦尋找新的富礦資源，在前人研究的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)對(duì)井下現(xiàn)場(chǎng)的細(xì)致觀察，搜集整理了歷年探采的礦體地質(zhì)資料，認(rèn)識(shí)到91號(hào)富礦體的形成是大廠超大型錫礦床“源，運(yùn)，儲(chǔ)”三者的最佳組合。成礦物質(zhì)主要來(lái)源于地殼巖石重熔的花崗巖漿熱液，主要控礦條件為構(gòu)造和圍巖介質(zhì)，以此思路指導(dǎo)礦山的就礦找礦工作，取得了良好的找礦成果。由此表明，及時(shí)發(fā)現(xiàn)新的地質(zhì)現(xiàn)象，更新思路，正確的認(rèn)識(shí)已知礦體，對(duì)提高找礦效果是十分有效的，進(jìn)一步說(shuō)明在老礦區(qū)深部及外圍找礦具有巨大的潛力。關(guān)鍵詞: 廣西大廠；超大型礦床；控礦條件；找礦實(shí)踐大廠錫多金屬礦床錫金屬量約占全國(guó)的30%，其中 91號(hào)礦體是銅坑礦的三大礦體之一。國(guó)內(nèi)外許多專家學(xué)者對(duì)大廠錫礦進(jìn)行了較多的研究，內(nèi)容重點(diǎn)是礦床成因、成礦規(guī)律等理論方面較多，而在具體的礦山生產(chǎn)實(shí)踐上，對(duì)于91號(hào)礦體的成礦預(yù)測(cè)、邊部找礦等方面并未進(jìn)行過(guò)專門的研究。近幾年來(lái)，隨著丹池成礦帶構(gòu)造控礦規(guī)律研究等項(xiàng)目在廣西華錫集團(tuán)的開展，銅坑礦地質(zhì)工作者在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，隨著探采工程的深入，新的地質(zhì)現(xiàn)象相繼出現(xiàn)，根據(jù)最新的證據(jù)，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步深化理論研究，認(rèn)識(shí)到 91#礦體的形成與龍箱蓋花崗巖的關(guān)系極為密切，在巖漿熱液成礦理論的指導(dǎo)下，在91#礦體東端開展了找礦工作，新增礦石儲(chǔ)量54萬(wàn)噸，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。由于91號(hào)礦體及其深部的92號(hào)礦體、矽卡巖型鋅銅礦體均是似層狀礦體和同一巖漿熱液物源，因此，這些探礦經(jīng)驗(yàn)對(duì)銅坑今后深部的第二輪找礦應(yīng)具有重要的指導(dǎo)意義。1區(qū)域地質(zhì)概況丹池成礦帶位于廣西北部的丹池褶斷帶北段，呈NWSE向展布，其中丹池大斷裂和丹池復(fù)背斜控制了整個(gè)成礦帶，它與NE向斷裂相交之處是良好的成礦區(qū)域。地表可見到燕山期中酸性巖漿巖常呈巖墻、巖脈狀產(chǎn)出。在礦帶內(nèi)相繼產(chǎn)出有麻陽(yáng)、芒場(chǎng)、大廠、北香和五圩等礦田。大廠礦田分為東、中、西三個(gè)礦帶，其中規(guī)模最大的長(zhǎng)坡銅坑錫多金屬硫化物礦床即位于西礦帶內(nèi)的北端，沿大廠斷裂南東方向還分布著巴力礦和高峰礦。在該成礦帶內(nèi)，主要的賦礦地層是泥盆系生物礁灰?guī)r、硅質(zhì)巖、條帶狀灰?guī)r和扁豆?fàn)罨規(guī)r。丹池成礦帶的錫多金屬主要賦存于三個(gè)大型礦床中。291#礦體地質(zhì)特征91#礦體位于長(zhǎng)坡北西向倒轉(zhuǎn)背斜東翼，形態(tài)呈似層狀，產(chǎn)狀與地層基本一致，走向近于EW、傾向N、傾角較緩，在水平方向上，礦體走向長(zhǎng)約600m，傾向延伸達(dá)460m，厚度10 50m。主要礦物有錫石、鐵閃鋅礦、毒砂等，脈石礦物主要為石英，方解石。主要賦礦層位是泥盆系D32b細(xì)條帶狀硅質(zhì)灰?guī)r，層厚1020米。礦體中心部位居于1624#勘探線之間，厚4050m，品位高而穩(wěn)定，但向兩側(cè)變薄、尖滅；向西進(jìn)入長(zhǎng)坡礦段，Sn品位較貧；往東方向細(xì)脈逐漸尖滅，Sn品位逐漸降低，變化較大，而Zn品位卻逐漸升高。3控礦條件長(zhǎng)坡銅坑礦床主要受地層巖性、構(gòu)造因素控制，所有礦體均產(chǎn)于泥盆系一定的層位中，總體上呈“五層樓”模式（表1）；硅質(zhì)巖和細(xì)條帶灰?guī)r是最主要的含礦圍巖，北西向大廠斷裂和大廠倒轉(zhuǎn)背斜是其主要的控礦構(gòu)造，與北東向次級(jí)斷裂交匯部位是礦化富集的有利場(chǎng)所。91#礦體受到北西向大廠斷裂、長(zhǎng)坡倒轉(zhuǎn)背斜、東西向短軸背斜和次級(jí)北西向褶皺交錯(cuò)控制，是巖性和構(gòu)造聯(lián)合控制的最佳體現(xiàn)，因而形成銅坑最富的大礦體。 .1 地層巖性的控礦作用3.1.1 地層對(duì)礦體的定位主要錫工業(yè)礦體產(chǎn)于泥盆系一定層位的巖層中，空間上明顯受地層層位控制。脈狀礦體產(chǎn)出于扁豆?fàn)罨規(guī)r（D32c+d ）及其上部泥灰?guī)r中，似層狀、網(wǎng)脈狀錫礦體均產(chǎn)于下部的條帶狀硅質(zhì)灰?guī)r（D32b）和硅質(zhì)巖（D31）中（表1）。 3.1.2 圍巖成分有利于成礦作用91#號(hào)礦體之所以成為富礦，得益于圍巖中發(fā)育的碳酸鈣巖石。通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)，92#礦體圍巖為硅質(zhì)巖，難于交代，僅由充填細(xì)脈構(gòu)成，所以只能形成貧礦；而91#礦體圍巖為硅質(zhì)條帶狀灰?guī)r，硅質(zhì)巖和灰?guī)r相間形成細(xì)條帶，層厚35mm，熱液向兩側(cè)的灰?guī)r進(jìn)行交代，形成層間礦化，礦液交代強(qiáng)烈，除了充填細(xì)脈外，還發(fā)育沿層交代層間礦脈，所以形成富錫礦體。3.2 構(gòu)造控礦 大廠倒轉(zhuǎn)背斜是銅坑礦床主要的控礦構(gòu)造，NE向裂隙既是導(dǎo)礦構(gòu)造也是容礦構(gòu)造，是錫石的主要賦存空間，不論在哪一個(gè)層位，若無(wú)NE向裂隙，就不存在工業(yè)錫礦體。3.2.1 褶皺控礦91#礦體位于長(zhǎng)坡倒轉(zhuǎn)背斜的東翼，地層平緩起伏，次級(jí)北西向褶皺和東西向褶皺發(fā)育。東西向背斜與北西向褶皺在6#線一帶相結(jié)合，派生了更次一級(jí)的構(gòu)造，背斜核部破裂較發(fā)育，形成了良好的容礦空間。另外，由于巖性不同，褶皺的軸部在應(yīng)力作用下易于產(chǎn)生層間滑動(dòng)，使小褶皺的軸部形成虛脫空間，并生成各種張裂隙，在礦液的充填交代作用下，形成了鞍狀礦體，錫石多在此部位富集。3.2.2 斷裂控礦91#礦體位于北西向F1斷裂的上盤，F(xiàn)1斷裂是其成礦熱液運(yùn)移的重要通道。北東向裂隙與北西向順層裂隙交匯處，常常形成“非”字形礦化，成為錫石的重要富集地段。北東向裂隙既是導(dǎo)礦構(gòu)造，又是成礦物質(zhì)沉淀和富集的場(chǎng)所。硅質(zhì)細(xì)條帶灰?guī)r由于層理度高和巖性較脆而裂隙極為發(fā)育，因而成為錫礦富集的主要層位。如前圖2所示，銅坑礦的鉆孔方向與礦體延伸方向基本一致，經(jīng)過(guò)井下三十多年的檢驗(yàn)，這種設(shè)計(jì)是完全正確的，因?yàn)榱严睹}傾向約140度，當(dāng)鉆孔方位按140度向上、320度向下時(shí)，就能切穿NE向裂隙脈，取樣結(jié)果準(zhǔn)確。由此可見，所謂的似層狀礦體，實(shí)質(zhì)上就是NE向裂隙脈在層內(nèi)的密集組合。4 花崗巖與成礦的關(guān)系筆者在銅坑礦從事礦山地質(zhì)二十多年，各院校地質(zhì)專家來(lái)大廠開展項(xiàng)目期間，有幸經(jīng)常參與現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)工作，受其教誨，獲益不淺，誠(chéng)心感謝各位專家對(duì)大廠地質(zhì)卓有成效的研究和突出貢獻(xiàn)。但是，讓我們來(lái)看看以下幾個(gè)事實(shí)：（1）丹池成礦帶錫礦床皆賦存在距巖體11.5km范圍內(nèi)，巖體由近到遠(yuǎn)依次分布：鋅銅礦鋅礦錫多金屬礦。（2）大廠銅坑礦床垂直分帶明顯，由下到上：矽卡巖型鋅銅礦體92#網(wǎng)脈型層狀礦體91#細(xì)脈侵染交代型礦體細(xì)脈帶礦體大脈狀錫礦體。（3）在七十年代，215地質(zhì)隊(duì)利用龍箱蓋黑云母花崗巖元素組合分帶為依據(jù)，建立了多元逐步回歸方程，找到了高峰100#富礦體和大福樓深部的21#，22#礦體。（4）2006年，銅坑礦在305水平214#216#線一帶，利用坑探巷道揭露到了矽卡巖型鋅銅礦，目前正在進(jìn)一步勘探。另外，從拉么鋅銅礦至銅坑鋅銅礦體，閃鋅礦的呈現(xiàn)降低趨勢(shì)；從銅坑礦體的下部到上部值也是逐漸降低。由此可見，特別是銅坑矽卡巖型鋅銅礦體的探獲，事實(shí)證明了花崗巖成礦的專屬性。根據(jù)內(nèi)部資料整理，將含礦熱液與成礦的關(guān)系作示意性的表達(dá)（圖3），巖體不但為成礦提供了物質(zhì)來(lái)源，而且還提供了熱源動(dòng)力。1-大脈帶礦體； 2-細(xì)脈帶礦體； 3-91#礦體； 4-92#礦體； 5-矽卡巖型鋅銅礦體； 6-推測(cè)的91#礦體；7-礦液運(yùn)移方向； 8-地層界線； 9-花崗斑巖； 10-逆掩斷層圖3 銅坑礦床含礦熱液運(yùn)移示意圖5找礦預(yù)測(cè)5.1 對(duì)成礦條件的重新認(rèn)識(shí)由上所述，大廠礦田能形成如此規(guī)模巨大的91#富礦體，主要原因是具備了得天獨(dú)厚的成礦條件:（1） 大廠基底斷裂經(jīng)歷了一個(gè)很漫長(zhǎng)的構(gòu)造演化活動(dòng)時(shí)期，導(dǎo)致不同時(shí)代地層的成礦物質(zhì)大量聚集，顯示出多來(lái)源；（2） 多期巖漿活動(dòng)至燕山晚期時(shí)錫礦物質(zhì)富集程度很高，為后期成礦提供了豐富的物質(zhì)保障和熱動(dòng)力；（3） 巖性的有利組合，硅質(zhì)巖易于破裂，成礦熱液易于運(yùn)移，鈣質(zhì)灰?guī)r易于被交代，改造成富礦；（4）良好的構(gòu)造空間和不同方向的構(gòu)造組合，特別是層間滑脫斷裂和密集的北東向節(jié)理，起到了導(dǎo)礦和儲(chǔ)礦的雙重效果。正是由于這些條件的最佳組合，才產(chǎn)出舉世聞名的錫多金屬礦體。5.2 找礦應(yīng)具備的條件根據(jù)上述，要在該區(qū)尋找到新的91#礦體，必須具備以下地質(zhì)條件：（1）D32b細(xì)條帶狀硅質(zhì)灰?guī)r是91#礦體的專屬賦礦層位，首先要找到該層位；（2）該地層轉(zhuǎn)折處或者構(gòu)造復(fù)合部位；（3）北東向裂隙發(fā)育地段。5.3 在370水平東巖墻以東找礦效果 91#礦體位于東西巖墻之間的630#勘探線， 銅坑礦于1989年完成了405水平30#線以西的生產(chǎn)勘探，繼續(xù)往東實(shí)施坑探后卻未找到其延伸部分，在東巖墻附近的運(yùn)輸巷一帶也未見到礦化，從此再?zèng)]有在東巖墻東部進(jìn)行過(guò)找礦。直到近幾年，在355水平往東探礦時(shí)，于東巖墻以東發(fā)現(xiàn)了92#礦體，繼之而后，又在355水平東巖墻以東發(fā)現(xiàn)了矽卡巖型鋅銅礦體。銅坑礦地質(zhì)人員查閱了桂林理工大學(xué)等對(duì)該區(qū)異常的評(píng)價(jià)，根據(jù)巖漿含礦熱液遷移規(guī)律（圖3），通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)資料的對(duì)比分析，預(yù)測(cè)在370水平東巖墻以東同樣可以找到91#礦體。因此，我們采用坑鉆結(jié)合手段開展了找礦工作，如圖4所示，左邊為找礦預(yù)測(cè)圖，經(jīng)過(guò)坑探揭露，礦體往東延伸不大，可能受東巖墻（斷層）的影響，所以補(bǔ)充了兩個(gè)se向鉆孔。由于礦體形態(tài)復(fù)雜，所以邊探邊采，如圖4（右）所示，礦體界線是探采結(jié)束后才最終確定的。第一期工程控制了370水平以上礦體，探獲（122b）基礎(chǔ)儲(chǔ)量38萬(wàn)噸；第二期工程控制了355370水平礦體，新增（122b）基礎(chǔ)儲(chǔ)量25萬(wàn)噸。直至2010年底，該區(qū)共投入坑探（含天井、斜井）進(jìn)尺357m，施工鉆孔 10個(gè)，總進(jìn)尺1269 m，總計(jì)探獲（122b）基礎(chǔ)儲(chǔ)量54萬(wàn)噸。6 結(jié)論（1）大廠超大型錫多金屬礦床的形成具有特殊的成礦條件，不能滿足于過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)識(shí)。隨著探采工程的深入，新的地質(zhì)現(xiàn)象不斷出現(xiàn)，只有加強(qiáng)基礎(chǔ)地質(zhì)資料的搜集，在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，才能更全面的認(rèn)識(shí)礦體，提高找礦效果。（2）由于控礦因素與地層、長(zhǎng)坡背斜、北東向節(jié)理脈密切相關(guān)，成礦物質(zhì)主要來(lái)源于花崗巖，根據(jù)這些有利條件，推斷在銅坑北東方向的次級(jí)向斜傾伏端，應(yīng)該存在一定規(guī)模的新礦體。銅坑礦位于大廠超大型錫多金屬礦床的主要富集地段，經(jīng)歷了成礦物質(zhì)大量遷移和聚集的各種地質(zhì)作用, 正是“源，運(yùn)，儲(chǔ)”地質(zhì)因素的天然巧合,因此具有較好的找礦前景。 （3）矽卡巖型鋅銅礦是銅坑礦今后開采的主礦體，足見巖漿熱液對(duì)銅坑各礦體的形成起到了舉足輕重的作用，所以，今后應(yīng)加強(qiáng)有關(guān)熱液成礦的研究，對(duì)銅坑未來(lái)深部的找礦具有正確的指導(dǎo)作用。致謝：在項(xiàng)目研究和生產(chǎn)過(guò)程中，得到了桂林理工