陜西鳳縣鉛鋅礦深部探礦實(shí)踐與找礦方向

陜西鳳縣鉛鋅礦深部探礦實(shí)踐與找礦方向

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)礦產(chǎn)資源的需求變得越來(lái)越大。但大部分礦山的地表及淺部資源已經(jīng)接近枯竭,許多面臨資源枯竭的危機(jī)礦山啟動(dòng)了新一輪危機(jī)礦山接替資源找礦高潮,為危機(jī)礦山帶來(lái)新的希望。本文通過(guò)陜西鳳縣鉛硐山鉛鋅礦1080m以下深部探礦的實(shí)踐提出利用側(cè)伏規(guī)律指導(dǎo)找礦,對(duì)其他類似礦山具有借鑒意義。1淺變質(zhì)碳質(zhì)巖陜西鳳縣鉛硐山鉛鋅礦床位于秦嶺泥盆系多金屬礦帶中段的鳳太礦田西南部。礦區(qū)出露地層以中泥盆統(tǒng)古道嶺組(D2g2)和星紅鋪組(D2x1)淺變質(zhì)碳酸鹽巖、泥質(zhì)碎屑巖為主,上覆第四系殘積—坡積物。礦區(qū)構(gòu)造以EW走向的鉛硐山背斜為基本格局,其核部為古道嶺組含碳生物灰?guī)r,兩翼為星紅鋪組薄層灰?guī)r及千枚巖。軸面走向?yàn)?75°~285°,同時(shí)背斜向西傾伏,傾伏角35°~392°。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育中等,主要有EW、NE、NW向三組,EW向斷裂規(guī)模較大,而NW、NE向斷裂數(shù)量較多,且為成礦后斷層,將礦體斜向切割錯(cuò)動(dòng)。1.1含炭生物微量元素巖石區(qū)內(nèi)出露地層為中泥盆統(tǒng)古道嶺組上巖性段(D2g2);星紅鋪組下巖性段(D2x1)地層及第四系(Q)。賦礦層位為中泥盆統(tǒng)古道嶺組上巖性段頂部(D2g2)與星紅鋪組底部(D2x11-1)過(guò)渡層。各組地層由老到新分述如下:(1)中泥盆統(tǒng)古道嶺組上巖性段(D2g2):該層為本礦床主要含礦層位,分布于礦區(qū)中東部及北部,近EW向延展,巖性為含炭生物微晶灰?guī)r夾千枚狀含炭生物碎屑微晶灰?guī)r及少量微晶灰?guī)r、方解石絹云母千枚巖、鈣質(zhì)千枚巖等扁豆體,含大量珊瑚類、蟲(chóng)孔化石及少量腕足類化石。(2)中泥盆統(tǒng)星紅鋪組下巖段(D2x1):分布于鉛硐山背斜兩翼及西部?jī)A伏端,位于Ⅰ、Ⅱ-1號(hào)礦體之上,該巖段在礦床范圍內(nèi)共分以下三大層:第一層(D2x11)劃分為兩小層。(1)(D2x11-1):為Ⅰ、Ⅱ-1號(hào)礦體的上盤圍巖,是賦礦層位。下部由薄層微晶灰?guī)r夾薄層炭質(zhì)絹云母千枚巖組成,上部為炭質(zhì)絹云母千枚巖與薄層微晶灰?guī)r互層并夾少量鐵白云質(zhì)絹云母千枚巖;(2)(D2x11-2):下部為鐵白云質(zhì)千枚巖,上部為薄層微晶灰?guī)r與方解石絹云母千枚巖、炭質(zhì)絹云母千枚互層。第二層(D2x12):分布在鉛硐山背斜的南側(cè)及西南端,礦區(qū)南部,由含綠泥石絹云母千枚巖夾薄層微晶灰?guī)r鐵白云質(zhì)絹云母千枚巖組成。廣泛發(fā)育有不規(guī)則狀石英脈體,在薄層微晶灰?guī)r中含少量腕足類化石。第三層(D2x13):出露于礦區(qū)西南部,巖性為鐵白云質(zhì)絹云母千枚巖夾薄層微晶灰?guī)r透鏡體。(3)第四系松散堆積物(Q):主要分布在礦區(qū)西部、南部。其成因類型包括風(fēng)化系列的殘積物、斜坡系列坡崩積物和水成系列的沖洪積物,覆于上述地層之上。1.2項(xiàng)目礦區(qū)大地構(gòu)造位置位于秦嶺地槽系北緣,禮縣—柞山冒地槽中段。區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂發(fā)育,褶皺(背斜)控制鉛鋅礦體。1.2.1層序地層格架礦區(qū)褶皺構(gòu)造以EW走向的鉛硐山背斜為基本格局,其核部為古道嶺組含碳生物灰?guī)r,兩翼為星紅鋪組薄層灰?guī)r及千枚巖。軸面走向?yàn)?75°~285°,同時(shí)背斜向西傾伏,傾伏角35°~39°。北翼地層走向264°~277°,南傾72°~79°;南翼地層走向285°~310°,上部南傾76°~88°,深部北傾75°。背斜鞍部有一小向斜,鉛硐山礦床主要賦存于鞍部?jī)蓚?cè),呈馬蹄形彎曲展布。1.2.2號(hào)礦體的構(gòu)造背景礦床內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育,主要有走向(EW向)、斜向(NW向)兩類。前者斷裂規(guī)模較大,后者數(shù)量較多,且為成礦后斷層,將礦體斜向切割錯(cuò)動(dòng)。主要斷層有F12、F2系列。(1)走向斷層(F1):主要為成礦前斷層,成礦后也有活動(dòng),多發(fā)育于古道嶺組與星紅鋪組的界面間,斷層產(chǎn)狀與褶曲軸面產(chǎn)狀一致,局部有斜切層理現(xiàn)象。F12:位于礦床西南部,為壓扭性逆斷層。地表延長(zhǎng)800多米,走275°~295°,傾向NNE,傾角61°~63°。斷層面呈波狀彎曲。斷層破碎帶寬0.05°~1m,垂直斷距270m,水平斷距14m。(2)NW向斜向斷層組(F2):為成礦后斷層,分布在Ⅰ號(hào)礦體2A-10勘探線間,切割背斜北翼,錯(cuò)開(kāi)礦體,沿礦體走向大概呈等間距出現(xiàn),其間隔為幾十米到100m左右。斷層主要表現(xiàn)為平移性質(zhì),其位移共同規(guī)律是北東盤向南東移動(dòng)水平錯(cuò)距一般數(shù)米至10、20m。由此使Ⅰ號(hào)礦體在縱投影圖上出現(xiàn)一系列向W傾斜的長(zhǎng)條構(gòu)造天窗,同時(shí)導(dǎo)致地下水下滲,該組斷裂應(yīng)屬剪應(yīng)力造成的X型共軛斷裂中的一組。F21:分布于6~10勘探線間,為壓扭性平移斷層。長(zhǎng)150多米,破碎帶寬0.5~2.0m,延深130m,走向300°~310°,傾向SW,傾角60°~80°。斷層面較光滑。上盤向上、向北西錯(cuò)動(dòng),垂直斷距39m,水平斷距73m。F22:分布于6號(hào)勘探線附近,為壓扭性平移斷層。長(zhǎng)100多米,走向302°~310°,傾向SW,傾角62°~71°。斷層面較平直。垂直斷距7m,水平斷距6m。F23:分布于5號(hào)勘探線附近,為壓扭性平移斷層。長(zhǎng)100多米,走向300°~310°,傾向SW,傾角60°~80°。斷層面較光滑。斷層破碎帶寬0.5~6m,垂直斷距13m,水平斷距55m。F26:為一隱伏斷層,分布7A勘探線附近。長(zhǎng)55m,破碎帶寬0.2~1.0m,延深約60m,走向302°~310°,傾向SW,傾角54°~59°,將Ⅰ號(hào)礦體斷開(kāi),水平斷距24m,垂直斷距15m。1.3礦物基分布、巖性礦田南北兩側(cè)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,北部有寶雞、太白花崗巖基分布,南部有華陽(yáng)花崗巖基出露。其巖性均為黑云母花崗巖及二長(zhǎng)花崗巖、角閃花崗巖等,屬印支期及燕山期產(chǎn)物。礦區(qū)內(nèi)無(wú)巖漿巖分布。1.4鐵、云石化鐵礦礦區(qū)主要圍巖蝕變?yōu)楣杌?、鐵方解石化、鐵白云石化和黃鐵礦化,這些蝕變是本區(qū)鉛鋅礦成礦的直接標(biāo)志,發(fā)育于鉛鋅礦體中及距離礦體1~2m的近礦圍巖中。2背斜帶、-1巖石控礦帶鳳縣鉛硐山鉛鋅礦床屬于層控礦床,為沉積再改造型。礦床產(chǎn)于中泥盆統(tǒng)古道組(D2g2)灰?guī)r與星紅鋪組(D2x2)千枚巖所構(gòu)成的背斜構(gòu)造的層間接觸帶中。礦床共有大小礦體10個(gè),其中主礦體有兩個(gè),為Ⅰ、Ⅱ-1礦體,主要控礦構(gòu)造為鉛硐山背斜。地層產(chǎn)狀由陡變緩及次級(jí)褶曲背斜核部形成礦體厚大富集部位,礦體由西向東逐漸變薄、變貧。3鉛浚山鉛鋅礦側(cè)伏規(guī)律礦山在2004~2007年進(jìn)行了1080~1330m之間深部探礦,探礦網(wǎng)度達(dá)到50m×50m。基本探明了采礦證范圍內(nèi)1080m以上礦體的形態(tài)、厚度、產(chǎn)狀及空間分布情況,滿足了生產(chǎn)探礦要求。礦山為了尋找后備資源,于2008年8月申辦了1080m以下探礦權(quán)證,計(jì)劃在鉛硐山鉛鋅礦1080m深部以下進(jìn)行找礦。但1080m以下沒(méi)有工程控制,對(duì)1080m以下礦體控制只有原陜西省717地質(zhì)隊(duì)鉆孔ZK6801,最低控制標(biāo)高906m,此鉆孔不在采礦權(quán)區(qū)域,只可作為借鑒和參考?；阢U硐山鉛鋅礦賦存規(guī)律,結(jié)合1080~1330m之間生產(chǎn)探礦情況和1997年以來(lái)1330m以上開(kāi)采情況及原勘探報(bào)告中717地質(zhì)隊(duì)的鉆孔資料,礦山地質(zhì)專業(yè)技術(shù)人員通過(guò)對(duì)鉛硐山鉛鋅礦體進(jìn)行多剖面聯(lián)合分析,較系統(tǒng)地總結(jié)礦床地質(zhì)特征、礦體展布、延伸變化規(guī)律等,發(fā)現(xiàn)主礦體側(cè)伏情況很有規(guī)律性,隨著高度降低一直向西側(cè)伏,且側(cè)伏角30°左右,根據(jù)層控礦床規(guī)律,繪制開(kāi)采情況縱投影圖,建立了鉛硐山鉛鋅礦側(cè)伏模型(圖1)。根據(jù)側(cè)伏模型,提出在采礦證范圍1080m深部以下可以采用坑內(nèi)鉆探和坑探相結(jié)合方法,查明I、II號(hào)礦體的延伸變化情況,探求333、334資源量,為企業(yè)提供后續(xù)接替資源。4巖體表面?zhèn)确?guī)律首先根據(jù)1080m以上開(kāi)采及探礦情況制作出反映礦體側(cè)伏規(guī)律的礦體縱投影圖,然后按照側(cè)伏趨勢(shì)繼續(xù)向1080m以下延伸推斷,大膽預(yù)測(cè),在1080中段實(shí)施坑內(nèi)鉆探,通過(guò)坑內(nèi)鉆探來(lái)驗(yàn)證側(cè)伏趨勢(shì),根據(jù)鉆探情況,按側(cè)伏規(guī)律對(duì)縱投影圖進(jìn)行修正,然后再采用多剖面圖聯(lián)合分析法,分析礦體1080m以下深部的分布規(guī)律,又大膽按側(cè)伏趨勢(shì)進(jìn)行推測(cè)。優(yōu)選最有把握區(qū)域進(jìn)行坑探工程。下降50m,在1030中段進(jìn)行坑探,根據(jù)1030坑探結(jié)果,修正縱投影圖,根據(jù)修正后的縱投影圖,估算側(cè)伏角,然后進(jìn)行980中段坑探。根據(jù)鉛硐山鉛鋅礦體側(cè)伏規(guī)律指引,2009年在1080中段布置了坑內(nèi)鉆探,完成坑內(nèi)鉆探528.6m,2010~2011年在1080中段布置了坑探斜井,通過(guò)坑探斜井進(jìn)入1030中段和980中段。根據(jù)1080中段鉆探結(jié)果,合理布置了1030中段和980中段探礦工程。2011年完成1030中段坑探進(jìn)尺1628.15m,2012~2013年完成980中段坑探進(jìn)尺1158.21m。最終獲得了332級(jí)鉛鋅礦石量111萬(wàn)噸,取得了可觀的資源儲(chǔ)量,達(dá)到了1080m以下深部找礦目的。5利用礦體側(cè)伏模型指導(dǎo)地質(zhì)構(gòu)造(1)鉛硐山鉛鋅礦1080m以下深部找礦實(shí)踐證明了可以利用側(cè)伏規(guī)律來(lái)找礦這一思路正確性。鉛硐山深部探礦實(shí)踐的實(shí)質(zhì)是利用了層控礦床的礦體側(cè)伏規(guī)律,建立了礦體側(cè)伏模型,從而利用礦體側(cè)伏模型來(lái)指導(dǎo)找礦。這對(duì)類似的層控礦床乃至鳳太礦田上的相同成因礦山深部找礦具有借鑒意義。(2)礦體受地層及