生产勘探在可可塔勒铅锌矿浅议

李福疆

(新疆有色冶金设计研究院有限公司 乌鲁木齐 830000)

生产勘探在可可塔勒铅锌矿浅议

李福疆

(新疆有色冶金设计研究院有限公司 乌鲁木齐 830000)

可可塔勒铅锌矿床位于新疆阿勒泰专区富蕴县境内，从1998年开始，此矿就进行开采活动，随着开采程度的不断加深，矿山地质在生产中的指导作用也越来越突出，现就已经取得的地质资料和矿山采矿资料，对可可塔勒铅锌矿床地质特征、局部矿体的实际变化和在生产探矿中的指导作用介绍如下：

1 以往地质工作总结

可可塔勒铅锌矿床是国家305项目有关课题和新疆有色地勘局等单位密切配合，于1986年检查化探异常，评价铁帽时被发现，随后对可可塔勒矿带进行了以铅锌为重点的找矿评价工作，新疆有色地勘局706队的普查报告提供Pb+Zn金属量约320万吨，平均品位Pb 1.51%、Zn 3.16%、Cu 0.08%，其中Pb+Zn>8%的富矿体约占30%，使可可塔勒矿带成为新疆最重要的铅锌富集区。

1.1 区域地质背景

矿区位于阿尔泰南缘晚古生代裂陷槽中。它是在阿尔泰早古生代山弧带基础上发生裂陷而成。早泥盆世堆积陆源碎屑-火山岩建造，中泥盆世过渡为双峰式火山岩建造，晚泥盆世-早石炭世转入汇聚，晚石炭世早期固结，二叠纪起隆起为陆。可可塔勒矿床产于拉张阶段的下泥盆统康布铁堡组上亚组中酸性火山岩(容岩、火山碎屑岩)-碎屑沉积岩-碳酸盐岩建造中。

矿床位于麦兹火山盆地东段,受北西向构造控制。矿区内分布下泥盆统康布铁堡组和中泥盆统阿勒泰组。矿层产于康布铁堡组上亚组第二岩性段中部(D1K22)。该层下部为变酸性熔岩、变角砾晶屑凝灰岩(局部为集块熔岩、凝灰角砾岩),上部为铅锌矿化层(硫化物矿体、片岩、变粉砂岩、大理岩)夹纹层状磁铁硅质岩和条带状微晶石英片岩(喷流岩)。

麦兹向斜区域构造线总体走向310°～320°，地层陡倾，倾向北东为主，核部为阿尔泰组，两翼为康布铁堡组地层，北东翼倒转。可可塔勒铅锌矿床位于麦兹倒转向斜之北东倒转翼的东南端近转折部位(图 1）。

图1 麦兹向斜地质略图

1.2 矿床地质特征

可可塔勒铅锌矿床长6 km,宽0.17 km。地层呈单斜构造产出,仅在局部见一些规模较小的褶皱。地层走向130°～160°,倾向东北,倾角50°～85°。

表1 可可塔勒矿床主要矿体特征和铅锌品位

1.2.1 含矿层特征

矿床赋存于泥盆统康布铁堡组上亚组第二岩性段(D1K22)中部,是一套物质成分复杂的岩层,以沉积岩为主夹有火山岩,岩性包括变质的砂质岩、泥质岩、火山碎屑岩和熔岩,在该含矿层中有一层较连续但厚度不大的不纯大理岩,含矿层各种岩石钙质含量高,并常见透镜状、团块状不纯大理岩。含矿层内不同岩性间为渐变过渡,包括矿体与围岩的界线。薄层大理岩形成稍前或同时正是本矿床形成时期,矿体主要产于这层大理岩的下部。含矿层规模较大,地表东10线,西到55线长约7 km,其中0线～19线成矿最好,含矿层最厚,但岩性不稳定。地表矿石已氧化,呈褐色、姜黄色铁帽,但在氧化带中尚保留一定的原生方铅矿、闪锌矿等硫化物。

1.2.2 矿体规模、形态、产状

可可塔勒铅锌矿床有10个矿体,以7号矿体规模最大,连续性好,深部矿体最大厚度31.23m,平均厚16.78m,Pb的最高品位2.07%,平均值1.54%,锌最大值4.96%,平均值2.46%,矿体走向长50～1 350m,延深200～690m,厚度8～31m(水平厚度)。矿体形态、产状及规模见表1。

矿体形态分两类,一类呈分枝和分枝复合的不规则层状,厚度变化大,形态复杂，以7号矿体为代表,另一类为较规则的层状,少或无分枝复合现象,矿体赋存于下泥盆统康布铁堡组上亚组第二岩性段中部附近,走向130°～170°,大部分倾向北东，以9号矿体为代表。

1.2.3 矿石类型

矿石类型可按其矿物组合分为:方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿型;方铅矿、闪锌矿、磁黄铁矿型;方铅矿、闪锌矿、黄铁矿型。按脉石矿物可分为:云母、碳酸盐、长英质型和云母、长英质型。按矿石构造分为块状矿石型、稠密或稀疏浸染状矿石类型。

1.2.4 矿石的结构构造

矿石构造以稠密、稀疏浸染状、斑杂状、块状为主,另有条带状、变余层状、脉状等。矿体受构造影响部位可能出现角砾状。结构有粗粒、细粒、自形粒状、它形粒状、斑状变晶、交代吞蚀、共边、填间、交代残留等。如黄铁矿被磁黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等交代吞蚀,磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿具有共同生长边,细小磁黄铁矿充填在黄铁矿晶体之间等。

1.2.5 围岩蚀变特征

矿体围岩蚀变主要为黄铁矿化、硅化、绢云母化、绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐化、石榴石化、透辉石化。

⑴黄铁矿化。黄铁矿呈稀疏浸染和细脉浸染状散布在近矿围岩(即黑云母变粒岩、不纯大理岩、黑云母石英片岩、变晶屑凝灰岩)，愈近矿体蚀变愈强。此种蚀变常伴随绿泥石、绿帘石、石榴石、绢云母等，属综合性蚀变。

⑵硅化、绢云母化。硅化主要分布于矿体两侧（黑云母变粒岩、黑云母石英片岩、变晶屑凝灰岩）中，常以细脉状、团块状或斑点状充填于围岩裂隙或交代早期矿物。硅化、绢云母化常伴有浸染状黄铁矿。

⑶绿泥石化、绿帘石化。此种蚀变广泛发育于矿体上下盘围岩(即黑云母变粒岩、不纯大理岩、黑云母石英片岩、变晶屑凝灰岩)中，绿泥石呈细叶片状集合体出现，并伴有绿帘石化和黄铁矿化。

⑷石榴石、透辉石化。此种蚀变广泛发育在矿体上下盘围岩中，其中以石榴石(铁铝榴石)化为主，呈稀疏-稠密浸染状、细脉状分布于围岩中，并伴有绿泥石和黄铁矿。

2 矿山已开采矿体具体特征

可可塔勒铅锌矿床的直接容矿围岩根据变余结构构造和原岩恢复，主要为片岩、变砂岩、粉砂岩、大理岩，即以正常沉积岩和凝灰质沉积岩为主，在靠近火山口上部(0～19线)，产有角砾晶屑凝灰岩和变酸性熔岩小透镜体，表明在成矿过程中仍有微弱的火山活动。

2.1 铁帽(地表氧化矿体)特征

可可塔勒矿床东段矿体已剥露地表，并形成土褐黄色、褐红色铁帽，是最直接的找矿标志，是检查化探异常、追索评价铁帽而被发现的。该区铁帽以淋滤胶状构造、粉末状构造为主，局部发育峰房状交代构造、条带状交代构造和块状交代构造。形态多为层状、似层状、透镜状，其规模一般长20～60m，宽0.2～25m，铁帽中仍残留有黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等硫化物矿物。

可可塔勒矿区氧化程度总体较弱，氧化深度不大，一般<20m。但是在T4～T12线间矿区氧化达到150m的深度，氧化率几乎100%，在氧化矿中Pb＋Zn平均品位8%左右，氧化矿量有40万吨。由于现有的氧化矿量及矿石品位建专门的选厂没有经济收益，所以11号井(竖井)自2004年到现在都是停工状态，给投资方造成了很大的损失。

2.2 矿体产状、品位和变化趋势

硫化物矿体呈似层状、透镜状，与地层产出基本一致，在下盘(NE倒转翼)酸性火山岩中，发育交切的浸染状和不规则细脉状矿化(以7-14线发育较好),但不具工业价值。上部的层状矿体和下部交切细脉状-浸染状矿化共同构成了一个火山成因块状硫化物型矿床的典型矿化结构。层状矿体的走向一般为310°～340°，0线以西倾向北东；0线以东地表矿体产状发生摆动，深部倾向变为南西，这一转向趋势对深部找矿预测具有重要意义。

厚大矿体赋存于火山洼地中火山岩和沉积岩的增厚部位。矿区19线以西、12线以东为单层矿，19线-12线间为多层矿。由于受后期（造山期）强烈的变形变质作用改造，原似层状矿体被变形作用切成几个相距很近，之间为高度片理化的矿化围岩所隔开的不规则透镜矿体，但其构造包罗面仍显示出原层状矿化特征（图2）。

图2 可可塔勒矿床7号勘探线剖面图

3 生产探矿中的实际指导作用

可可塔勒铅锌矿的9号矿体，在对照各勘探线钻孔见矿高程和品位发现，矿体向深部有变厚变富的趋势。以19、27、39、63线w(Pb+Zn)含量最高,也正是这4条线见矿深度最大,T33线见矿高程为1 165 m,w(Pb+Zn)<2%,T19线见矿高程为530 m,w(Pb+Zn)达6.9%,即同一条矿体,深度增大635m,品位增加2.5倍。27线施工两个孔,ZK27-1在400m以下见有真厚9.97m矿体，w(Pb)为1.48%，w(Zn)为2.69%，合计4.17%；ZK27-3孔深750.97 m，在642～673m见有真厚为19.72m的矿体，w(Pb)为1.49%，w(Zn)为3.82%，合计5.31%，其中可圈出7.75 m真厚的富矿体，w(Pb)为1.89%，w(Zn)为8.64%，亦显示向深部矿体有显著变厚变富的趋势。相应的ZK47、ZK55孔机台地形为高地，钻孔较浅，见矿不好，其西侧的ZK63-1孔见矿深度大，品位又变高(6.54%)，这意味着9号矿体向西侧伏，深部成矿空间还远没有控制住。根据在9号矿体中的坑道工程及采矿情况，发现此矿体厚度在走向上及延伸方向都有收缩膨大的现象，矿脉窄的地方只有0.3～0.5m，甚至有时只有构造线存在，矿脉厚的地方可达10m，所以在施工中当矿脉变小和矿脉厚大时都是正常现象，这也是地质报告地表钻孔有的见矿不好的原因。通过矿山已有资料数据，可以推断矿体越往下部厚度增加，矿体品位变好。

根据可可塔勒铅锌矿的井下工程分析，7号矿体在1 100m水平以上，矿体倾向北东，脉体走向300°～320°，矿体位置与地质报告提交资料比较相符，但是随着深度的增加，7号主矿体在T5线附近1 055m标高以下发生转折，矿体由北东倾向变为几乎直立，而且走向变为N 50°方向，这几乎和地质报告所预测的走向方向垂直了，这也是可可塔勒铅锌矿开采深部矿体的中段，在前期开采中没有找到主矿体的一个原因(图3)，由于普查报告勘探线间距达100m，而且7线所布的钻孔在实际施工中，发生了比较大的漂移(主要见矿钻孔ZK7-5在平面上最大漂移25m)，主矿体分布在5线附近，且由于矿体走向平行于勘探线方向，倾向发生倒转，倾向由北东转为南西，导致7线所布的ZK7-9、ZK7-11两个深孔几乎没有见矿。后来在900m水平，矿山施工坑道钻，穿过了30m的废石后，在主矿体南西方向探到了厚度8～12m的矿体。当900 m水平探到矿后(图4)，上部的1 000m水平施工沿脉95m也控制了部分矿体。这样才又找到7号矿体的主要矿脉了，对其空间的赋存状态也有了清晰的轮廓。

图3

图4

4 结论

综上所述，可可塔勒铅锌矿9号矿体向西侧伏，随着深度的增加，矿体品位变好，矿脉厚度增加，虽然局部矿体薄，但是在施工沿脉的时候，只要跟着构造线就一定能够找到主矿体的，这在现场指导生产活动中就比较容易。7号矿体由于在深部岩层发生倒转，矿体的走向也发生了变化，所以矿体往东部是延伸的，而且往深部也应该延伸，由于地质报告对7号矿体的深部赋存形态没有了解清楚，对于7号矿体的深部只有少数钻孔打到富矿体的头部，所圈矿体同实际情况有一定的出入，对于7号矿体的深部在以后的生产探矿指导中，要把握矿体的走向变为N60°左右，倾向变为南西，而且将黄铁矿化的岩层追索到底，这是指导生产探矿的大方向。由于7号矿体呈分枝和分枝复合的不规则层状,厚度变化大,形态复杂，所以在生产探矿中要结合坑道钻，对有可能成矿的靶区实施探矿，可以收到事半功倍的效果。

正确的成矿理论对矿山生产有很大的指导作用，可可塔勒铅锌矿在最初的生产中，由于地质资料同实际情况比较符合，所以施工比较顺利，大家对地质报告的资料十分相信，但是后面开采7号矿体深部的几个窿口，由于地质资料同实际情况有很大的出入，开始没有找到主矿体，使投资方陷入了无矿可采的窘境，矿方对地质报告的资料开始十分不相信了，从一个极端走向了另外的一个极端，其实地质报告提供的资料同实际情况有出入是十分正常的，这需要矿山地质工作者在具体生产中结合实际情况，不断解决发现的问题，从而使理论更加完善，才能更好的服务于生产。

〔1〕王京彬,秦克章,吴志亮,等.阿尔泰山南缘火山喷流成积型铅锌矿床〔M〕.北京地质出版社,1998.

〔2〕王京彬.新疆可可塔勒铅锌矿成矿带成矿规律〔J〕新疆地质,1998.

〔3〕徐开礼,朱志澄.构造地质学.1989.

收稿：2013-03-14