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加强老矿山地质找矿 延长矿山服务年限

2015-07-21王家仁陆宝成云南永昌铅锌股份有限公司云南龙陵67807昆明冶金高等专科学校云南昆明6500昆明有色冶金设计研究院股份公司云南昆明65005

有色金属设计 2015年1期

王家仁,黎 诚,陆宝成(.云南永昌铅锌股份有限公司,云南 龙陵 67807;.昆明冶金高等专科学校,云南 昆明 6500;.昆明有色冶金设计研究院股份公司 云南昆明 65005)

加强老矿山地质找矿延长矿山服务年限

王家仁1,黎诚2,陆宝成3
(1.云南永昌铅锌股份有限公司,云南龙陵678307;2.昆明冶金高等专科学校,云南昆明650033;3.昆明有色冶金设计研究院股份公司云南昆明650051)

摘要:阐述了勐糯铅锌矿的开发、勘查沿革和地质概况、地球物理化学特征、投入的实物工作量、获得的成果。充分发挥科研、地质和生产单位的技术优势,以专家团队为技术支撑,组建探矿专业队伍。以研究成矿规律为先导,以地质信息和矿床地质特征为基础,综合运用地质、物探、化探和工程验证的综合技术找矿手段,找探矿效果十分显著。全面总结出运用多学科结合在资源危机老矿山的外围及深部找矿取得的成功经验。

关键词:资源危机矿山;综合手段找矿;勐糯铅锌矿

0 引 言

寻找接替资源是枯竭的老矿山所面临的一项极为紧迫的任务,而突破旧的找矿模式,利用现代成矿理论和找矿技术,不断总结探索成矿规律,就矿找矿,探边摸底,探深扫盲,综合找矿,扩大资源量是解决老矿山资源危机,使之持续稳定生产是最为现实的途径。

云南永昌铅锌股份有限公司勐糯铅锌矿始建于1958年,公司从1990年经历了改扩建、兼并改制、债转股以及并购。如今公司已发展成为一个集采、选、冶、化工和经济作物种植为一体的联合企业。一期(1990年)改扩建矿山设计规模6万t/a,服务年限15 a,目前矿山生产规模已经发展到33万t/a原矿。迄今已属超期服役多年的老矿山,原国家出资勘探探明的资源储量已经消耗殆尽,矿山已属严重资源危机矿山。寻找新的接替资源(盲矿体)工作亟待加强。因此,多年来公司始终把矿山地质找(探)矿工作列为重点,通过多部门、多学科结合的综合找矿手段,在原国家出资勘探范围以外的周边和深部积极开展找(探)矿工作。到2013年年末累计查明的333类以上资源量是勘探报告探明提交时的3.43倍,相当于重新探获了2个勐糯铅锌矿,为矿山持续稳定生产提供了资源保障,延长了矿山的服务年限,稳定了员工队伍。

1 矿区地质

1.1地质概况

勐糯铅锌矿区处于冈底斯—念青唐古拉褶皱系中的伯舒拉岭—高黎贡山褶皱带与福贡镇康褶皱带交汇处,位于保山-镇康弧后盆地,夹持于南北向怒江大断裂和北西向柯街断裂、北东向南町河断裂之间。区内岩浆活动频繁,构造发育,赋矿地层分布较广,矿点多,除铅锌以外,还有铜、铁、银等多种金属,具有较好的成矿条件和成矿地质背景。目前发现和勘查的主要铅锌矿体位于受怒江深大断裂控制近南北向的勐兴(糯)次级向斜构造之东翼,见图1。

图1 矿区地质简图Fig.1 Geology sketch of mine

地层:区内出露地层总体发育较全,见图1,主要有寒武系公养河群、奥陶系、志留系、泥盆系、三叠系、侏罗系及第四系等,其中志留系为本区铅锌矿含矿地层。

构造:区域地质构造复杂,褶皱、断裂发育。构造形迹以近南北向为主,其次为北东向和北西向。勐兴(糯)铅锌矿区构造主要表现为南北向的褶皱和断裂及层间断层,次为东西向横向断裂。

岩浆岩:矿区内岩浆活动不发育,钻孔及深部坑道中偶见小的辉绿岩脉。就岩浆活动的强度和空间分布上看,岩浆岩与本矿区铅锌矿床的形成尚未见直接关系。

围岩蚀变:矿区内围岩蚀变强度较小,与区域变质作用基本一致。铅锌矿体围岩蚀变多为成矿期后的蚀变,主要有方解石化、重晶石化、硅化、绢云母化等,地表矿体围岩尚见高岭土化、褐铁矿化、褪色化及去膏化现象。

1.2地球物理化学特征及矿产

(1)矿区处于保山—镇康弧后盆地处于近南北向的保山—镇康—沧源不连续重力低异常带上,矿床沿重力梯度带和重力异常中心分布;

(2)保山—镇康弧后盆地主体为近南北向的保山—勐兴—镇康航磁负异常区。铅锌矿化集中区在该区域范围;

(3)据1∶20万潞西幅和凤庆幅分散流地球化学测量资料,本区可分为四个地球化学异常带,勐糯铅锌矿处于姚关—酒房复式向斜构造中的铅锌银铜异常带;

(4)在1∶20万水系沉积物测量图上,矿区位于姚关—勐糯地球化学分区内,主要异常元素有Pb、Zn、Ag、Cd、As、Sb。主要成矿元素Pb、Zn及伴生元素Ag、Cd异常规模大,强度高,浓度分带齐全。

区域上金属矿产主要分布于2个成矿带:①保山—镇康弧后盆地内的施甸—镇康,铜、铅、锌、汞、锑多金属成矿带(矿区位于本成矿带上);②与龙陵花岗杂岩体有关的龙陵—潞西,锡、钨、铋、铜、铍、铅、锌、银、钼、铌、钽多金属成矿带。

1.3矿床地质特征

矿区位于勐糯坝子为核部的向斜构造上,铅锌矿体产于向斜构造的东翼,呈近南北向产出,矿带长约10 km。1985年提交的《详细地质勘探地质报告》时将矿区划分为3个矿段,由北至南分为白沙水矿段(180~80线、铅厂矿段(80~23)及后寨矿段(23~119)勘探线。详勘范围为铅厂矿段0~32号勘探线,680 m标高以上,走向长度960 m,垂高285 m,其余地段为远景找矿区。目前矿山生产找探矿及开采主要集中于铅厂矿段、后寨及白沙水矿段的一部分。

矿床层控特征明显,铅锌矿体主要产于志留系中统上仁和桥组下段(S12)灰色生物碎屑结晶灰岩和灰色、灰绿色层纹状含生物灰岩中。矿体直接顶板为夹纹层状方解石细脉的黑色含炭质千枚岩,底板为紫红色砂质板岩、细砂岩,含矿层为灰色生物碎屑灰岩。矿体厚度与含矿灰岩的厚度和生物含量呈明显正相关关系,生物碎屑灰岩厚度大、生物含量高则矿体厚度大;矿体呈似层状、透镜状、豆荚状顺层产出,产状与围岩基本一致;含矿层内矿体具一层为主多层含矿特点,见图2,最多3层,一般有2层,分别位于含矿层的中上部和中下部;矿体厚度不大,由几十厘米到数米不等,矿区内南北两端矿体普遍较薄,一般1 m左右,中部矿体较南北两端厚度明显要大,一般2.5 m左右,最厚10.1 m;矿体在走向和倾向上具尖灭再现现象;矿石以锌为主,其品位和储量均为铅的两倍左右,整个矿床铅平均品位3.79%、锌8.33%,为走向延伸长、倾向延深大、薄而富的铅锌矿床。

2 地质找探矿成果

加强成矿理论的研究,重视综合方法手段,基于地质特征研究基础上,运用交叉学科理论与方法,开展了矿床遥感、勘查地球化学与地球物理的研究;借助地理信息方法和计算手段进行综合信息成矿预测和靶区优先,为进一步进行详勘区域以外及深部资源预测、勘查提供科学的依据。

2.1投入的实物工作量

勐糯铅锌矿区1994~2000 a主要是以开采范围的储量升级为主,地质找探矿工作投入从2000年至今,在总结矿区地质勘探阶段成果基础上,按照新的成矿理论及找矿思路,实施了物探、化探及地质勘查等方面的工作。其中,物探在勐兴矿区向斜构造东、西区完共成了高频大地电磁测量(EH-4)16条剖面,总长度23.95 km,近1 000个物理点;化探在西区(向斜构造西翼)完成1/万土壤地球化学测量10km2;地质勘查累计投入地表钻孔197 235 m,穿脉工程5 388 m,坑内水平钻39 958 m;地质找探矿专项投资5 980多万元。

图2 勐糯铅锌矿 32、12号剖面示意Fig.2 Sketch of section 32 and 12 in Mengnuo Lead-Zinc Mine

2.2获得的成果

(1)物探工作成果:勐兴本区:共获得3个物探EH-4异常。分别分布于主矿带南段西侧19-11线(W1),主矿带北段156线(W2)和172-180线间(W3)。勐兴西区:共获得14个物探 EH-4平面低阻异常,均为Ⅱ类或Ⅲ类异常。其中19-0线间W6中的W6-1、W6-3,38线上W9中的W9 -1,68线上W11中的W11-2,94线上W14中的W14-2、W14-3为Ⅱ类物探异常,其余异常为Ⅲ类异常。

(2)化探工作成果:对勐兴西区开展的10 km2土壤地球化学测量结果,共获得多元素(Au、As、Pb、Sb、Zn(Hg、Cu))综合异常5个,其中三台山异常(H1)和三村异常(H2)强度较大、浓集中心明显。

(3)基建、勘查和科研报告成果:自1994年矿山一期改扩建工程投产至今,先后提交了改扩建基建探矿报告2份、资源储量核实报告5份、资源潜力调查报告1份、矿床矿体空间变化规律与成矿预测研究报告1份、矿床深部与外围立体定位研究报告1份、危机矿山资源接替勘查报告1份、矿区水文地质数值模拟与矿坑涌水量研究报告1份,共计12份报告。上述所完成的基建、地质、物化探、专项科研成果,为矿区找(探)矿提供了丰富翔实的资料,对矿区找(探)矿具有指导意义。

⑷地质勘查成果:根据物探圈定的异常区,通过工程验证和实际控制矿体情况,截止2013年末,勐糯铅锌矿区共圈定矿体45个。其中,1985年勘探地质报告中圈定矿体29个;新增加矿体16个。铅锌金属量2万t以上的矿体共计9个(新增8个)占查明资源量的97.25%。全矿区累计查明铅锌工业矿石量842.02万t,铅+锌平均品位12.12% (Pb3.79%、Zn8.33%),铅+锌金属量1 020 162 t(铅金属量319 127 t、锌金属量701 035 t)。新增333类以上资源量是1985年地质勘探报告提交的2.43倍。资源变化情况详见表1。

表1 勐糯铅锌矿矿区累计查明资源量变化表Tab.1 Accumulative resource change in Mengnuo Lead-Zinc Mine

3 得到的体会

(1)以专家团队为技术支撑,组建专业队伍:矿山地质担负着开采过程中的监督与找探矿两个任务,要在前人工作的基础上有所发现、有所发展、有所创新。因此,邀请云南有色金属矿山行业、科研、地勘部门和高等院校同行的专家、教授和工程技术人员到矿山“会诊”指导和帮助矿山地质找探矿工作。充分发挥矿山技术人员的优势,在1998年组建了一支拥有专业技术人员、钻探人员和设备相配套的矿山地质勘查队伍,开展了矿区外围和深部的找探矿工作。十多年来先后在后寨、白沙水和铅厂矿段深部找到了铅锌矿体,为矿山持续发展提供了资源基础。

(2)以研究成矿规律为先导,运用综合手段找矿:勐糯铅锌矿区的地质找探矿工作,多年来一直都在不断探索、总结开采区外围深部、盲矿体寻找方法和手段。充分发挥有色行业、科研、地勘部门和生产单位的各自优势,运用成矿理论,多学科结合。根据详勘区查明的矿区地质特征、控矿条件和矿体分布规律,结合勘探时期施工的少量钻孔信息。采用地质、物探、化探、遥感及地表深钻验证的综合找矿手段开展工作。

(3)以地质信息和矿床地质特征为基础:为减少不必要的投资浪费,最大限度降低风险,以最小的投入获得最大回报,找探矿技术思路以研究控矿地层、岩性、铅锌矿体展布规律及构造控矿规律为重点,加强“层、岩、构”等控矿因素研究;以物化探信息、已知矿体为基础,遵循“由已知到未知、循序渐进、由点到面、点面结合、重点突破”,由稀至密,先行控制,重点深入的原则;以矿山开发为中心,实行探矿、采矿并举的原则,以采矿促探矿的原则。

(4)结合矿床实际,灵活运用规范:根据矿体产出特征、埋深较大的情况,参考《DZ/T0214-2002铜、铅、锌、银、镍、钼矿地质勘查规范》中的勘查类型划分标准(矿体规模、形态、构造影响程度、厚度稳定程度及矿体中主要有用组分的分布均匀程度五个因素)综合考虑,采用坑、钻结合的手段控制矿体。地表钻孔勘查间距为100m(走向)× 100m~50m(倾向)探求332+333类资源量,提供矿山进行开拓工程设计;生产探矿加密工程则利用开拓工程进行穿脉和坑内水平钻孔的施工,网度为(25~30)m×25(走向×倾向)控制矿体,求取探明的基础储量(111b+121b),进行矿体二次圈定,为采场单体设计提供准确的矿体边界和品位资料,满足开采对地质资料的要求。

4 结 语

随着近地表矿产资源开发的日趋枯竭,找矿难度的增大,找矿成功率和社会经济快速发展对矿产资源需求量增大的矛盾日渐突出,积极开展老矿区外围与深部地质找探矿工作显得十分必要。作为一个老矿山生产企业,在开采范围外围及深部开展地质找探矿,寻找新的资源,不断增加资源量,是矿山保持持续发展的一项长期的战略任务。以矿床地质特征研究为基础,综合运用地质、物探、化探和工程验证的综合技术找矿手段以及其在勐糯铅锌矿的运用,通过多年的找矿实践证明,重视老矿区深部和外围找矿预测研究具有明显优势:①老矿区成矿地质条件清楚,为矿化集中区,找矿成功的几率大;②前期研究基础好,已知找矿信息多,比起新区找矿预测的周期短、成本低;③老矿区已有现成的生产系统和矿山内外部条件,找到资源接着就可以开采,节省了矿山建设时间和投资、生产成本较新建的占优势。这一成功经验,值得在老矿山推广运用。

参考文献:

[1]中华人民共和国地质矿产行业标准.DZ/T0214-2002铜、铅、锌、银、镍、钼矿地质勘查规范[S].北京.地质出版社,2007.

[2]杨洪枝,王家仁,等.勐兴铅锌矿地质与综合成矿信息预测[M].昆明:云南科技出版社,2008.

中图分类号:TD166

文献标识码:B

文章编号:1004-2660(2015)01-0006-05

收稿日期:2015-01-04.

作者简介:王家仁(1970-),云南人,高级工程师.主要研究方向:矿山地质找探矿与矿山生产管理.

Strengthening Geological Prospecting in Existing Mine and Prolonging Service Life of Mine

WANG Jia-ren1,LI Cheng2,LU Bao-cheng3
(1.Yunnan Yongchang Lead-Zinc Co.,Ltd.,Longling 678307,China;2.Kunming Metallurgy College,Kunming 650033,China;3.Kunming Engineering&Research Institute of Nonferrous Metallurgy Co.,Ltd.,Kunming 650051,China)

Abstract:The development,exploration history,geology,geophysical and geochemical characteristics,material work quantity and achievements of Mengnuo Lead-Zinc Mine were introduced.The Mine takes full advantage in research,geology and production units and builds its prospecting team technologically based on experts.And it has obtained satisfying prospecting achievements by investigating mineralization regularity,adhering to geological information and deposit geologic features and using the comprehensive prospecting technique of geology,geophysical prospecting,geophysical prospecting and engineering verification.The experience of peripheral and deep prospecting in the existing resources crisis mines by combining various disciplines was summarized.

Key words:resources crisis mine;comprehensive prospecting technique;Mengnuo Lead-Zinc Mine