大红山铁矿地质圈定探讨

2016-03-28徐士申

采矿技术 2016年5期

关键词：探矿铁矿铜矿

徐士申

(玉溪大红山矿业有限公司，　云南玉溪市　653100)

大红山铁矿地质圈定探讨

徐士申

(玉溪大红山矿业有限公司，云南玉溪市653100)

大红山铁矿Ⅲ2-3、Ⅲ2-1、Ⅱ5-4矿体分枝复合严重，前期由于各种原因未进行过系统探矿,后续回采过程中各分段采用边探(坑探)边采的模式，此模式存在工程投入较大，部分采切工程存在回采时无法利用的现象。针对Ⅲ2-3、Ⅲ2-1、Ⅱ5-4等矿体圈定地质技术问题进行探讨，以便提供更准确的地质资料来满足采矿实际生产需求、降低生产成本。

大红山铁矿；矿体圈定；断层；地质资料

0　前　言

大红山铁矿Ⅲ2-3、Ⅲ2-1、Ⅱ5-3矿体主要赋存于800 m至1100 m标高之间，展布于勘探线A29～A40线，东西长1200 m，南北宽540 m，埋深0～336 m，走向东西，倾向南，倾角3°～25°，A31′以西走向向北西偏转。地勘资料矿体呈层状，连续性好，全区稳定，是浅部主矿体之一。为提高资源综合利用，满足采矿生产需求，对现有的开拓、采准工程进行坑道地质编录，重新进行系统的探矿设计规划。本文主要探讨Ⅲ2-3、Ⅲ2-1、Ⅱ5-3矿体地质圈定存在的问题，总结复杂多变矿体在探矿工程不规范布置的情况下如何开展地质圈连矿体工作，为下一步矿山生产阶段开展地质工作圈连矿体提供参考。

1　矿区地质概况

矿区位于滇中台拗南端，介于红河断裂和绿汁江断裂所夹持的三角区，矿区西边出露有变质较深、混合岩化较强的哀牢山群(Aral)，矿区东边(即绿汁江断裂以东)分布有变质较浅的以微古生物化石和叠层石为特征的昆阳群(Pt2kn)。

1.1地层

大红山矿区分基底和盖层两套地层。基底为早元古代大红山群(Ptd)，系富含铁、铜的浅—中等变质程度的钠质火山岩系，属古海相火山喷发—沉积变质岩，出露于老厂河、曼岗河、肥味河河谷及其两岸山坡地带；盖层为上三叠统干海子组(T3g)及舍资组(T3s)，广布于矿区四周山岭地区。Ⅲ2-3矿体赋存于红山组二段(ptdh2)中，红山组二段厚约80 m左右，为灰绿色石榴绿泥角闪片岩，中下部夹含铜、铁石榴白云石大理岩。底部产含石英岩条带的Ⅲ号铁铜矿。

1.2构造

矿区位于东～西向、南～北向及北～西向三组主要构造线的交汇地带。区内构造运动强烈，从太古代末期开始，不同时期和不同阶段的构造运动在矿区均有不同程度的反映。根据地层接触关系、岩性组合特征、变质程度和构造型式等，矿区及以东地区主要有四大构造层：第一构造层：由哀牢山群组成，混合岩化强烈，线型褶皱发育，构造线呈北西向，可能为晚太古代原地槽构造层。第二构造层：由大红山群组成，中基性钠质火山岩十分发育，属优地槽建造，产大红山式铁、铜矿，构造简单，构造线呈东西向，为早元古代的产物。第三构造层：位于本区东部(绿汁江断裂东侧)，由昆阳群组成，变质浅，由千枚岩、板岩及白云岩等组成。构造线呈近南北向，为冒地槽复理式建造，产东川式铜矿。第四构造层：由中生界上三叠统、侏罗系等组成，系未变质的海陆交互相，以陆相为主的砂、页岩建造。在继承基底构造之上，盖层构造线有东西向、近南北向及北西向3组，系印支运动及燕山运动所成。

1.3岩浆岩

大红山矿区在早元古代海底火山喷发环境中岩浆活动频繁，具多期性和多样性，既有火山喷发(喷溢)作用，又有不同阶段不同性质的岩浆侵入作用，因而，既有火山岩，又有侵入岩。

1.4变质作用与围岩蚀变

大红山群各类岩石都经受了浅～中等程度的区域变质，达片岩、变粒岩的变质程度。中性变钠质熔岩、块状白云石大理岩属中度变质的长英浅粒岩相；绿片岩属绿帘石～角闪岩相。变质矿物主要有角闪石、绿帘石、铁铝榴石、黑云母、白云石、方柱石等，为中变质带的典型矿物组合。区域变质使铁矿物重结晶、粒度变粗，品位加富。含铁熔岩属于火山熔浆凝结型的变质火山熔岩；绿片岩属于火山沉积变质岩；白云石大理岩属于沉积变质岩。

1.5矿体特征

Ⅲ2-3矿体为含铜铁矿体，其在地面出露较好，露头长达970 m。A32线以西厚度小，一般在2～3 m左右。A32线以东矿体厚度较大，一般4～8 m，最大21.23 m，总平均厚6.90 m，分富、贫、表外、低品位4个品级。矿体在A36～A39线F2断层北侧富集，厚达4.82～21.23 m，在A34～A36′线浅部一带，矿体较薄，厚约1～3 m，且向深部逐渐变薄尖灭。矿体顶板为石榴绿泥片岩，底板为Ⅲ2-1或Ⅲ2-2含铁铜矿体。矿石显条纹条带状构造，系由0～10 cm厚的硅质及钙质薄层与5～10 cm厚的细粒磁铁矿薄层互层产出，主要金属矿物为磁铁矿，少量黄铜矿、斑铜矿。脉石矿物为自云石、钠长石、石英、石榴石。矿石类型：富矿为块状细粒磁铁矿石，贫矿为条纹条带状细粒长英磁铁矿石，矿体主要赋存于红山组二段(ptdh2)中。

2　矿体回采现状及变化

835 m标高以上Ⅲ2-3矿体前期已全部回采结束，回采阶段未进行矿体基建探矿。Ⅲ2-1铜矿体、Ⅱ5-4低品位矿体未进行开采利用，造成矿石资源的损失与浪费，生产阶段未对矿体进行二次圈定，矿体开采前后没有资料的对比分析，回采贫损指标无法统计分析。

835 m标高以下矿体正在回采，矿体的开拓采准工程基本施工结束，已有现状资料，局部未实测。地质技术人员结合现有坑道布置钻孔设计，系统探清矿体未回采部分的空间位置、形态产状等地质特征，为回采设计规划提供准确的地质依据。

3　地质问题凸显的原因及解决对策分析

采用探采结合的方式进行矿体开拓采准施工，即巷道见矿后，探矿工程顺着矿体走向延伸方向进行施工，采掘揭露表明,采区地质条件明显趋于复杂，地质勘探成果控制程度偏低(依据的技术标准偏低)，地质变化因素明显增加，查明矿体地质特征的方法不能满足需要，与前期详勘对比发生了较大地质变化，主要原因：

(1) 由于断层破坏影响，矿体被错移，在A37勘探线附近断层垂直矿体走向上切断矿体，致使矿体西沿部分向北部位移，错动距离10 m左右，且矿体连续性遭到破坏，错动后的矿体出现明显的矿化不均现象及分支现象。

(2) 范围内矿体层位的分析判断，该区域内赋存有4个矿体，即Ⅲ2-3铜铁矿体，Ⅲ2-1铜矿体，Ⅱ5-4、Ⅱ5-3低品位矿体等，各自的矿石性质不一，而前期只回采Ⅲ2-3矿体。

(3) 前期回采矿体未开展进一步的地质工作，缺失后续回采地段的矿体地质图对应连接关系，矿体整体空间形态不能准确反映。

地质工作不仅是企业技术的基础工作,更是企业经济效益的基础工作,必须加大超前投入力度，要坚持“生产需要是目标,超前查明是标准,地质分析是基础,应用手段是关键”的技术工作思路,必须以本矿区特定地质条件为基础,在前期地质成果的基础上开展地质工作，才能满足矿体开采要求。针对出现的地质问题，采取坑钻相结合的方式进行探矿。充分利用已有坑道进行钻孔布置，摸清矿体走向及倾向方向的延伸展布情况，使矿体得到全面准确的控制，空间形态趋于实际，为回采提供准确的地质依据。

4　矿体圈连及地质成果对比分析

4.1矿体圈定的原则及依据

4.1.1分开圈定矿体

以坑道揭露地质现象分析，沿脉巷道揭露岩性主要为灰绿色绿泥角闪片岩，岩石主要呈粒状、粒柱状结构，片状构造，其间夹有烟灰色石英岩条带。在沿脉巷道以北的探矿穿脉中灰绿色绿泥角闪片岩向北出现深黑色黑云片岩层，岩石呈鳞片变晶结构，片状构造。黑云片岩层过后为条纹条带状的灰黑色角闪片岩，岩石呈斑状变晶结构，片状、条纹条带状构造，其间夹有小颗粒肉红色石榴子石。

4.1.2分层连圈定不同矿体

根据地质编录发现含矿层存在含铜磁铁矿、含铜菱铁矿和含铁铜矿。含铜磁铁矿为主要的Ⅲ2-3矿体，其矿石主要为钢灰色、灰黑色，细粒、中细粒结构，块状及条纹条带状构造，主要金属矿物为磁铁矿，含有少量黄铜矿和斑铜矿，脉石矿物为钠长石、石英、白云石；含铜菱铁矿主要呈褐色、褐黑色，粒状和块状结构，浸染状、条带状构造，主要金属矿物为菱铁矿，其间夹有黄铜矿和斑铜矿且品位较高，主要脉石矿物为碳酸盐岩和钠长石，次要脉石矿物为黑云母和角闪石；含铁铜矿体主要为灰白色、灰黑色，呈层状、似层状产出，呈细脉浸染状分布，条纹条带状构造，主要金属矿物为黄铜矿、黄铁矿，含少量磁铁矿，铜矿品位较好，铁品位较低，主要脉石矿物为钠长石、白云石、绢云母。上述三种不同性质的矿体必须分开连接。

4.1.3矿石品位圈定

铁矿体圈连品位在20%～25%的铁矿体圈连为低品位铁矿石，品位在25%～30%的铁矿体圈连为表外铁矿石，品位在30%～45%的铁矿体圈连为贫铁矿体，品位大于45%的铁矿体圈连为富铁矿体；铜矿矿体圈连品位在0.3%～0.5%的铜矿体圈连为贫铜矿体，品位大于0.5%的铜矿体圈连为富铜矿体；菱铁矿石由于难以回收利用且本身品位多在20%～30%之间，故不再区分品级，直接单独连接。

4.2断层对矿体的影响破坏关系

地质编录过程中仔细观察坑道所揭露的地质现象，出露成矿后的破矿断层F1、F2、F3，位于A37′勘探线附近、三条断层都对矿体在平面及垂向上形成了错断位移，通过现场地质工作及室内资料研究得出矿体被断层错移方向在平面上为北向，在垂向上断层下盘矿体被错移向上。在平面矿体圈连过程中可以通过坑道编录资料确定错移距离并完成平面成图，但在剖面矿体连接时，断层对矿体的错移距离目前只能通过对上下矿体对比推断所得，故在剖面成图时由于断层影响，相对平面成图而言，所连接矿体存在一定的偏差。

4.3地质成果对比分析

(1) 矿体特征对比，原地勘矿体连续性较好，矿体层位稳定，矿体倾角平均35°，而进一步开展工作提交的矿体资料，矿体产状平缓，矿体倾角平均20°左右，而平剖面上矿体具有膨胀收缩等现象，矿体连续性被断层影响破坏。

(2) 矿石储量及品位变化关系的对比分析结果，Ⅲ2-3铜铁矿体为81万t,地质品位36.9%，地质矿量相对地勘减少39万t,矿量缩水33%，地质品位略有降低；Ⅲ2-1铜矿体地质储量36万t,地质品位0.456%，相对矿量增加了22万t,地质品位相差不大；Ⅱ5-3低品位矿体82万t,品位23.25%，地质矿量减少54万t,矿量缩水23%，品位降低0.25个百分点。