甘肃省肃南县小柳沟钨矿区地质特征及储量核实

金 鹏，陈玉峰，张玉明

（甘肃省有色金属地质勘查局张掖矿产勘查院，甘肃 张掖 734000）

小柳沟钨矿床位于甘肃省肃南县祁青乡境内，隶属于甘肃新洲矿业有限公司，采矿权面积0.45km2。2005年由甘肃有色地质勘查局四队提交了小柳沟钨矿首采区勘探报告。经过十年的矿山开采生产活动，为了查明矿山资源/储量状况及采矿许可证的延续，新洲公司委托甘肃省有色金属地质勘查局张掖矿产勘查院对小柳沟钨矿床开展采矿许可证范围内的资源/储量进行核实[1]。发现该矿区的资源储量与2005年提交的首采区勘探报告存在偏差，因此，特对该矿区地质特征及资源储量进行核实，为延长矿山服务年限具有重大意义。

1 矿区地层特征

矿区内主要地层为长城系朱龙关群（Chzh），该套地层可分为下部熬油沟组（Cha）（原朱龙关群）和上部桦树沟组（Chh∧s）（原镜铁山群）两个岩组，共有七个岩性段，本矿区有五个岩性段出露，占整个矿区面积的75%。

朱龙关群熬油沟组（Cha）：该组地层可分为上、下两个岩性段，分布于矿区西南部[2]。

朱龙关群熬油沟组下岩组（Cha1）：该组地层整体呈近南北向带状分布于矿区西南部，倾角52°～74°，倾向西，是一套碎屑岩硅铁碳酸盐岩建造。岩性主要为钙质千枚岩、灰岩条带、绿泥绢云千枚岩夹石英岩。朱龙关铁矿产于该岩性段中，铁矿体呈透镜状，长35m～215m，宽2m～10m，品位低，富硅且硫磷含量较高，主要由赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿及铁碧玉等组成，该层目前未发现白钨矿化[3]。

朱龙关群熬油沟组上岩组（Cha2）：该组分布于矿区中南部，整体呈近南北向带状，整体倾向西，倾角38°～70°，其中断层、揉皱构造发育，产状紊乱，为一套碳酸盐岩、硅铁碎屑岩建造。下部岩性为角闪云母片岩夹灰岩、厚层状石英岩、绿泥绢云千枚岩，上部岩性为厚层状千枚状细砂岩。世纪钨矿1号、2号矿体群、6号矿体产于其中。

该套地层及朱龙关群熬油沟组下岩组揉皱构造、断层发育，岩层中节理、构造裂隙极为发育，沿断层裂隙、节理见有多期次石英细脉贯入，成群呈带分布。

朱龙关群桦树沟组（Chh∧s）：该组分布于矿区中东部，共有五个岩性段，矿区仅第一、二、三岩性段出露，与上覆大柳沟群及镜铁山群呈断层接触。该套地层在小柳沟河以北呈NW向带状分布，倾角4O°～76°，倾向NE，在小柳沟河以南走向由近南北向转为北东向，倾角50°～75°，倾向E。

第一岩性段（Chh∧s1）：该组为一套碎屑岩建造，下部为层状、厚层状含炭绢云千枚岩，上部在小柳沟以北为层状角闪云母片岩、炭质千枚岩、钙质千枚岩，在小柳沟以南为层状角闪云母片岩与含炭绢云千枚岩互层，夹灰岩、钙质千枚岩条带。小柳沟钨矿床1号、2号、6号矿体赋存于该组地层中。

第二岩性段（Chh∧s2）：该组为一套碳酸盐岩建造，在小柳沟以北为厚层状灰岩，在小柳沟以南为层状灰岩、变砂岩。世纪钨矿床3号矿体群钨、铜矿体赋存于矽卡岩化灰岩中。

第三岩性段（Chh∧s3）：该组为一套碎屑岩夹碳酸盐岩建造，在小柳沟以南出露厚度大，在小柳沟以北出露厚度小，上部为变砂岩，下部为层状、厚层状角闪云母片岩夹条带状灰岩。贵山铜钨矿床赋存于其上部，小柳沟钨矿床4号、8号、9号、11号矿体、祁宝铜、钨矿床赋存于其下部。

2 构造及岩浆岩特征

矿区大地构造位置处于北祁连褶皱造山带西段元古代镜铁山——朱龙关裂谷小柳沟——斑赛尔成熟岛弧构造带中，区内次一级断裂构造较发育。以F1和F25及其次级断裂为代表的断层控制了矿区钨矿体的空间就位及形态展布。

2.1 断层

F1：北北西向展布，整体倾向西，倾角75°～85°，矿区出露3.15Km，宽10m～15m，灰白—黄褐色，原岩破碎程度高，呈粉末、碎片、团块状，其内黄铁矿化、硅化、铁碳酸盐化、高岭土化较强。据其微观特征判定为一左行逆断裂，该断裂被后期北东东向断裂错断。F1及其次级断裂控制了世纪铜钨矿床钨矿体的形态展布和空间就位。

F25：北东向展布，整体倾南东，倾角71°～80°，矿区出露长度1.10Km，宽1m～5m，灰绿—黄褐色，原岩随其切穿岩性层的不同而不同，原岩破碎程度高，呈粉末、碎片、团块状，其内硅化、黄铁矿化、高岭土化、铁碳酸盐化、泥化、叶腊石化较强。据其微观特征判定为一左行逆断裂，该断裂被后期近东西向、北西向断裂错断。F25及其次级断裂控制了小柳沟钨矿床钨矿体的形态展布和空间就位。

2.2 岩浆岩特征

地表侵入岩不发肓，但岩性较为复杂，从基性岩——酸性岩均有出露，主要岩性有辉长岩、闪长岩、花岗斑岩、二长花岗岩、花岗岩。主要脉岩有石英脉等，十分发育，主要集中分布于长城系朱龙关群中，多为岩浆后期顺构造薄弱部位贯入之产物，其空间展布形态完全受控于各岩性层中裂隙、节理和断层产状及其发育程度影响。综上所述，矿区的构造为中等类型。

3 矿床地质特征

3.1 矿体空间分布、形态、产状及规模

通过矿体的空间位置、赋存层位、产出状态、容矿母岩、围岩特性等特征，可将上述矿体划归为三个成矿带：

1号成矿带位于矿床中南部，矿体主要产于长城系朱龙关群桦树沟组第一岩性段中，矿体整体上呈似层状弧形展布，容矿母岩主要为钙铝石榴石矽卡岩、矽卡岩化灰岩和少量角闪云母片岩，围岩以千枚岩和角闪云母片岩为主。1号、2号、6号等矿体产于其中。

2号成矿带位于矿床中东部，矿体主要产于长城系朱龙关群桦树沟组第二岩性段、第三岩性段底部，矿体整体上呈似层状、透镜状近南北向展布，容矿母岩主要为透辉石透闪石矽卡岩、矽卡岩化灰岩和角闪云母片岩，围岩以角闪云母片岩为主。3号、4号、8号、9号、10号等矿体产于其中。

3号成矿带位于矿床东侧，矿体主要产于长城系朱龙关群桦树沟组第三岩性段顶部，矿体呈透镜状北东向展布，容矿母岩主要为透辉石透闪石矽卡岩和角闪云母片岩，围岩以角闪云母片岩为主。11号、11－1号矿体产于其中。

本次资源/储量核实工作主要针对1号、4号矿体开展，其他矿体暂不做描述。

1号矿体为矿区最大矿体，WO3金属量占全矿区资源/储量的16.77%。矿体主要分布于9勘探线至6勘探线之间，矿体走向延伸长度770m，倾向最大延深607m，矿体上尖灭点标高3380m，下部矿体延伸至2550m标高尚未尖灭。

4号矿体走向延伸长度740m，目前控制倾向最大延深394m，矿体与围岩界限不清，主要靠化学样品控制矿体界线。白钨矿矿化强度与矽卡岩化、硅化关系密切。

3.2 矿石特征

3.2.1 矿石矿物成份

野外地质编录观察和岩矿鉴定资料表明，矿石中矿物组成较复杂，种类多，主要有用矿物有白钨矿、辉钼矿、黄铜矿、黄铁矿、辉铋矿、磁黄铁矿等，脉石矿物主要有透闪石—阳起石、绿泥石、石英、符山石、透辉石—钙铁辉石、绿帘石、石榴石、白云母、绢云母、长石、方解石、萤石、磷灰石等。

3.2.2 矿石化学成份

矿石中有用元素主要有钨，此外含铜、钼、硫、铋、锌、锡等元素。

3.2.3 矿石结构、构造

矿石结构：主要为自形—它形粒状结晶结构、自形半自形粒状结晶结构，少量包含结构、交代溶蚀结构、交代残余结构、定向乳滴状结构。

矿石构造：主要为浸染状构造、细脉状构造，偶见斑杂状构造、团块状构造、块状构造、假象条带状构造。

3.2.4 矿石类型

矽卡岩型矿石、蚀变千枚岩、角闪云母片岩型矿石和白钨矿辉钼矿矿石。其中矽卡岩型矿石为本矿床最主要矿石类型；蚀变千枚岩、角闪云母片岩型矿石仅见于2号和6号矿体中，占比极少；白钨矿辉钼矿矿石虽广泛发育，但在本矿区未形成单独矿体。

4 矿床开采技术条件

4.1 矿区水文地质

4.1.1 地形地貌

矿区属中高山～高山、山丘构造侵蚀地貌类型。河谷海拔一般低于3000m，山体海拔一般大于4000m，山体坡角平均30°～37°，相对高差一般在500m～1000m或更大。矿体储量估算最低标高（绝对高度）3120m，矿井最低排泄面为3050米，地形极利于自然排水。

4.1.2 地表水

小柳沟河一般在5月～9月有水，5月～9月小柳沟河平均流量0.676m3/s，最大洪水流量0.924m3/s，一般0.328m3/s，属季节性河流，其补给水源来自现代冰川。

4.1.3 隔水岩组、含水岩组及断裂构造破碎带的富水特征

隔水岩组：矿区中部花岗岩，呈岩墙、岩枝状产出，细－中粒结构，块状构造，裂隙不发育。岩石致密坚硬，微含裂隙潜水，构成矿床相对隔水层，可认定为矿床隔水边界。

含水岩组：根据岩层埋藏条件，裂隙发育程度，含水性及其连通情况，不同岩石建造类型划分如下含水岩组（带）：钨矿体及其含矿岩石裂隙含水岩组，变质岩、火成岩基岩裂隙潜水含水岩组，第四系残坡积弱含水层。

层间构造破碎带的富水特征：矿区断裂构造较发育，在矿区起着导水、储水作用。3183m、3263m中段坑道施工揭露地下水呈水滴状、线状流出，流量0.016L／s～0.093L／s(季节性渗水)。但随时间推移水量逐渐减小。

地形极有利于自然排水，矿床控制储量标高在当地侵蚀基准面以上，矿床主要构造破碎带含水层及充水含水层富水性弱，矿坑涌水量较小，矿床充水量小，充水方式为顶、底板直接充水，补给边界远离坑道系统。划归为以裂隙潜水含水层，顶、底板充水为主的矿床，水文地质条件简单。

4.2 工程地质

矿区岩石类型单一，构造条件简单，未发现活动断裂及大断裂，构造及次级构造发育，建造类型清楚，对区域稳定性影响不大。岩石力学强度较大，完整性较好。矿体及围岩完整程度较好，岩体类型以层状结构体为主。岩石稳定性较好，发生矿山工程地质问题可能性较低。在断层破碎带及其附近，岩石强度低，稳定性差，发生不良工程地质问题可能性较大。矿区工程地质勘探类型属工程地质条件简单的矿床。

4.3 矿区环境地质

矿区周围无污染源，地下水、地表水水质良好，废石、矿石不易析出对环境和人体有害组份。矿区地质环境较为良好，属矿区环境地质简单的矿床。

5 勘查类型

矿床中各主要矿体规模属中等，厚度较稳定、单工程中WO3分布均匀，矿体形态复杂程度属中等，构造影响程度较小。小柳沟钨矿床勘查类型确定为第Ⅱ勘探类型。

6 资源量核实

2005年由甘肃有色地质勘查局四队提交的首采区勘探报告〔探获各类WO3矿石量16243269.76吨，WO3资源/储量82418.84吨。本次对矿床资源/储量进行核实如下。

6.1 资源/储量核实采用的工业指标

本次资源/储量估算的工业指标，采用原首采区资源/储量报告依据中国有色金属工业总公司甘肃地质勘查局甘色地技(99)023号文《关于小柳沟铜钨矿床工业指标的批复》，确定工业指标如下：边界品位(WO3)：0.1%；最低工业品位(WO3)：0.2%；可采厚度：≥1.0m；夹石剔除厚度：≥2.0m；米百分值为0.2%。

6.2 矿山资源量核实方法

本次资源/储量估算采用垂直纵投影，用地质块段法进行储量估算。采用块段面积法仅对1号矿体3070m标高、4号矿体3120m标高的累计查明、消耗、保有资源/储量进行重新估算；对于在《甘肃省肃南裕固族自治县小柳沟钨矿首采区勘探报告》中提交的其余矿体经实地调查，暂未动用的矿体，不再进行资源/储量重新估算，延用原报告中矿石量、金属量保持不变。

6.3 资源量核实主要参数的确定

6.3.1 面积测定

本次资源/储量核实报告中储量估算面积测定，由于经过平面直角坐标法计算块段多边形面积和MapGis区属性直接读取的面积结果对比，其误差很小。因此本次资源/储量估算块段面积采用MapGis区属性直接读取的方式获得。

6.3.2 块体体积的计算

块段体积=块段平均水平厚度X块段面积。

6.3.3 平均品位计算

（1）单工程矿层平均品位计算：单项工程平均品位由该工程内参加计算的样品长度加权平均求得，公式如下：

式中：C单—单项工程平均品位；Li—第i个样长；Ci—第i个样品的品位；n为该工程内参加计算的样品数。

（2）块体平均品位计算：块段平均品位由单项工程水平厚度与单项工程平均品位加权求得。

式中：C块—矿块平均品位；M′单i—第i个单项工程水平厚度；C单i—第i个单项工程平均品位。

（3）矿体平均品位=矿体金属量÷矿体矿石量。

C矿体=Q矿体/P矿体。

式中：C矿体—矿体平均品位；Q矿体—矿体矿石量；P矿体—矿体金属量。

（4）全区平均品位计算：矿床平均品位由矿床金属量除以矿床矿石量求得。

C矿床=Q矿床/P矿床。

式中：C矿床-矿床平均品位；Q矿床-矿床矿石量；P矿床-矿床金属量。

6.3.4 体重及岩溶率的确定

本次资源/储量估算延用原首采区勘探报告中小体重值，4号矿体为2.95 T/M3。1号矿体所处矿化带中其它矿体（2号、6号等）的体重值也采用3.12T/M3。

6.4 核实资源量类型及块段划分原则

6.4.1 核实资源量类型

将已开采块段以50m×40m的工程间距进行了地表和深部工程控制的储量，全部划为111类。将保有的以50m×40m的工程间距进行了地表和深部工程控制的储量，划分为111b类；将保有的以100m×80m的工程间距进行了地表和深部工程控制的资源量，以及由（122类）和122b类资源量外推的部分，划分为（333）类。

6.4.2 核实块段划分原则

探明的资源/储量，以工程实际控制的50m×40m的矿块为一个块段；当块段形状为三角形时，其最长边不大于50m×40m块段的对角线长度，即64m。

控制的资源/储量，以工程实际控制的100m×80m的矿块为一个块段；当块段形状为三角形时，其最长边不大于100×80m块段的对角线长度，即128m。

推断的资源/储量，以下列原则进行块段划分（探明的和控制的外推部分根据实际情况而定）。

（1）单项工程影响块段最小原则；进行块段划分时，使每一个单项工程影响的块段最小，不跨越相邻工程影响相邻块段。

（2）单项工程使用频率相等原则；进行块段划分时，使每一个单项工程的使用频率尽可能相等，应避免有些单项工程使用频率过高，而有些单项工程使用频率过低，地表槽探工程因矿体在地表以上部分已经剥蚀，其使用频率较坑探工程和钻探工程应该偏小。

6.5 资源量核实结果

本次资源/储量估算截止日期为2015年11月25日，本次详细对1号矿体3070m标高、4号矿体3120m标高以上进行了资源/储量重新估算，其余26条矿体没有进行开采生产仍延用原首采区勘探报告数据。通过资源/储量估算在采矿权核实范围内累计探获各类资源/储量如下：探获各类钨(111b+2S21+122b+2S22+333）资源/储量：钨矿石量2091.75万吨，WO3量101454.82t，平均品位0.49%。

7 结语

（1）通过本次核实工作查明矿区共有28条矿体。地表出露22条，其中钨矿体17条，铜钨矿体2条，钼钨矿体1条，铜矿体1条，钼矿体1条；隐伏矿体6条，其中钨矿体4条，铜钨矿体1条，钼钨矿体1条，与原首采区勘探报告矿体数量一致。

（2）查明了矿区内主要矿体矿化富集规律、矿体产状、规模、连续性和厚度、品位等特征，特别是其与首采区勘探报告的变化情况。1号矿体厚度增大，深部品位明显降低；4号矿体厚度变小，品位略微降低，深部受F24、F25断层影响，出现明显坍塌，冒顶等不良地质情况，且矿体延深至3031m标高出现尖灭趋势；其余开采矿体均不同程度出现矿体厚度、品位的变化，主要表现为1号、4号、1-2号、3-5号矿体品位降低，4-1号、8-1号、9号等矿体品位增高；1-2号、4-1号、3-5号矿体向深部厚度增大，4号8-1、9号厚度减小；矿石质量特征基本与原首采区勘探报告一致。

（3）查明了矿石类型、结构构造以及矿石的矿物组合，有用组分的分布和变化特征，通过矿石化学全分析，光谱全分析、组合分析及选矿试验资料查明，矿床除钨之外，还有可供综合回收利用的有益伴生元素有铜、钼等元素，但随着勘查深度的增加其含量有所降低，回收利用的经济意义相对较小。

（4）通过收集矿山生产资料，查明了矿区矿石选冶性能，认为该区矿石属易选矿石，选矿流程简单、经济合理。

（5）查明了矿区水文地质、工程地质、环境地质条件，确定矿区开采技术条件属中等(Ⅱ-2)类型，较原首采区勘探报告变得复杂。

（6）查明了矿区资源/储量状况及其变化情况，具体如下：较原首采区勘探报告增加各类钨(111b+2S21+122b+2S22+333）矿石量467.43万吨，增加各类 WO3量19035.98t。

保有(111b+2S21+122b+2S22+333）矿石量1500.49万吨，WO3量62226.64t，平均品位0.41%。保有（333）铜矿石量5.92万吨，金属量407.23t。保有（333）钼矿石量25.21万吨，金属量183.21t。

通过本次资源/储量核实，查明采矿许可证范围之外新增资源量，（333）保有钨资源量：钨矿石量80.71万吨，WO3量5799.52t，平均品位0.72%，全部为1号矿体2900m标高以下资源量。

（7）对矿床开发经济意义进行了评价，表明矿床开发具有良好的经济效益和社会效益。