塔吉克斯坦恰拉特铅锌矿床地质特征及矿床勘查类型探讨

申大元， 张辉善

(1.中国华冶科工集团有限公司， 北京 100176；2.中国地质调查局西安地质调查中心， 陕西 西安 710054)

1 前言

恰拉特铅锌矿床是塔吉克斯坦阿尔登- 托普坎矿田内重要的矿床之一。矿田勘查与开发历史悠久，20世纪40年代初苏联卡拉库姆地质勘查大队对恰拉特铅锌矿床1 380m中段部分地段进行了详查地质勘查，70年代和80年代初分别对1 300m中段以下进行了补充勘查工作，此中段以上达到详查程度。同时从地表至1 530m以上地段矿体的集中肥大部位进行露天开采，回采矿石通过溜矿井下放至1 380m中段，再通过有轨运输运至破碎站送至选矿厂。由于所处位置有布拉克矿床、阿尔登- 托普坎矿床、恰拉特铅锌矿床、北阿尔登- 托普坎矿床等12个矿床，相互之间相距2～3km，各矿床成矿机理有着明显的差异性，主要表现在岩性和构造及有用组分富集程度等方面不同，而矿体的形态在很大程度上受矽卡岩的形态控制，矽卡岩矿体岩脉与石灰岩接触的赋存性确定了它们的形态、产状、规模。在地质勘探过程中确定了Ⅲ勘查类型的工程网度，对于北阿矿层状、透镜状、管状等复杂矿体而言是合适的，但对恰拉特铅锌矿床的层状、似层状矿体而言，需要论证其合理性，以适合本矿床相适应的工作手段和勘探网度。因此，正确划分和确定矿床勘查类型, 对深部找矿及开采具有重要意义。

2 地质概况

恰拉特铅锌矿床位于哈萨克- 准格尔板块中天山造山带南缘，属于恰特卡尔陆块卡拉马扎尔火山- 沉积盆地[1]。矿区内主要出露下石炭统灰岩和泥盆系的火山碎屑岩、火山变质岩以及碳酸盐岩，其中上泥盆统的薄层灰岩、泥灰岩与成矿关系较为密切。岩浆岩以石炭纪侵入岩最为发育，主要是由花岗闪长斑岩、花岗斑岩、石英斑岩、正长斑岩组成中酸性侵入岩，呈岩脉、岩株形式产出，其中花岗闪长斑岩岩脉与成矿关系最为密切。广泛分布碳酸盐岩地层和强烈的中酸性岩浆活动为该矿区创造了极为有利的成矿条件，围岩和矿体的分布明显受断裂构造所控制，其中南北向、北东向断裂是区内重要控矿构造，矿床地质如图1所示。

图1 恰拉特矿床地质示意图

恰拉特铅锌矿床矿体受恰拉京断裂及阿尔登- 拓普坎北东向断裂控制，矿体走向长度并不大，数量也不多。其中1号矿体及2号矿体为主矿体，其余为零星小矿体；两条主矿体分上下盘大致平行产出，1号矿体位于2号矿体的上盘，相间大致10～50m；矿体走向近东西，倾向北，倾角约70°，为陡倾斜矿体，矿体无论在走向上或倾向上波状起伏、分支复合特点较为明显；矿体呈层状、似层状产出，最大走向长度约700m，垂深大于走向长度，从地表露头下垂至900m标高，未封闭；矿体平均厚度5～7m。

近矿围岩主要是下石炭统灰岩及泥盆系的火山碎屑岩、泥灰岩及碳酸盐岩与石炭纪中酸性侵入岩即花岗闪长斑岩在接触带构造及其附近发生交代作用形成的矽卡岩，矿体本身形态在很大程度上由矽卡岩的形态确定，矿体厚度与矽卡岩厚度有一定关系，矽卡矿体朝岩脉与石灰岩接触的赋存性确定了它们总体的形态、规模，相对保持较远距离的层状形态矿体；其次花岗闪长斑岩、花岗斑岩、石英斑岩、正长斑岩组成的中酸性侵入岩分布，在构造的作用下在不同地段形成透镜状及管状矿体，矿床成因类型应为典型的矽卡岩型[2]。

矿石矿物主要有方铅矿、闪锌矿和黄铁矿，次为磁铁矿、赤铁矿等。脉石矿物由石英、方解石、透辉石- 钙铁辉石、绿帘石、黝帘石、绿泥石等组成。

矿石品位铅锌组分基本相当，矿石品位中等，资源量较大。

3 矿床地质工作评价

恰拉特铅锌矿床从20世纪中叶开始先后分三次由苏联进行勘查工作，不同时段和不同地段对矿床进行了初步普查评价。即1 300m中段及其以上达到详查程度，而之下则为普查；按照国内标准套改，整个矿田矿床均按Ⅲ勘查类型，工程网度以75m×75m求得333资源量，恰拉特铅锌矿床也在其中。在地表前期钻孔工程的基础上，在1 300m、1 375m、1 450m分段选用坑道工程和坑内钻进行探矿，而以下分段则在24～28勘探线间采用坑内下向钻孔探矿，取得了较好的效果。

与恰拉特铅锌矿床相比，北阿矿不仅发育层状、似层状矿体，同时发育着数量众多、形态复杂、矿石品位较高的板状、透镜状及管状矿体，这些矿体产出方向以东西向、南北向及北东- 南西向三组矿群组成，且在矿床的不同地段分布十分不均匀，空间上成群成带展布，这主要是所处的围岩及构造环境的不同，具体对比见表1。

表1 恰拉特铅锌矿床和北阿尔登- 托普坎矿床地质特征对比表

以往各矿床均采用Ⅲ勘查类型来布置工程，对于恰拉特矿床而言，工程网度过密，地质效果过于显现，增加了勘探周期。分析认为主要因素有三个方面：一是勘探开发史悠久，主要的几次勘查工作时间跨度太大；二是别国规范标准和矿业政策有别于国内；三是前人对矿床地质认识的阶段性和侧重点各异有关。

4 矿床勘查类型的探讨

4.1 合理的勘查类型分析

恰拉特铅锌矿床将要进入露天转地下开采阶段，深部探矿尤为关键，依据现有勘探成果，结合矿床地质特点，合理选择勘查类型和工程网度，做到技术可行、经济合理。

依据五中段1 300m平面图工程、1 375m平面图工程、1 450m平面图工程、具有一定代表性勘探线剖面工程及矿体纵投影图，将矿体的规模、矿体形态、矿体厚度变化、有用组分的分布均匀性及构造的影响等要素进行分析、计算、套改和统计，统计结果见表2。

表2 恰拉特铅锌矿床地质要素统计表

由此可知，恰拉特铅锌矿床矿体规模中等，矿体形态简单、矿体厚度较稳定、有用组分较均匀以及构造对矿体的影响程度属中型，勘查类型宜为Ⅱ类。

4.2 工程抽稀可行性分析

现将基本网度从75m×75m抽稀至150m×150m，依据1 300m平面图工程、1 375m平面图工程、1 450m平面图和具有广泛代表性的剖面图，通过多方案圈定矿体和测算，可以得出以下结论。

(1)矿体的产状及其连续性：仍然以条带状矿体为主，工程抽稀后矿体更连续、形态规则，没有出现断续、分支、多解性等现象，矿体产状和空间位置基本没有较大变化。

(2)矿体面积重叠稳合情况：通过抽稀工程网度，矿体的边界由于工程抽稀，自然产状局部有限波动，从而产生正负不重叠现象，具体情况见表3。

表3 矿体面积不重叠率统计计算表

从上表可以看出，8个单位矿体面积不重叠程度较小，最小为1.43%，最大为27.02%，整体矿体面积重叠率88.43%，由此可见，矿体的稳合程度高，矿体形态变化非常有限。

(3)品位变化统计：通过对具有代表性的21个单项工程共337件样品统计分析，通过工程抽稀，两条主矿体平面工程中矿石品位变化均在20%之内，最小2.7%，最大15.43%，大部分品位均在3%～8%变化。因此，工程抽稀前后矿石品位稳定。

综上所述，恰拉特铅锌矿床地质勘查类型的确定，不论以地质要素系数法或工程抽稀法，均以Ⅱ勘查类型较为合理，地质效果和经济效果显现都较好。矿体形态以层状似层状呈现且连续，矿石品位变化在有限的范围内，节约大量探矿费用。因此先以基本网度求得控制的资源量作为采准设计的依据，然后通过采切工程进行再次揭露矿体，进行最终圈定。

因此，深部探矿可依据矿山设计开发方案，利用1 300m中段现有坑道及利用开拓工程开展生产探矿，尽早形成首采段，初步形成矿山规模相适应的生产准备矿量，做到规范、持续、稳定的矿山生产运营模式。

矿床矿体属陡倾斜矿体，结合矿体的赋存状态，坑内钻孔工程尽量避免下向孔和小角度钻孔(矿体轴线与钻孔夹角小于30°)，弥补因设备和钻井工艺的限制以提高钻孔质量，保证地质勘查效果。

5 结论

恰拉特铅锌矿床是塔吉克斯坦阿尔登- 托普坎矿田内重要矿床之一。矿床成矿机理的差异性主要表现在岩性和构造两方面，而矿体的形态在很大程度上受矽卡岩的形态控制，矽卡岩矿体朝岩脉与石灰岩接触的赋存性确定了它们的形态、产状、规模以及矿石组分的差异性。因地制宜选取勘查类型和工程网度，是恰拉特铅锌矿下一步地质勘查的关键所在。恰拉特铅锌矿床矿体规模属中等，矿体形态简单、矿体厚度较稳定、有用组分较均匀以及构造对矿体的影响程度属中型，勘查工作更适合Ⅱ勘查类型，基本工程网度取60m×100m～80m×100m为宜，通过工程抽稀法验证是可行的。