徐士申

（玉溪大紅山礦業(yè)有限公司， 云南玉溪市 653100）

大紅山鐵礦“西上采區(qū)”基建礦體地質(zhì)變化因素分析

徐士申

（玉溪大紅山礦業(yè)有限公司， 云南玉溪市 653100）

摘 要：在基建探礦的基礎(chǔ)上合理布置勘探工程，對(duì)西上采區(qū)礦體進(jìn)行生產(chǎn)加密探礦，進(jìn)一步查明了礦體空間位置，形態(tài)產(chǎn)狀、地層巖性、構(gòu)造控礦因素等特征，為采礦設(shè)計(jì)提供了準(zhǔn)確的地質(zhì)依據(jù)，減少礦體開(kāi)拓采準(zhǔn)工程的投入。

關(guān)鍵詞：大紅山鐵礦；補(bǔ)充探礦；地質(zhì)特征

0 前 言

西上采區(qū)是大紅山鐵礦400萬(wàn)t/a二期采礦工程總體規(guī)劃的一部分，作為400萬(wàn)t/a一、二期銜接階段開(kāi)采的礦體。設(shè)計(jì)開(kāi)采標(biāo)高200～340m，勘探線為A29-A27之間。該采區(qū)基建探礦自東向西采用A勘探線系統(tǒng)進(jìn)行探礦工程布置，采區(qū)礦體走向長(zhǎng)約300m，是Ⅱ1主礦體“南船幫”西沿部分。但在礦體開(kāi)拓采準(zhǔn)工程施工的過(guò)程中，實(shí)際揭露的礦體與基建地質(zhì)資料有較大的變化。造成部分開(kāi)拓采準(zhǔn)工程布置不合理，繼續(xù)按原開(kāi)拓設(shè)計(jì)施工將會(huì)增加礦體開(kāi)拓采準(zhǔn)費(fèi)用。因此，大紅山鐵礦對(duì)該采區(qū)進(jìn)行了補(bǔ)充探礦，通過(guò)垂直礦體走向布置勘探線進(jìn)行探礦設(shè)計(jì)。本文主要探討針對(duì)類似復(fù)雜多變礦體勘探工程布置及勘探網(wǎng)度選擇、圈連礦體等問(wèn)題，提出合理可行的探礦技術(shù)手段及措施，為礦山今后生產(chǎn)探礦勘探方法、勘探網(wǎng)度選擇、地質(zhì)成圖提供參考。

1 地質(zhì)概況

礦區(qū)位于滇中中臺(tái)坳南端，介于紅河斷裂與綠汁江斷裂所夾持的三角地區(qū)。區(qū)域內(nèi)出露有大片中生代上三疊統(tǒng)和侏羅系地層，大紅山群是在中生代蓋層中出露的“天窗”。

礦區(qū)西邊出露有變質(zhì)較深、混合巖化較強(qiáng)的哀牢山群，礦區(qū)之東（即綠汁江斷裂以東）分布有變質(zhì)較淺、以含微古生物化石和疊層石為特征的昆陽(yáng)群。本區(qū)出露的地層由老至新為哀牢山群（Aral）、大紅山群（Ptd）、中生界（Mz）、新生界（Kz）。礦區(qū)位于東～西向、南～北向及北～西向三組主要構(gòu)造線的交匯地帶，區(qū)內(nèi)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，從太古代末期開(kāi)始，不同時(shí)期和不同階段的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在本區(qū)均有不同程度的反映。所形成的構(gòu)造線、構(gòu)造形態(tài)和伴隨的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)巖漿活動(dòng)、變質(zhì)作用自成體系，相互繼承和干擾，致使本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造趨于復(fù)雜化，對(duì)“大紅山式"鐵、銅礦的形成、富化和發(fā)展變化有著一定的依存關(guān)系?！按蠹t山式”鐵、銅礦賦存于第二構(gòu)造層的不同層位中，說(shuō)明該鐵、銅礦床是在地殼活動(dòng)性較大、海底鈉質(zhì)火山噴發(fā)激烈的條件下形成的。不同類型的礦床是發(fā)展不同階段和不同環(huán)境下的產(chǎn)物。大紅山礦區(qū)巖漿活動(dòng)頻繁，具有多期多旋回的特點(diǎn)，伴隨各期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，均有不同程度的巖漿活動(dòng)，既有強(qiáng)烈的火山噴發(fā)作用，也有不同階段不同性質(zhì)的巖漿侵入作用。各類巖漿巖主要見(jiàn)于前震旦紀(jì)地層出露區(qū)，在分布上嚴(yán)格受區(qū)域斷裂控制，本區(qū)主要展布于哀牢山、大紅山及腰街、河口等地。礦區(qū)侵入巖主要有石英鈉長(zhǎng)斑巖、輝長(zhǎng)輝綠巖、輝綠巖脈及石英鈉長(zhǎng)石白云石巖等，其中輝長(zhǎng)輝綠巖在礦區(qū)內(nèi)廣泛出露，形態(tài)復(fù)雜，規(guī)模大小不等，對(duì)礦床有改造破壞作用。大紅山群各類巖石都經(jīng)受了淺～中等程度的區(qū)域變質(zhì)，變質(zhì)礦物主要為角閃石、綠簾石、鐵鋁榴石、黑云母、白云石、方柱石等，為中變質(zhì)帶的典型礦物組合。區(qū)域變質(zhì)作用對(duì)鐵礦物較明顯的起到了重結(jié)晶作用，粒度變粗，對(duì)鐵礦起了富集作用。各類巖石雖經(jīng)多種變質(zhì)作用的影響，變質(zhì)蝕變現(xiàn)象較多，但指示礦體存在的近礦圍巖蝕變總的看來(lái)不典型和不明顯。而反映成礦期次、階段及溫度梯度變化的蝕變帶，幾乎沒(méi)有表現(xiàn)。但礦區(qū)圍巖蝕變是存在的，其中火山氣液加富型鐵礦及后期鈉化充填交代型鐵礦比較明顯。

2 礦床地質(zhì)特征

本礦區(qū)出露兩套地層，蓋層為晚三疊世干海子組及舍資組；基底為早元古代大紅山群，系一套富含鐵、銅的淺～中等變質(zhì)的鈉質(zhì)火山巖系。前者廣布于礦區(qū)四周；后者主要出露于老廠河、曼崗河、肥味河河谷及兩岸山坡地帶。大紅山群是礦區(qū)的主要含礦地層，為一套古海底火山噴發(fā)～沉積變質(zhì)巖系。

東西向構(gòu)造是礦區(qū)含礦系的主干構(gòu)造，形成時(shí)間最早（早元古代末），由一系列的褶皺及斷裂組成，既是成礦構(gòu)造，也是控礦構(gòu)造，如F1、F2、F3等斷層。

西上基建礦體是Ⅱl主礦體“南船幫”西沿部分（如圖1所示），主要有一條礦帶（Ⅱl-3）礦體產(chǎn)出，產(chǎn)于紅山組下段（Ptdh1）淺色變鈉質(zhì)熔巖中，含礦圍巖與巖石產(chǎn)狀一致，礦體走向與主礦體有明顯不一致的變化。礦體頂板與紅山組中段（Ptdh2）地層及Ⅲl礦組呈整合接觸，界線清楚，底板多被輝長(zhǎng)輝綠巖破壞，保存不全；礦體內(nèi)部未有輝長(zhǎng)輝綠巖侵入破壞的現(xiàn)象，對(duì)比組合特征明顯，在礦體南北邊界斷層附近與輝長(zhǎng)輝綠巖接觸部位，由于蝕變作用強(qiáng)烈，改變了原來(lái)巖石的面貌。整體上看，礦體從東向西連續(xù)性較好，較完整，從A32E勘探線往西，礦體開(kāi)始變薄，向西逐漸尖滅，基本以貧礦為主，東部（B1-B4）以富礦為主。

3 生產(chǎn)探礦

為探清A32E勘探線以西礦體的產(chǎn)狀及賦存情況，大紅山鐵礦于該區(qū)域的280m分段開(kāi)展了針對(duì)性極強(qiáng)的生產(chǎn)探礦，以查明礦體地質(zhì)變化因素，滿足后續(xù)采礦要求。

3.1生產(chǎn)探礦工程布置

探礦設(shè)計(jì)充分利用280m分段已有的基建工程，結(jié)合礦體走向變化，近乎垂直礦體走向布置B勘探線8條，按照40m×50m的勘探網(wǎng)度設(shè)計(jì)鉆孔控制礦體，設(shè)計(jì)探礦依據(jù)為原基建探礦資料。

3.2取得的地質(zhì)成果

本次探礦工程查明該地段礦體產(chǎn)于早元古界大紅山群紅山組第一段（Ptdh1）淺色變鈉質(zhì)熔巖中，礦體與圍巖產(chǎn)狀有明顯的不一致性（局部變化），礦體內(nèi)部發(fā)現(xiàn)有輝長(zhǎng)輝綠巖侵入及圍巖蝕變等破壞礦體的現(xiàn)象，礦體傾向北西，走向近東西，傾角25°～45°。查明范圍內(nèi)主要有兩層礦體Ⅱ1-3（南部）、Ⅱ1-4礦體（北部）產(chǎn)出，在260m標(biāo)高以上（B1-B4之間）Ⅱ1-3礦體（貧礦體）發(fā)生了較大變化，即東延伸方向上礦體發(fā)生變化，受后期次級(jí)斷層的影響控制，順斷層走向方向延伸至南東向與侵入體直接接觸，直接被侵入體破壞，連續(xù)性較差。Ⅱ1-4礦體東西向延伸展布，主要以富礦為主，礦體延伸具有膨脹收縮的現(xiàn)象，北邊礦體受斷層影響控制，導(dǎo)致富礦石顆粒較大，可作為下一步尋找富礦的標(biāo)志之一。其中Ⅱ1-3礦體礦石性質(zhì)磁性占有率低，紅礦化及硅化較強(qiáng)，礦石品位也較低。這些勘探成果為下一步礦體回采提供了準(zhǔn)確的地質(zhì)依據(jù)。

3.3與基建地質(zhì)成果的對(duì)比分析

（1）探礦工程布置差異。基建探礦采用A剖面系統(tǒng)布置探礦工程，與礦體走向夾角為45°左右，對(duì)圈連控制礦體有一定影響，而補(bǔ)充探礦采用B剖面勘探系統(tǒng)布置探礦工程，與礦體走向垂直，能準(zhǔn)確探明控制礦體。

（2）礦體地質(zhì)變化因素?；ǖ刭|(zhì)礦體連續(xù)性較好，礦體產(chǎn)狀較陡，貧富礦體均合并為一層礦體，僅出露（Ⅱl-3）礦體向上延伸至320分段尖滅，近東西走向分布，240m標(biāo)高以上礦體傾角為80°～90°，礦體內(nèi)部未發(fā)現(xiàn)有輝長(zhǎng)輝綠巖侵入破壞的現(xiàn)象。基建平剖面圖上礦體及地質(zhì)界限存在不對(duì)應(yīng)現(xiàn)象，礦體圈連完全根據(jù)礦石品位變化考慮，未考慮地質(zhì)變化因素，造成圈連的礦體與實(shí)際不符。而生產(chǎn)勘探后礦體產(chǎn)狀與基建基本吻合，傾角25°～45°（相差較大），有兩層礦體Ⅱ1-3（南部）、Ⅱ1-4礦體（北部）產(chǎn)出，向上延伸至360m標(biāo)高。在260m標(biāo)高以上（B1-B4之間）較基建資料發(fā)生了加大的變化，南端Ⅱ1-3礦體延伸至南東向（走向發(fā)生變化）與侵入體直接接觸，礦體內(nèi)部發(fā)現(xiàn)有侵入體破壞礦體，連續(xù)性較差。Ⅱ1-4礦體東西向延伸展布與基建一致，但礦體具有膨脹收縮的現(xiàn)象（基建不存在）。Ⅱ1-3礦體礦石性質(zhì)磁性占有率低，紅礦化及硅化較強(qiáng)，品位較低，基建資料沒(méi)有查明。礦體剖面圖對(duì)比情況見(jiàn)圖1。

圖1　剖面礦體變化對(duì)比

3.4地質(zhì)儲(chǔ)量與品位的變化關(guān)系

基建儲(chǔ)量為671.49萬(wàn)t，生產(chǎn)探礦地質(zhì)儲(chǔ)量為574萬(wàn)t，儲(chǔ)量較基建減少97.49萬(wàn)t，地質(zhì)綜合品位基本吻合，礦量減少主要集中在260，280，300m分段，礦量減少87.62萬(wàn)t，說(shuō)明礦體在260～300m之間變化較大。相關(guān)分段儲(chǔ)量變化情況見(jiàn)表1。

表1　基建探礦與補(bǔ)充探礦的礦石儲(chǔ)量變化對(duì)比

4 結(jié) 論

（1）經(jīng)生產(chǎn)探礦證實(shí)：“基建、生產(chǎn)探礦設(shè)計(jì)”應(yīng)根據(jù)礦體產(chǎn)狀、厚度變化關(guān)系確定不同的探礦范圍布置不同的勘探設(shè)計(jì)，不能一概而論采用同一勘探類型進(jìn)行探礦工程設(shè)計(jì)。因此，根據(jù)不同產(chǎn)狀的礦體選擇布置合理的探礦技術(shù)手段，盡量不違背垂直礦體走向布置探礦工程的原則，準(zhǔn)確查明礦體的地質(zhì)特征。

（2）根據(jù)本次生產(chǎn)探礦設(shè)計(jì)控制獲得資料，開(kāi)展了深入的地質(zhì)研究分析。礦體圈連應(yīng)考慮斷層、圍巖蝕變、侵入體等因素的影響。深化對(duì)該礦段礦體內(nèi)部具有圍巖蝕變的影響、后期斷層控礦因素及侵入體破壞礦體的認(rèn)識(shí)，總結(jié)出大紅山鐵礦體深部、邊部及向西延伸方向礦體屬?gòu)?fù)雜多變礦體，且具有紅礦化及硅化較強(qiáng)的地質(zhì)變化規(guī)律。

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收稿日期：（2016-03-13）

作者簡(jiǎn)介：徐士申（1968-），男，高級(jí)工程師，董事長(zhǎng)，主要從事礦山生產(chǎn)與安全管理工作，Email：287020550@qq.com。