申大元， 張輝善

(1.中國華冶科工集團有限公司， 北京 100176；2.中國地質調(diào)查局西安地質調(diào)查中心， 陜西 西安 710054)

1 前言

恰拉特鉛鋅礦床是塔吉克斯坦阿爾登- 托普坎礦田內(nèi)重要的礦床之一。礦田勘查與開發(fā)歷史悠久，20世紀40年代初蘇聯(lián)卡拉庫姆地質勘查大隊對恰拉特鉛鋅礦床1 380m中段部分地段進行了詳查地質勘查，70年代和80年代初分別對1 300m中段以下進行了補充勘查工作，此中段以上達到詳查程度。同時從地表至1 530m以上地段礦體的集中肥大部位進行露天開采，回采礦石通過溜礦井下放至1 380m中段，再通過有軌運輸運至破碎站送至選礦廠。由于所處位置有布拉克礦床、阿爾登- 托普坎礦床、恰拉特鉛鋅礦床、北阿爾登- 托普坎礦床等12個礦床，相互之間相距2～3km，各礦床成礦機理有著明顯的差異性，主要表現(xiàn)在巖性和構造及有用組分富集程度等方面不同，而礦體的形態(tài)在很大程度上受矽卡巖的形態(tài)控制，矽卡巖礦體巖脈與石灰?guī)r接觸的賦存性確定了它們的形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模。在地質勘探過程中確定了Ⅲ勘查類型的工程網(wǎng)度，對于北阿礦層狀、透鏡狀、管狀等復雜礦體而言是合適的，但對恰拉特鉛鋅礦床的層狀、似層狀礦體而言，需要論證其合理性，以適合本礦床相適應的工作手段和勘探網(wǎng)度。因此，正確劃分和確定礦床勘查類型, 對深部找礦及開采具有重要意義。

2 地質概況

恰拉特鉛鋅礦床位于哈薩克- 準格爾板塊中天山造山帶南緣，屬于恰特卡爾陸塊卡拉馬扎爾火山- 沉積盆地[1]。礦區(qū)內(nèi)主要出露下石炭統(tǒng)灰?guī)r和泥盆系的火山碎屑巖、火山變質巖以及碳酸鹽巖，其中上泥盆統(tǒng)的薄層灰?guī)r、泥灰?guī)r與成礦關系較為密切。巖漿巖以石炭紀侵入巖最為發(fā)育，主要是由花崗閃長斑巖、花崗斑巖、石英斑巖、正長斑巖組成中酸性侵入巖，呈巖脈、巖株形式產(chǎn)出，其中花崗閃長斑巖巖脈與成礦關系最為密切。廣泛分布碳酸鹽巖地層和強烈的中酸性巖漿活動為該礦區(qū)創(chuàng)造了極為有利的成礦條件，圍巖和礦體的分布明顯受斷裂構造所控制，其中南北向、北東向斷裂是區(qū)內(nèi)重要控礦構造，礦床地質如圖1所示。

圖1 恰拉特礦床地質示意圖

恰拉特鉛鋅礦床礦體受恰拉京斷裂及阿爾登- 拓普坎北東向斷裂控制，礦體走向長度并不大，數(shù)量也不多。其中1號礦體及2號礦體為主礦體，其余為零星小礦體；兩條主礦體分上下盤大致平行產(chǎn)出，1號礦體位于2號礦體的上盤，相間大致10～50m；礦體走向近東西，傾向北，傾角約70°，為陡傾斜礦體，礦體無論在走向上或傾向上波狀起伏、分支復合特點較為明顯；礦體呈層狀、似層狀產(chǎn)出，最大走向長度約700m，垂深大于走向長度，從地表露頭下垂至900m標高，未封閉；礦體平均厚度5～7m。

近礦圍巖主要是下石炭統(tǒng)灰?guī)r及泥盆系的火山碎屑巖、泥灰?guī)r及碳酸鹽巖與石炭紀中酸性侵入巖即花崗閃長斑巖在接觸帶構造及其附近發(fā)生交代作用形成的矽卡巖，礦體本身形態(tài)在很大程度上由矽卡巖的形態(tài)確定，礦體厚度與矽卡巖厚度有一定關系，矽卡礦體朝巖脈與石灰?guī)r接觸的賦存性確定了它們總體的形態(tài)、規(guī)模，相對保持較遠距離的層狀形態(tài)礦體；其次花崗閃長斑巖、花崗斑巖、石英斑巖、正長斑巖組成的中酸性侵入巖分布，在構造的作用下在不同地段形成透鏡狀及管狀礦體，礦床成因類型應為典型的矽卡巖型[2]。

礦石礦物主要有方鉛礦、閃鋅礦和黃鐵礦，次為磁鐵礦、赤鐵礦等。脈石礦物由石英、方解石、透輝石- 鈣鐵輝石、綠簾石、黝簾石、綠泥石等組成。

礦石品位鉛鋅組分基本相當，礦石品位中等，資源量較大。

3 礦床地質工作評價

恰拉特鉛鋅礦床從20世紀中葉開始先后分三次由蘇聯(lián)進行勘查工作，不同時段和不同地段對礦床進行了初步普查評價。即1 300m中段及其以上達到詳查程度，而之下則為普查；按照國內(nèi)標準套改，整個礦田礦床均按Ⅲ勘查類型，工程網(wǎng)度以75m×75m求得333資源量，恰拉特鉛鋅礦床也在其中。在地表前期鉆孔工程的基礎上，在1 300m、1 375m、1 450m分段選用坑道工程和坑內(nèi)鉆進行探礦，而以下分段則在24～28勘探線間采用坑內(nèi)下向鉆孔探礦，取得了較好的效果。

與恰拉特鉛鋅礦床相比，北阿礦不僅發(fā)育層狀、似層狀礦體，同時發(fā)育著數(shù)量眾多、形態(tài)復雜、礦石品位較高的板狀、透鏡狀及管狀礦體，這些礦體產(chǎn)出方向以東西向、南北向及北東- 南西向三組礦群組成，且在礦床的不同地段分布十分不均勻，空間上成群成帶展布，這主要是所處的圍巖及構造環(huán)境的不同，具體對比見表1。

表1 恰拉特鉛鋅礦床和北阿爾登- 托普坎礦床地質特征對比表

以往各礦床均采用Ⅲ勘查類型來布置工程，對于恰拉特礦床而言，工程網(wǎng)度過密，地質效果過于顯現(xiàn)，增加了勘探周期。分析認為主要因素有三個方面：一是勘探開發(fā)史悠久，主要的幾次勘查工作時間跨度太大；二是別國規(guī)范標準和礦業(yè)政策有別于國內(nèi)；三是前人對礦床地質認識的階段性和側重點各異有關。

4 礦床勘查類型的探討

4.1 合理的勘查類型分析

恰拉特鉛鋅礦床將要進入露天轉地下開采階段，深部探礦尤為關鍵，依據(jù)現(xiàn)有勘探成果，結合礦床地質特點，合理選擇勘查類型和工程網(wǎng)度，做到技術可行、經(jīng)濟合理。

依據(jù)五中段1 300m平面圖工程、1 375m平面圖工程、1 450m平面圖工程、具有一定代表性勘探線剖面工程及礦體縱投影圖，將礦體的規(guī)模、礦體形態(tài)、礦體厚度變化、有用組分的分布均勻性及構造的影響等要素進行分析、計算、套改和統(tǒng)計，統(tǒng)計結果見表2。

表2 恰拉特鉛鋅礦床地質要素統(tǒng)計表

由此可知，恰拉特鉛鋅礦床礦體規(guī)模中等，礦體形態(tài)簡單、礦體厚度較穩(wěn)定、有用組分較均勻以及構造對礦體的影響程度屬中型，勘查類型宜為Ⅱ類。

4.2 工程抽稀可行性分析

現(xiàn)將基本網(wǎng)度從75m×75m抽稀至150m×150m，依據(jù)1 300m平面圖工程、1 375m平面圖工程、1 450m平面圖和具有廣泛代表性的剖面圖，通過多方案圈定礦體和測算，可以得出以下結論。

(1)礦體的產(chǎn)狀及其連續(xù)性：仍然以條帶狀礦體為主，工程抽稀后礦體更連續(xù)、形態(tài)規(guī)則，沒有出現(xiàn)斷續(xù)、分支、多解性等現(xiàn)象，礦體產(chǎn)狀和空間位置基本沒有較大變化。

(2)礦體面積重疊穩(wěn)合情況：通過抽稀工程網(wǎng)度，礦體的邊界由于工程抽稀，自然產(chǎn)狀局部有限波動，從而產(chǎn)生正負不重疊現(xiàn)象，具體情況見表3。

表3 礦體面積不重疊率統(tǒng)計計算表

從上表可以看出，8個單位礦體面積不重疊程度較小，最小為1.43%，最大為27.02%，整體礦體面積重疊率88.43%，由此可見，礦體的穩(wěn)合程度高，礦體形態(tài)變化非常有限。

(3)品位變化統(tǒng)計：通過對具有代表性的21個單項工程共337件樣品統(tǒng)計分析，通過工程抽稀，兩條主礦體平面工程中礦石品位變化均在20%之內(nèi)，最小2.7%，最大15.43%，大部分品位均在3%～8%變化。因此，工程抽稀前后礦石品位穩(wěn)定。

綜上所述，恰拉特鉛鋅礦床地質勘查類型的確定，不論以地質要素系數(shù)法或工程抽稀法，均以Ⅱ勘查類型較為合理，地質效果和經(jīng)濟效果顯現(xiàn)都較好。礦體形態(tài)以層狀似層狀呈現(xiàn)且連續(xù)，礦石品位變化在有限的范圍內(nèi)，節(jié)約大量探礦費用。因此先以基本網(wǎng)度求得控制的資源量作為采準設計的依據(jù)，然后通過采切工程進行再次揭露礦體，進行最終圈定。

因此，深部探礦可依據(jù)礦山設計開發(fā)方案，利用1 300m中段現(xiàn)有坑道及利用開拓工程開展生產(chǎn)探礦，盡早形成首采段，初步形成礦山規(guī)模相適應的生產(chǎn)準備礦量，做到規(guī)范、持續(xù)、穩(wěn)定的礦山生產(chǎn)運營模式。

礦床礦體屬陡傾斜礦體，結合礦體的賦存狀態(tài)，坑內(nèi)鉆孔工程盡量避免下向孔和小角度鉆孔(礦體軸線與鉆孔夾角小于30°)，彌補因設備和鉆井工藝的限制以提高鉆孔質量，保證地質勘查效果。

5 結論

恰拉特鉛鋅礦床是塔吉克斯坦阿爾登- 托普坎礦田內(nèi)重要礦床之一。礦床成礦機理的差異性主要表現(xiàn)在巖性和構造兩方面，而礦體的形態(tài)在很大程度上受矽卡巖的形態(tài)控制，矽卡巖礦體朝巖脈與石灰?guī)r接觸的賦存性確定了它們的形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模以及礦石組分的差異性。因地制宜選取勘查類型和工程網(wǎng)度，是恰拉特鉛鋅礦下一步地質勘查的關鍵所在。恰拉特鉛鋅礦床礦體規(guī)模屬中等，礦體形態(tài)簡單、礦體厚度較穩(wěn)定、有用組分較均勻以及構造對礦體的影響程度屬中型，勘查工作更適合Ⅱ勘查類型，基本工程網(wǎng)度取60m×100m～80m×100m為宜，通過工程抽稀法驗證是可行的。