許 輝,王 兵,鄧之章
(1.云南羅平鋅電股份有限公司,云南 曲靖 655800;2.貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局一總隊(duì),貴州 貴陽 551400;3.普定縣向榮礦業(yè)有限公司,貴州 安順 562100)
五指山鉛鋅礦是貴州探明的第一座大型鉛鋅礦[1,2],那雍枝鉛鋅礦床則是貴州五指山鉛鋅礦的主體部分。本文旨在通過綜合分析那雍枝鉛鋅礦床主要特征、成礦模式,提出開發(fā)利用建議探討,以期優(yōu)化礦山探采方案,維持礦山企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
那雍枝鉛鋅礦床大地構(gòu)造位置位于特提斯-喜馬拉雅與濱太平洋兩大全球巨型構(gòu)造域結(jié)合部位[3],處于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺西南段-黔北臺隆-遵義斷拱-貴陽復(fù)雜構(gòu)造變形區(qū)西段,南鄰右江造山帶[4]。在區(qū)域上,那雍枝鉛鋅礦床西受紫云-埡都深斷裂,北受納雍-息烽深斷裂,南受安順-鎮(zhèn)遠(yuǎn)深斷裂三條深大斷裂所圍限(見圖1),其中紫云--埡都深斷裂與納雍-息烽深斷裂與區(qū)內(nèi)成礦關(guān)系密切[5]。區(qū)域內(nèi)主要構(gòu)造形跡方向?yàn)楸睎|向,其次為北西向[6]。區(qū)域內(nèi)出露地層主要為震旦系中統(tǒng)至白堊系以碳酸鹽巖為主的地層,與鉛鋅礦成礦流體活動(dòng)有相互關(guān)系的主要地層為震旦系燈影組硅質(zhì)白云巖(Z2dy2)地層和寒武系清虛硐組(∈1q)泥質(zhì)白云巖地層。
圖1 區(qū)域地質(zhì)圖
圖2 那雍枝鉛鋅礦空間展布圖
那雍枝鉛鋅礦床展布在五指山背斜南東翼,主要受F1與F7兩條區(qū)域性斷層控制。F1斷層為正斷層,傾向南東,傾角57°~60°;F7斷層為逆斷層,大體沿五指山背斜軸部通過,傾向北西,傾角51°~75°,是主要的導(dǎo)礦斷層。礦床內(nèi)出露的次級斷層主要為北西向、北東向兩組斷層,少量礦體產(chǎn)于其中,是主要的控礦斷層。礦床內(nèi)出露的地層及巖性主要為寒武系金頂山組(∈1j)粉砂巖和清虛硐組(∈1q)白云巖,其中清虛硐組(∈1q)中上部為厚層泥晶白云巖;下部為中厚層泥質(zhì)白云巖、瘤狀白云巖與薄至中厚層泥質(zhì)粉砂巖互層。清虛硐組(∈1q)中下部為鉛鋅礦的主要賦礦層位。地層產(chǎn)狀主要傾向南東,傾角一般10°~25°,個(gè)別地段達(dá)47°。主要由玉合鉛鋅礦、蘆茅林鉛鋅礦、金坡鉛鋅礦和砂巖鉛鋅礦組成。
表1 礦體特征匯總表
該礦床既產(chǎn)層控型鉛鋅礦,又產(chǎn)斷裂控礦型鉛鋅礦,其中以層控型鉛鋅礦為主。層控鉛鋅礦呈現(xiàn)多層特征,每層產(chǎn)若干鉛鋅礦體。玉合鉛鋅礦有3個(gè)礦層(傾角39°~45°),以Ⅰ號礦層(Zn平均品位4.71%)為主;蘆茅林鉛鋅礦有6個(gè)礦層(傾角12°~17°),以Ⅰ、Ⅱ號礦層為主,共有17個(gè)礦體,Zn平均品位3.46%;金坡鉛鋅礦有9個(gè)礦層(傾角9°~18°),以Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅷ號礦層為主,共有19個(gè)礦體,Zn平均品位4.38%;砂巖鉛鋅礦有9個(gè)礦層(傾角11°~18°),以Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ號礦層為主,共有55個(gè)礦體,Zn平均品位4.82%。另外,砂巖鉛鋅礦中還產(chǎn)2個(gè)斷控型礦體,均產(chǎn)于北西向次級斷層中,礦體產(chǎn)狀與斷層產(chǎn)狀基本一致,S礦體,傾角40°,Zn平均品位13.88%;Y礦體,傾角60°,Zn平均品位7.58%。
綜合勘探和生產(chǎn)勘探,該礦成礦具有以下特征:①礦床走向北東,傾向南東,具有多個(gè)礦層,每個(gè)礦層產(chǎn)礦體若干;②礦床受五指山背斜及F1、F7斷層控制格局;③層控礦產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀基本一致,傾角較緩,斷控礦與斷層產(chǎn)狀基本一致,傾角較陡;④從北東往南西,礦層數(shù)量及礦體數(shù)量有增加的趨勢,但礦體的連續(xù)性、穩(wěn)定性呈減弱趨勢;⑤斷控礦比層控礦平均品位高;⑥局部發(fā)育的小斷層破壞了礦體的連續(xù)性、穩(wěn)定性(見圖3)。
圖3 25線生產(chǎn)勘探剖面圖
當(dāng)前,地學(xué)界的學(xué)者普遍認(rèn)為五指山鉛鋅礦為密西西比河谷型(MVT型),即中低溫?zé)嵋旱V。金中國、王兵等[7-17]根據(jù)該礦成礦特征,建立了如下成礦模式(見圖4)。在地溫?zé)崮芗霸焐綗崮艿鹊淖饔孟拢冑|(zhì)基底內(nèi)成礦物質(zhì)被活化,形成富含Pb、Zn、Ag等成礦金屬元素的鹵水。含成礦物質(zhì)的鹵水在熱能及濃度勢能作用下沿?cái)鄬酉蛏线\(yùn)移,在大氣降水稀釋以及重力勢能影響下,側(cè)向運(yùn)移至層間破碎帶和虛脫空間與碳酸鹽中的硫元發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而沉淀成層控礦;部分含礦熱液在導(dǎo)礦斷層通道中回落至轉(zhuǎn)折部分,且與圍巖碳酸鹽巖中的硫源發(fā)生反應(yīng)而沉淀成斷控礦。
圖4 成礦模式圖[13]
基于前述那雍枝鉛鋅礦的特點(diǎn),給后期開發(fā)利用帶來一定困難,為延長礦山服務(wù)年限,增加礦山經(jīng)濟(jì)效益,在后期工作中提出以下建議以供探討:
(1)加強(qiáng)礦山地質(zhì)工作,重點(diǎn)查明礦體連續(xù)性、穩(wěn)定性。一是基于礦層層數(shù)較多等因素,必要時(shí)加密生產(chǎn)勘探鉆孔,進(jìn)一步查明礦體連續(xù)性、穩(wěn)定性;二是加強(qiáng)坑道地質(zhì)編錄,輔以坑內(nèi)鉆,查明小微構(gòu)造對礦體的控制及破壞情況。
(2)立足探采實(shí)際,尋找成礦規(guī)律,重點(diǎn)摸清礦體的賦存狀態(tài)、品位、厚度、連續(xù)性等的變化規(guī)律,為后續(xù)攻深找盲提供依據(jù)。對于主要礦體以外的其他礦體,選擇合理的勘探類型和方法進(jìn)一步驗(yàn)證,以提級增量。
(3)綜合考慮探、采成本,加大探礦投入,降低采掘風(fēng)險(xiǎn),提早謀劃中長期找礦規(guī)劃,開展深邊部找礦工作[18-21],延長礦山服務(wù)年限。
(4)對不同塊段礦石中的共伴生元素進(jìn)行分析,尋找可綜合利用的稀貴金屬[22-24]。
(5)由于礦體厚度變化較大,局部含夾石,目前采礦方法較單一,建議對不同礦段選擇合理的采礦方法,以提高回采率和降低貧化率,如房柱采礦法對較厚大礦體難以充分回采,可考慮淺孔留礦法。
(6)礦山分區(qū)采掘礦體,采掘單鋅礦時(shí),用礦山現(xiàn)有工藝流程選礦;采掘鉛鋅礦時(shí),用鉛優(yōu)先浮選工藝流程選礦,以保證礦山資源得到充分回收利用,提高礦山整體經(jīng)濟(jì)效益。