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山西省交城县弘莹硅厂铅矿地质特征及资源量估算

2020-03-01熊文勃

西部资源 2020年4期
关键词:方铅矿矽卡岩节理

熊文勃

摘要:矿区大地构造上西榆皮铅矿床,位于吕梁地块,东部边缘地段,太平洋金属段内,地层为一近于东西走向、倾向北北西和北北东的倾斜地层,称为西榆皮片麻岩,属前寒武系五台群地层。未见到大的断层和深大断裂,唯在矿区东部有三个较小断层。矿床属于中高温矽卡岩型铅矿床,矿体的直接围岩为矽卡岩。矿石累计探明资源量为74.87万t,研究结果为以后的地质勘查提供一定的参考。

关键词:交城县;弘莹硅厂铅矿;地质特征;资源量估算

1.矿区地质

1.1矿区地层

矿区地层为一近于东西走向、倾向北北西和北北东的倾斜地层,称为西榆皮片麻岩,属前寒武系五台群地层。西榆皮片麻岩层主要由黑云母花岗岩、片麻岩构成。斜长角闪片麻岩,混合岩化偉晶岩以及大理岩呈似层状、透镜状夹于黑云母花岗片麻岩中,岩层均受了不同程度的混合岩化作用。

1.2矿区构造

在大地构造上西榆皮铅矿床,位于吕梁地块,东部边缘地段,太平洋金属段内。下面从褶皱、断层、节理三方面进行简述。

1.2.1褶皱

由于矿区岩层变质较深,而且片理产状基本相同,岩层片理倾向北西346°,倾角30°~70°。局部地方由于火成岩活动的影响岩层产状略有变化。

1.2.2断层

矿区未见到大的断层和深大断裂,唯在矿区东部有三个较小断层。

(1)老硐R141北东方向30m处断层,走向近南北,倾向近东,是个高角度正断层,断距不大,约0.6m。(2)32线北端边部断层,走向北东,倾向南东,倾角43°,属于平移断层。(3)3号平硐7号叉逆断层,走向北东,倾向南东,倾角70°。

1.2.3节理

矿区节理和区域的节理发育程度基本相同,现简单叙述如下:

(1)黑云母花岗片麻岩有二组节理甚为发育

第一组:节理面产状,倾向北西西,南西西,倾角70~80°。

第二组:节理面产状,倾向南东,倾角65~70°。

(2)花岗岩节理有三组发育

第一组:节理面倾向北西,倾角55~65°。

第二组:节理面倾向南东,倾角55~60°。

第三组:节理面倾向南西西,倾角55°。

1.3矿区岩浆岩

矿区内岩浆岩主要为变质伟晶花岗岩和花岗岩,其中变质伟晶花岗岩与矽卡岩关系密切,而花岗岩多以脉状产出,对矿体起破坏作用。

1.4变质作用矿床成因

矿区内变质岩主要以接触交代变质作用、热液变质作用、动力变质作用为主。其中接触交代变质作用、热液变质作用对成矿有直接关系。

矿体赋存于矽卡岩及变质伟晶花岗岩岩中,一般成透镜体或似层状,围岩为角闪斜长岩,母岩为变质伟晶花岗岩。

变质伟晶花岗岩的侵入和角闪斜长岩发生接触蚀变,形成透辉石矽卡岩,由于透辉石矽卡岩易碎,产生很多裂隙,造成后期含矿气水溶液通道,含矿气水溶液上升与透辉石矽卡岩接触相互渗透交代,形成矿体和矽卡岩。

矽卡岩中高温矿物为透辉石、石榴子石、磁黄铁矿,中温矿物有黄铁矿、黄铜矿、方铅矿。磁黄铁矿往往被方铅矿所取代。由矿物来看本矿床,应属于中高温矽卡岩型铅矿床。

2.矿体特征

矿区发育有矽卡岩化、黑云母化、绿泥石化、蛇纹石化、绢云母化、高岭土化。矿体的直接围岩为矽卡岩,组成矿物以透辉石、石英为主,其次为石榴子石,并含有长石、角闪石、方解石、黑云母、石墨、绿帘石、绿泥石等。矽卡岩呈不连续的透镜状分布于幅宽300m左右的矿化杂岩带,赋存于早先形成的层间裂隙中,根据矿物组分又可细分为:石榴子石透辉石矽卡岩、石榴石石英矽卡岩、绿色矽卡岩、含石墨透辉石矽卡岩。

2.1矿体数目及分布范围

原勘探地质报告中探明大小共52个矿体,现矿区批准范围内共有8个矿体。其中以1、3、4号矿体较大,尤以1、4号矿体为主,占全矿区储量的70%。现摘要说明其分布范围:

(1)1号矿体:东部大部分隐伏于地下,西部24勘探线K117槽见到一点露头,向西尖灭在24~22剖面区,向东尖灭到32勘探线,长400m,延深50m~200m,厚2.00m~14.27m,产状332°~343°∠30°~70°。海拔标高在1050m~1250m之间。

(2)4号矿体:东部、西部均隐伏于地下,只在26线地表稍有出露,厚度不大,东端尖灭在30勘探线,西端尖灭到26号勘探线,矿体长275m,延深50m~150m,厚1.96m~ 20.44m。海拔标高在1050m~1200m间。

(3)此次工作发现的矿体

1-1号矿体:该隐伏于地下,标高在1050m左右,由32、30、28、27号勘探线控制,厚度约3m,走向延伸约350m,倾向控制30m~50m。

1-2号矿体:该隐伏于地下,标高在1025m左右,由32、30号勘探线控制,厚度约1m~8m,走向延伸约150m,倾向控制70m~140m。

2.2矿体一般构造、特征

(1)1号矿体:呈楔形扁豆状,全长400m,最厚处14.27m,如28号勘探线62孔,最薄2m,如28号勘探线47孔,一般矿体中间厚向两边尖灭。除尖灭部分钻孔落空外,从32~24号勘探线,见矿孔共6个,平均矿体假厚度(钻孔见矿厚度)7m。

矿层沿走向以28号勘探线最厚,向东向西逐渐变薄,沿倾斜由地表向下逐渐变厚,而后逐渐变薄。在22~28号勘探线间走向北62°东,28~32号勘探线走向南77°西,倾向北西,倾角22°~50°,局部达80度。

(2)4号矿体:呈楔形扁豆体,全长275m,最厚20.44m,如28号勘探线CK4孔,最薄1.96m,如28号勘探线CK48孔。

一般由地表向下逐渐变厚,由厚转入尖灭,除尖灭部分钻孔落空外,见矿工程共9个,平均厚度5.15m。

矿体延走向以28号勘探线最厚,向东到30号勘探线向东尖灭,向西尖灭到26号勘探线矿体走向北70°东,倾向北西,傾角31°~65°。

(3)其他小矿体均呈小扁豆体,长50m~500m,延深20m~100m,厚0.07m~6.00m,产状、形态与主要矿体基本相同。沿走向,由32号到8号勘探线间均有。

3.矿石特征

3.1矿石化学成分

矿区主要有益元素为铅,伴生有益元素为铜、锌、银。矿体中上部较富,矿化极不均。有害元素尚未见到。各矿体铅的平均品位为1.04%~3.06%,全区平均品位为2.58%;锌以闪锌矿存在,一般含量0.02%~1.42%,平均0.18%;铜以黄铜矿存在,一般含量0.01%~0.61%,平均0.053%。铅矿最初勘探时还不能做银的化验。

3.2矿石结构与构造

3.2.1结构

(1)闪锌矿乳浊状结构。黄铜矿、磁黄铁矿、方铅矿呈细小滴状颗粒在闪锌矿中不规则排列,系固溶体分离而成。(2)黄铜矿错乱结构。黄铜矿沿脉石矿物解理充填而成。(3)溶蚀交代结构。方铅矿:被后期非金属矿物溶蚀交代,在方铅矿边缘残留着似放射状的方铅矿晶体。(4)他形粒状结构。磁黄铁矿、闪锌矿和方铅矿成他形粒状嵌布于非金属矿物间。

3.2.2构造

可分细脉充填构造、团块状构造、散点侵染构造,前两者为主,后者次之,现分述如下:

(1)细脉充填构造。方铅矿沿节理面呈细脉状充填,厚度由0.001cm~10cm不等,一般常见为2cm厚,长度最长可达1.5m,一般20cm~30cm,常交叉形成细脉状,在交叉处由于矿脉交叉则过渡到团块状。

(2)团块构造。方铅矿脉互相穿插处形成膨大而构成团块状,常见者直径1cm~8cm左右,全由方铅矿组成,方铅矿结晶粗大。

(3)散点侵染状构造。方铅矿呈散点,分布在矽卡岩和变质伟晶花岗岩中,构成矿石,显晶形,而局部呈侵染状,方铅矿不显晶形,存在于矽卡岩和变质伟晶花岗岩中,多呈小团块状分布,每小团块是由不显晶形的方铅矿和脉石组成,偶尔也可见不显晶形的方铅矿,呈侵染状构成交代条带状构造。

3.3矿石类型

依据矿石的结构、构造、主要矿石矿物和脉石矿物特征进行分类。本矿床矿石自然类型属中高温矽卡岩型铅矿床。工业类型为矽卡岩型铅矿。

3.4矿体围岩及夹石

矿体赋存于矽卡岩及变质伟晶花岗岩中,一般成透镜体或似层状,围岩为角闪石斜长岩,母岩为变质伟晶花岗岩。因此矿体上下盘围岩为矽卡岩,局部为角闪斜长岩或变质伟晶花岗岩。矽卡岩及变质伟晶花岗岩规模产状决定了矿体的走向及延伸。

4.资源/储量估算参数确定

4.1块段长度

(1)相邻剖面同一矿层对应计算时,块段长度为两剖面之间的间距。(2)相邻剖面,一剖面见矿,另一剖面未见矿时,视加密线工程是否见矿及影响深度范围,块段长度,分别取两对算剖面间距的3/4(加密线见矿)、1/2(加密线无工程)、1/4(加密线未见矿)。(3)矿层转折端或尖灭部位的块段长度从地质图上量取。(4)东西两端矿体未尖灭,受矿界限制时,L长度取至矿界。

4.2剖面面积

在电脑上用MAPGIS反复测量三次以上,当连续三次所测得数据其误差<2%时,取三次的平均值。

4.3平均品位

(1)截面上平均品位计算

a.单一工程单一矿体,采用长度加权法计算矿体平均品位。b.单一矿体数工程,采用长度加权法计算截面上平均品位。

(2)剖面间块段平均品位计算

单一矿体单一块段,采用截面面积加权计算块段间平均品位。体重采用原勘探时的体重为3.18t/m3。

5.矿体圈定之原则

5.1矿体的圈定

严格执行红旗铅矿闭坑时的工业指标的前提下,拟订以下几个原则:

(1)见矿厚度<0.8m者用米百分率计算,米百分值指标为0.40m%。(2)截面上同一矿体两工程,其中一工程Pb品位>1%,而另一工程>0.5%且两工程加权平均品位>1%,则另一工程可划入平衡表内矿体。

推论:

a.同一剖面数工程中可采用上原则。

b.剖面间同一矿体可采用上原则。

c.矿体中夹石厚度<1m,则仍可参加矿体圈定。

5.2矿体的连接与外推

(1)工程间矿体的连接在平面图上用自然曲线连接,在剖面图上用直线连接,矿体圈连厚度不大于相邻工程实际控制矿体的最大厚度。(2)矿体有限外推,当矿体在走向或倾斜方向上有工程控制时,以相邻工程间距的1/2尖推(50×25m),但不大于基本工程间距的1/2。尖推部分在进行资源量计算时按1/2取值,在采样平面图和勘探线剖面图上均画出了资源量估算边界,用以直接量取矿体的长度和推深。当边缘见矿工程见矿厚度小于最低可采厚度,不再外推。(3)矿体无限外推,当矿体沿走向或倾斜方向在见矿工程外无工程控制时,以基本工程的1/4平推(25×12.5m)。(4)矿体的推深根据探矿工程见矿情况进行推定。有深部工程控制的部位及矿体,均自见矿工程位置沿倾斜方向按基本工程间距的四分之一(12.5m)平推斜深;其他仅由地表工程控制的地段,一般按基本工程间距的四分之一(12.5m)平推斜深。(5)资源储量边界,尖推时取所推矿体长度的1/2,平推边界即为资源储量估算边界。

6.资源/储量估算结果

矿石累计探明资源量为74.87万t,平均品位为2.48%,纯金属资源量19863.33t;矿石保有资源/储量111b+122b+333+ 334为36.06万t,其中111b为0.14万t,122b为17.5万t,333为7.28万t,334为11.14万t,平均品位为2.48%;纯金属量111b+122b+333+334为9395.23t,其中111b为24.56t,122b为4020.08t,333为1742.43t,334为3608.16t;动用矿石资源量为38.81万t,动用纯金属量为10468.10t。伴生有益矿产累计探明铜的纯金属量为264.761t,锌的纯金属量为888.158t,银的纯金属量为10.12t。保有铜的纯金属量111b+122b为54.873t,其中111b为0.740t,122b为54.133t;保有锌的纯金属量111b + 122b为186.361t,其中111b为2.513t,122b为183.848t;保有银的纯金属量122b+333+334为10.12t,其中122b为2.36t,333为2.36t,334为5.40t。平均品位铜0.053%,锌0.18%,银41.04×10-6。此外,矿区内4号矿体1070中断采区经采样尚有高品位矿石,Pb品位在7.51-28.47×10-2,由于此次工作尚未对该4号矿体进行勘查,4号矿体依然存在较好的找矿前景。

参考文献:

[1]山西省地质矿产局.山西省区域地质志[M],地质出版社, 1989.

[2]马珂.山西省代县滩上一带钼、金多金属矿床地质特征及成因探讨[D].中国地质大学(北京), 2013.

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[5]董卓锋.铁铺铅锌多金属矿成矿地质特征及找矿标志[J].西部资源, 2018(05):83-84.

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