■孔如军（河南洛阳矿业集团镇平有色矿业有限公司河南洛阳471400）

楸树湾铜钼矿区的地质条件和资源合理开发研究方向的设想

■孔如军
（河南洛阳矿业集团镇平有色矿业有限公司河南洛阳471400）

通过对楸树湾铜钼矿区的资源合理开发的调查研究，提出了较为适合矿山的开发方向，这为下步对低品位多矿种的此类矿山的资源调查和矿山开发指出了一个新的研究方向，对于矿产资源的合理开发、研究有重要意义。

地质条件 合理开发 研究方向

1　矿区的地质条件

1.1工作区地质

矿区行政管辖于镇平县老庄镇楸树湾村，矿区位于秦岭褶皱带东部倾没端，夏馆—双槐树深大断裂的北侧，出露地层是古元古界秦岭群雁岭沟组和郭庄组变质岩，深大断裂以南分布有中生界白垩系上统胡岗组灰绿色砾岩、灰紫色泥岩和下统白湾组紫红色—黄褐色变质粉砂岩及石英大理岩；新生界新近系灰绿、棕色砂岩及灰白、浅绿色砾岩、砂砾岩；第四系的覆盖层中有黄褐色亚砂土、亚粘土、砾石等。区域构造线总的方向呈北西西—南东东向延伸,夏馆～双槐树大断裂两侧分布着与其平行或斜交的次一级断裂。地层呈现向南西倾斜的单斜构造。矿区北侧分布着大面积的海西期中粗粒黑云母花岗岩。区域上矿点分布较多，矿区南侧有祈子堂金矿，北西侧有父子岈金矿点，再往西有内乡板厂的铜、银多金属矿区，区域上从西到东矿点分布情况呈现明显的多金属成矿带。

（1）雁岭沟组：雁岭沟组中段（pt1y2）：主要分布于矿区南部，主要岩层有破碎角闪大理岩、白云质大理岩，局部白云质大理岩蚀变为石榴子石‘透辉石矽卡岩。破碎角闪大理岩(MKIS)：分布在分水岭至李老庄一带，灰白色，粒状变晶结构，块状构造，裂隙发育而显得破碎，主要成分为方解石、角闪石，次要成分有石英、石墨等，倾向190～220°，倾角60～75°。白云质大理岩(MDo)：分布于矿区南东侧楼上庄一带，灰白色，粒状变晶结构，块状构造。主要成分是方解石、白云石，次要成分有石英、石墨。少量矿物有镁橄榄石及榍石，岩层的倾向200～220°，倾角60～70°。铁英片岩(MP4)：分布矿区南东的楼上～北坡一带，呈红褐色，鳞片变晶结构，片状构造，主要矿物成分为石英、赤铁矿，次要矿物成分有矽线石、磁铁矿、绢云母，该层是大理岩中的夹层，产状变化大。雁岭沟组下段（pt1y1）：分布矿区中部，是矿区中分布面积最大的岩性段，岩性多种，有矽卡岩化大理岩、矽卡岩化碎裂大理岩、大理岩、白云质大理岩、黑云母片岩、石英云母片岩、矽线石片岩，含矽卡岩矿物长石石英片岩、斜长角闪片岩、碎裂白云质大理岩、碳质大理岩及受构造影响的震裂角砾岩、爆发角砾岩。爆发角砾岩是铜矿的主要赋存层位。

（2）郭庄组（pt1g）：分布于矿区北侧，涉及的层位是花岗片麻岩及石英云母片岩两层，描述如下：花岗片麻岩（MB）：分布于矿区的最北侧，岩石呈灰白～浅黄色，鳞片粒状变晶结构，片麻状构造，主要矿物成分有正长石、石英、黑云母；次要矿物有石榴子石、角闪石、磁铁矿、菱铁矿，矿物顺层排列明显，岩层倾向200°～220°，倾角60°～80°。石英云母片岩(MP2)：出露于矿区北侧花岗片麻岩南部，与花岗片麻岩呈整合接触，鳞片变晶结构，片状构造，主要矿物成分有石英、黑云母、斜长石；次要矿物成分有石榴子石、角闪石、矽线石、磷灰石。岩层南界与燕岭沟组地层呈断层接触，岩层产状：倾向215～220°，倾角50～70°。

（3）矿区的矽卡岩：楸树湾矿区矽卡岩的成因及产出部位均较为复杂，并且，该类岩石与铜钼矿体关系密切，故单独叙述如下：区内矽卡岩成因，既与区域变质有关又与接触交代有关，根据矿物组合及岩性特征，将矿区内矽卡岩分为三类：即石榴子石矽卡岩、透辉石矽卡岩、石榴子石透辉石矽卡岩，本报告所附的1：1万的区域地质图未予细分，不论何种矽卡岩，均以SK代号标出，出露面积小的矽卡岩体未予标出。

按产出部位及矿化关系，又可将区内矽卡岩分为五种：由层状不同的大理岩经区域变质而成的条带状透辉石、石榴子石矽卡岩：主要分布于矿区中部、南部及西部，具有一定层位，原生层理清晰可见，岩石呈浅绿灰绿色，透辉石与石榴子石呈条带状分布，主要矿物有辉钼矿、磁铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿等，岩性为不等粒结构，带状构造。分布于角砾岩带内的透辉石、石榴子石矽卡岩：由大理岩、角砾及钙胶结物经热液蚀变而成，地表主要分布于北山8～13线间的角砾岩中，13～23线的深部角砾岩也可见到。地表岩石呈黄色～黄绿色，风化后呈粉状及团块。深部呈灰绿色。主要矿物为透辉石、石榴子石；次要矿物有绿泥石、阳起石，金属矿物是黄铜矿、磁黄铁矿；次为黄铁矿、辉钼矿、闪锌矿，地表多见孔雀石及蓝铜矿，岩石呈不等粒结构，角粒状及块状构造，该岩石是楸树湾矿区铜矿的主要围岩。产于大理岩、片岩的层间透辉石、石榴子石矽卡岩：北山东段13～23线间及北山南坡的深部。岩体规模不大，形状多为透镜状或脉状，地表呈黄绿色，深部呈灰绿色，主要由透辉石、石榴子石组成，次有绿帘石、石英、方解石等，金属矿物主要有辉钼矿、黄铜矿、黄铁矿。此类矽卡岩一般厚度2～5米，个别厚度可达10米，沿走向延伸一般数十米，长者可达200米左右，是矿区中矽卡岩型钼矿的赋存围岩，呈不等粒结构，块状构造。产于石英斑岩脉两侧的透辉石、石榴子石矽卡岩：主要见于深部，岩体极不规则，彭缩现象十分显著，岩石呈灰绿色，主要矿物为透辉石、石榴子石，次为石英、方解石、绿帘石，不等粒结构，快状构造，一般厚度不超过5米，延伸数十米，与钼矿关系密切。产于断裂面间的石榴子石矽卡岩：其成分90%以上是结晶完好、晶形呈菱形十二面体的石榴子石，呈红褐色，粒径大者可达2厘米。岩体多呈脉状及透镜状，厚度2～10米，最长者可达百余米，该种岩石钼矿化极弱，一般不含矿，若其中有石英团块存在时，则在石英团块周围可赋存少量辉钼矿，该类岩石主要分布于矿区中部及西部局部地段。

1.2矿床特征

矿区的基本构造格局是以单斜构造为主体，单斜地层走向北西西～南东东，倾向南倾，倾角50～70°，北陡南缓。矿区东南部存在一个两翼倾角25～30°的小型向斜，向斜轴向北西～南东，北西端扬起，南东端倾没，倾伏角30°左右。矿区内的断裂构造较为发育，可分为两组断裂，与地层平行一组称为纵向断裂，另一组呈北东向，称为横向断裂，横向断裂晚于纵向断裂，无论纵向或横向断裂均是成矿前的断裂，区内大小断裂共23条，主要断裂为F1～F9九条。由F1、F2、F3、F5四条断裂所围的部分是北山角砾岩体出露地段，其面积为0.125平方公里，该地段从地表至深部是本区铜矿赋存的主要部位，铜矿体倾角与主断裂F1的断面成20～30°交角，为次级羽状裂隙成矿。至于本区的角砾岩成因说法不一，有认为是一般构造角砾岩，有认为是同生角砾岩，最终认为是爆发角砾岩。总之由于断裂发育，众多的断裂是岩浆及矿液活动通道，也是控制及容矿的有利条件。矿区内除花岗岩类外，其余地层均属变质岩类，主要是与区域变质有关，其次是受岩浆侵入时引起的围岩蚀变。与成矿关系最密切的围岩蚀变是矽卡岩化，不论铜矿或钼矿所赋存部位的围岩均有矽卡岩。围岩蚀变总趋势是：以楸树湾村东南部园头山隐伏的黑云母花岗岩体位中心，向外形成钾化～硅化～绿帘石化～矽卡岩化，金属元素的分布也由岩体向外形成由高温向中低温过度的趋势，即Mo～Cu～Pb、Zn～Ag的分带现象，矿体富集和分布均受到变质作用制约，按金属矿产的成因分类，本区铜钼矿产的成因应属变质作用。

1.3矿体(层)特征

（1）矿体类型。楸树湾矿区钼矿分布于北山南坡及元头山一带，东起31线，西止0线，全长800米，矿体受构造形态控制，于岩性无明显的选择性，不论碳酸盐类岩石及泥质岩类岩石，均能接受矿化。矿体密集，大小不等，按其空间分布及赋存的不同岩石可分：片岩型钼矿；矽卡岩型钼矿；岩浆岩型钼矿。①片岩型钼矿体：分布于元头山东山间的向斜部位，赋存标高是315～55米，浅部为矽线石片岩钼矿，下伏黑云母片岩钼矿，其中夹薄层矽卡岩钼矿。矿体形态产状受构造形态制约，沿向斜层面充填交代，由于压扭力作用，使矿体在向斜核部厚度较大，向翼部分枝复合以至逐渐尖灭之特点。向斜部位20个主要矿体，矿体沿层面贯入，横剖面上矿体密集，矿体间间距不大，最大间距30米，水平断面图上，同一矿体，在轴部巨大，两翼重复出现，纵剖面上矿体较稳定，延续性较好。14号矿体系矽卡岩矿体，夹于片岩中部，余者为矽线石片岩及黑云母片岩中的矿体。主要分布于3、7、11、15、19线的向斜轴部，翼部次之。6号矿体巨大，位于核部，走向延长480余米，3线减薄，19线趋于尖灭，倾向延伸400米，最厚达55.72米，走向北西，倾向220度，倾角15度，从西向东有侧伏现象。矿体呈似层状、透镜状产出。②矽卡岩型钼矿体：北山南坡矽卡岩带是本区钼矿赋存主要部位之一，矿体密集，成带状出现，主要分布标高在负50米以上，集中于100～200米之间，负300米以下仍然见矿。除少数几个矿体在地表出露外，其余均为隐伏矿体，断续分布于800米狭长矽卡岩带中，矿体与围岩界限不清，呈渐变关系。横剖面上，矿体与岩层相间出现，呈细长条带延伸，呈层状矿体，倾向上，各个短小矿体呈迭瓦状排列。火成岩脉穿插交代部位，往往富集矿体。在水平断面图上，矿体呈雁形排列。矿体走向北西～南东，倾向220～240度，斜角40～60度，倾向延伸最大达800米。41号矿体从0米标高至200米内均有出现，走向延长450米。倾斜延伸达800米，3、7、11、15、19线各工程揭示，厚度变化较大，且有膨缩分枝现象。③岩浆岩型钼矿体：岩浆岩钼矿系本区成矿的另一类型，主要分布于矿区中部岩体前缘及岩脉之中，呈脉状、束状、透镜状。工程揭示，走向变化大，延续性较差，局部伴生铜而形成小的铜矿体。3线109号矿体赋存于负50～负130米标高之间，厚达80余米，往西至0线即行尖灭，往东至7线，厚度仅有2米左右，走向也发生较大的扭动，形成一变化强烈的凸透镜体。楸树湾铜矿主要由26个走向延长大于130米的矿体组成。矿体呈迭瓦状排列，以30°～40°倾角赋存在角砾岩带中，自上而下编为1～26号。矿体在平面上呈120°左右的方向展布，15线以东向南稍有弯转。其分布特征是：东西长约750米，南北宽约350米，其中有两段矿体分布较为密集，即：1～9线揭示15～22个矿体；15～23线揭示11～12个矿体。0线西及11～13线矿体呈稀疏分布。有13个长度在300～600米的矿体纵贯东西，其中17号矿体（主矿体）总长度610米，延深370米，为该矿段内最大的矿体。矿体埋藏标高在380米～140米，主要埋藏在200～100米间。

（2）矿体形态。铜矿体在北山角砾岩带中，因受次级羽状裂隙控制，而呈多层状、迭瓦式排列，矿体多为似层状及不规则的透镜状，其膨、缩、尖灭再现现象明显，并有分枝复合现象存在。南山钼矿体矿化类型多样，主要为片岩型和矽卡岩型，岩浆岩型钼矿所占比例很小。矿体形态复杂，有似层状、透镜状、束状、脉状等形式。

（3）矿体产状。北山铜矿段的矿体，因系产于构造角砾岩带内次一级构造裂隙中，因此矿体的产状与此组裂隙的产状一致。本组次一级裂隙的产状，走向与主断层F1的走向均北西—南东向，倾向南西，唯倾角略小于断层F1倾角，两者20°～30°的交角，这主要是因为此组次级裂隙的生成，除断层F1形成时的作用力外，尚与断层F2、F3形成时作用力的叠加所致。因此矿体在构造角砾岩带内呈叠瓦状产出，矿体走向均为北西—南东向，倾向220～240°，倾角30～40°之间。此段内的矿体因系产于构造角砾岩带内，矿体上下盘没有明显的标志层位，加之矿体呈多层状产出，矿体间的间距又较小，因此给矿体的连接造成很大困难；矿体产状的确定除上述的主要认识—矿体产于次级羽状构造裂隙中外，尚有如下几点足以说明矿体产状的正确性：整个矿段控制矿体的构造已经搞清。控制矿体的构造角砾岩带已经控制，并知矿体大部分产于构造角砾岩带的中下部，整个矿化带的范围及方向已经控制。经地表揭露矿体的走向已经搞清。钼矿体主要赋存于矿区中部的矽卡岩及石英斑岩中，矿体赋存标高为0～+140m，矿体倾向南西，倾角为40°左右，部分矿体其形态及产状极不规则。

（4）矿体规模。核实区内共估算大小铜、钼矿体281个，其中铜矿体92个，钼矿体189个，铜矿体中走向延深130m以上者共有26个。矿体最大延长610m，最大延深（指已控部分）318m，一般延长300～500m，一般延深150～250m。单工程见矿最厚为27.02m，薄者仅1～2m，一般在3～10m之间。主矿体（17号）西起1线以西30m，东控至23线以东30m，全长610m，最大延深363m，平均延深224m。钼矿体主要有10个主矿体，最大延长675m，最大延伸600米。钼矿中除部分矿体外，单工程控制的小型矿体较多。

1.4矿石质量

（1）矿石物质组成。铜矿段内的矿石类型，按所含的主要金属矿物，大体可分为三类：铜（锌）矿石、铜钼、钼铜矿石、钼矿石。铜（锌）矿石的金属矿物，以黄铜矿为主，次为黄铁矿、磁黄铁矿及少量的辉钼矿、闪锌矿、方铅矿等。铜钼、钼铜矿石的金属矿物，以黄铜矿、辉钼矿或辉钼矿、黄铜矿为主，次为黄铁矿、磁黄铁矿及少量的闪锌矿等。钼矿石的金属矿物，以辉钼矿为主，次为黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿等。脉石矿物均为透辉石、柘榴石、绿帘石、方解石、石英等。因本区大多数为原生的硫化矿，仅地表及其浅部才有些铜的氧化物—孔雀石、兰铜矿及少量的黑铜矿等。地表氧化矿石的氧化率为37.3%，地表向下30米左右的氧化率为6.06%，深部矿石的氧化率为2.32%。因地表氧化矿石仅占整个矿量的极少部分，故未单独划分。钼矿物成分：主要矿物是辉钼矿、黄铜矿，伴生黄铁矿、磁黄铁矿及闪锌矿、方铅矿等。脉石矿物主要是透辉石、石榴子石、石英、黑云母，其次有长石、绿帘石、方解石、角闪石、绢云母等，微量矿物是榍石、磷灰石。金属矿物的生成顺序：辉钼矿～黄铁矿～磁黄铁矿、黄铜矿～闪锌矿、方铅矿～黄铁矿。

（2）矿石化学成分。楸树湾矿区铜矿石属中品位矿石，全区铜矿平均品位为0.704%；26个主矿体平均品位为0.715%,一般品位为0.5～1.0%,样品中铜矿石的最高品位为11.72%（一个样）。品位超过1.00%的样品不多；钼矿石一般品位为0.08～0.15%，最高品位为5.34%，楸树湾矿区根据不同类型钼矿石平均计算结果：片岩型钼矿石平均品位为0.0535%；矽卡岩型钼矿石平均品位为0.0854%；斑岩型钼矿石平均品位为0.0683%。根据金属硫化物黄铜矿、辉钼矿、磁黄铁矿、黄铁矿、闪锌矿等作单矿物分析,结果：辉钼矿中含铼,含量为0.0081～0.0447%；黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、辉钼矿均含硒和碲，硒含量0.0004～0.0072%；碲含量0.0002～0.0134%。银在上述硫化物中的含量为2.5～480×10～6。按一般工业要求，认为银及铼、硒、碲三种稀有元素均具有综合利用价值，但除银外如何回收利用却未进行工艺实验。

表1　铜矿石化学全分析结果表

根据对矿区初步可选性试验及详细可选性试验样品进行的各种测试，各种元素如表1表2表3。

表2　

表3　光谱半定量分析结果表

钼矿石的质量属中富矿石，区内的矿石类型按赋存围岩可称为矽卡岩型矿石，根据化学分析和光谱分析结果，矿区矿石有用组分简单，除主要成分辉钼矿外，其它含有少量黄铜矿及黄铁矿，但品位均较低，浮选时多被抑制进入尾矿。矿石中若黄铜矿含量较高，则与钼同时浮选，然后再进行铜钼分离的选序，因为钼精粉中，若铜含量超标，则成有害元素。矿石中主要有益元素是铼，铼主要赋存于辉钼矿中，选矿时带入钼精粉中，虽然钼精粉中铼的含量达工业要求（0.0002%以上）但因其测试技术复杂，钼精粉销售过程，不作含量测试，也不计价。

2　资源合理开发研究方向的设想

从整个矿床的金属金属含量来看,该矿床为一个低品位矿床,从目前的市场前景来说开发前景不是太好,如何做好这类矿床的经济评价是非常重要的一个环节,评价这类矿山，首先从如下个方面进行研究。

（1）加大力度进行选矿试验研究。从常规的选矿工艺流程浮选来看，先选钼后选铜，还是选选铜后选钼，如果铜精矿的品位达到市场计价要求时，钼品位很难达到计价要求，同样，钼精矿品位达到计价要求时，铜品位达不到计价要求，如果采取措施是铜钼品位都达到计价要求时，选矿工艺流程相对复杂，技术要求严格，实际生产中很难控制，这就需要加大研究力度，着重研究如何从精矿中提取银、铼等金属，同时研究铜钼精矿如何分离和如何进行深加工的问题。通过矿产品的深加工，进一步来提高其经济价值。

（2）充分利用矿区的非金属矿产。该矿区内有大量的大理岩和花岗岩，大理岩含Cao达86%左右，Cao在化工、医药方面用途较广，也有很大经济价值。花岗岩等硬度大的岩石，可以作为建材。矿区位于中国最大的水利工程南水北调工程中线工程的源头，周边铁路建设，公路建设项目也很多，同时近年来的村村通建设项目和房地产开发项目也很多，这对石料的需求量很大，矿区的矽线石资源是高端耐火材料，多用于航天、航空方面有矿山开发利用上应该充分考虑金属矿产和非金属矿产共同开发研究工作。

（3）在开发利用设计时，先开发上部的非金属矿产，后开发金属矿产，这样一方面充分利用了资源，另一方面减少了矿山开发中大量的排渣量，上部的非金属矿产的开发，使原来只能井下开采的金属矿产可以进行露天开采，减少开采难度，可以节约大量资金。

（4）国家在资源管理中要充分考虑金属矿产开发中的非金属矿产开发利用问题。如，对金属矿产开发中的非金属矿产开发进行税费减免或国家政策性补贴，鼓励矿山企业充分利用资源。

（5）在以前的资源调查中只对铜钼做了评价，对大理石、矽线石等非金属矿种没有进行资源调查、评价，今后的金属矿产资源调查中，对一个矿区的调查不能只对主要的金属矿种进行调查评价，同时对非金属矿种也要进行综合评价，对一个矿区不要进行多次的资源调查。

[1]《河南洛阳矿业集团镇平有色矿业有限公司楸树湾铜钼矿区矽线石资源调查报告》2013年5月 孔如军陈贤友王文鹏等

[2]《河南省镇平县秋树湾铜钼矿区北山铜段地质评价报告》，1979年10月河南省冶金地质三队

[3]《河南洛阳矿业集团镇平有色矿业有限公司楸树湾铜钼矿区选矿试验报告》2013 年9月长沙矿山研究院

P624[文献码]B

1000～405X（2016）～4～66～3