徐公權(quán),劉合勝

(河南省地礦局第三地質(zhì)調(diào)查隊(duì),河南信陽(yáng) 464000)

河南省商城縣湯家坪鉬礦地質(zhì)特征及勘查方法探討

徐公權(quán),劉合勝

(河南省地礦局第三地質(zhì)調(diào)查隊(duì),河南信陽(yáng) 464000)

湯家坪鉬礦屬典型的斑巖型鉬礦床。在總結(jié)研究湯家坪鉬礦床地質(zhì)勘查方法的基礎(chǔ)上,針對(duì)該類型礦床的具體特征,提出了一種用‘米’字型勘探剖面、網(wǎng)絡(luò)狀探坑控制礦床(體)的新的地質(zhì)勘查方法。

斑巖型鉬礦;面狀礦化;地質(zhì)勘查方法;“米”字型剖面;網(wǎng)格狀探坑

0 引言

河南省商城縣湯家坪鉬礦床位于豫南大別山革命老區(qū),是河南省地礦局第三地質(zhì)調(diào)查隊(duì)在豫南大別山區(qū)找礦工作中的重大地質(zhì)成果。該礦床經(jīng)勘探已達(dá)大型鉬礦床,實(shí)現(xiàn)了大別山區(qū)有色金屬找礦的歷史性突破。筆者在湯家坪鉬礦區(qū)工作多年,參加了普查、詳查和勘探等地質(zhì)工作。根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)識(shí),現(xiàn)就湯家坪鉬礦床地質(zhì)特征及勘查方法作一探討。

1 湯家坪鉬礦床地質(zhì)特征

1.1 礦區(qū)地質(zhì)概況

湯家坪鉬礦位于大別山北麓,屬秦嶺造山帶東延部分,地層屬于桐柏—大別變質(zhì)核雜巖隆起帶地層區(qū)。

礦區(qū)內(nèi)出露地層簡(jiǎn)單,主要為元古代大別片麻雜巖。地層總體走向北西—北西西,局部北東或近南北。由于遭受了多期強(qiáng)烈的變形變質(zhì)作用,構(gòu)造形跡極為復(fù)雜,原始的地層層序大部分遭受破壞,片麻理產(chǎn)狀零亂無(wú)規(guī)律。組成巖性較簡(jiǎn)單,主要巖性為黑云斜長(zhǎng)片麻巖,其次為斜長(zhǎng)角閃片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖等。

礦區(qū)斷裂構(gòu)造不太發(fā)育,多以張扭性、壓扭性小斷層為主;受區(qū)域構(gòu)造和斑巖體底劈上侵影響,礦區(qū)內(nèi)節(jié)理非常發(fā)育。

區(qū)內(nèi)巖漿巖主要出露早白堊世香子崗序列湯家坪?jiǎn)卧?巖性為花崗斑巖。主要為湯家坪花崗斑巖體。出露于礦區(qū)中部,長(zhǎng)軸方向北東20°左右,出露長(zhǎng)650 m,寬400～500 m,面積約0.27 km2。巖體為較規(guī)則的巖株,與圍巖呈侵入接觸關(guān)系。該巖體為礦區(qū)鉬礦的成礦母巖。平面上巖體中部發(fā)育有強(qiáng)蝕變“核”,主要蝕變類型有鉀化、硅化和絹英巖化,強(qiáng)蝕變“核”形成了富礦體(圖1)。剖面上巖體呈正“八”字型外傾,東部?jī)A角75°左右,西部較緩。

圖1 湯家坪鉬礦區(qū)圍巖蝕變分帶示意圖Fig.1 Zoning schematic diagram ofwallrock alteration of Tangjiapingmolybdenum district

1.2 礦床地質(zhì)特征

湯家坪鉬礦體賦存于早白堊世湯家坪花崗斑巖體內(nèi)及外接觸帶中,屬典型的斑巖型鉬礦床。經(jīng)工程控制,區(qū)內(nèi)圈出一個(gè)主要鉬礦體,即Ⅰ號(hào)礦體(圖2)。礦體地表出露面積0.28 km2,平面形態(tài)與斑巖體出露基本一致,呈似橢圓形,鉬工業(yè)礦體90%以上賦存于斑巖體內(nèi)。由于斑巖體剝蝕程度較淺,其頂部大別片麻雜巖呈蓋層零星分布于巖體表面,致使鉬礦體邊緣局部平面形態(tài)呈鋸齒狀。

礦體產(chǎn)出最低標(biāo)高-116.35 m,最大標(biāo)高380 m,工業(yè)礦體多出露于300～100 m標(biāo)高范圍內(nèi)。礦體厚度變化屬穩(wěn)定型。有用組分均勻程度屬較均勻型。斑巖體內(nèi)的礦體,鉬品位中間較富,向兩側(cè)逐漸變貧,片麻巖中局部節(jié)理裂隙密集處,富集成礦,但很不均勻。近地表鉬礦石由于風(fēng)化淋濾作用較強(qiáng)而品位變低,一般地表向下5～20 m范圍內(nèi)均為暫不能利用的氧化礦石。礦體與圍巖無(wú)明顯的界線,呈漸變過(guò)渡關(guān)系。礦體基本無(wú)后期斷層破壞及巖脈穿插,成礦后斷裂雖有活動(dòng),但斷距較小,礦體三度空間形態(tài)保存完整,構(gòu)造影響程度小。

主要礦體位于侵蝕基準(zhǔn)面以下,附近地表水不構(gòu)成礦床的主要充水因素,主要含水層和構(gòu)造破碎帶富水性弱,地下水補(bǔ)給條件差,第四系覆蓋面積小且薄,屬水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單—中等裂隙含水層直接充水礦床。

湯家坪礦區(qū)地形地貌條件簡(jiǎn)單,地形有利于自然排水,巖性單一,地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單,巖石強(qiáng)度高,穩(wěn)定性好,地下水活動(dòng)微弱,不易發(fā)生礦山工程地質(zhì)問(wèn)題,屬工程地質(zhì)條件簡(jiǎn)單類型。

圖2 湯家坪鉬礦平面地質(zhì)圖Fig.2 Geological plane map of Tangjiapingmolybdenum

湯家坪鉬礦體裸露地表,形成陡峻山體,地形相對(duì)高差大,天然邊坡角一般在35°～40°,局部達(dá)45°以上,非常適宜露天開(kāi)采。

礦石礦物組分較簡(jiǎn)單,氧化礦石中金屬礦物主要為褐鐵礦、鉬華、赤鐵礦,混合—原生礦石中金屬礦物主要為輝鉬礦、黃鐵礦。金屬礦物占礦物總量1%～3%,脈石礦物總量在98%左右,以石英、鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石為主,黑云母、綠泥石、角閃石次之。

主要礦石結(jié)構(gòu)有:自形—半自形結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、碎裂狀結(jié)構(gòu)。主要礦石構(gòu)造有:浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈—網(wǎng)脈狀構(gòu)造、蜂窩狀構(gòu)造(主要發(fā)育在氧化帶)。

礦床氧化帶較發(fā)育,氧化帶位于自地表向下垂深0～68.6 m,平均20 m左右,山脊處較厚,山溝處較薄。除后期斷裂影響,其起伏基本與地形線一致。氧化礦石多呈褐—淺黃色,沿裂隙面有褐鐵礦薄膜,常見(jiàn)礦物有褐鐵礦、黃鐵礦、赤鐵礦、鉬華、輝鉬礦。

2 湯家坪鉬礦床采用的地質(zhì)勘查方法評(píng)述

2.1 地質(zhì)勘查方法

地質(zhì)詳查階段,參照DZ/T214—2002《銅、鉛、鋅、銀、鎳、鉬礦地質(zhì)勘查規(guī)范》,歸納湯家坪鉬礦床規(guī)模類型系數(shù)為0.7,形態(tài)復(fù)雜程度類型系數(shù)為0.4,后期構(gòu)造和巖脈穿插類型系數(shù)為0.3,厚度變化類型系數(shù)為0.6;礦體鉬品位變化類型系數(shù)為0.4。五大地質(zhì)因素類型系數(shù)總和為2.4。將礦床定為第Ⅱ勘探類型開(kāi)展了地質(zhì)勘查工作。

地表地質(zhì)勘查工作,是在1∶2 000地形地質(zhì)測(cè)量的基礎(chǔ)上,以槽探為主要探礦手段,對(duì)斑巖體布置探槽工程進(jìn)行系統(tǒng)揭露。多數(shù)探槽工程垂直斑巖體長(zhǎng)軸方向,布置在相互平行的勘探線上。并順礦區(qū)基線布置了基線“通天槽”對(duì)斑巖體長(zhǎng)軸方向進(jìn)行了揭露。探槽間距一般80 m,邊部間距為160 m,巖體中部間距達(dá)40 m,礦區(qū)共施工探槽14條(圖2)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),礦區(qū)普、詳查階段就完成探槽工作量7 715.87 m3。

為了解花崗斑巖體的礦化特征,圈出地表礦(化)體,在探槽中連續(xù)刻槽取樣,樣槽規(guī)格用5 cm×3 cm,樣長(zhǎng)一般3 m。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),礦區(qū)普、詳查階段共采集刻槽樣品2 347個(gè),初步計(jì)算刻槽樣品重量達(dá)20余噸。

深部探礦以鉆探為主要探礦手段,鉆探工程均布置在相互平行的剖面線上,并使鉆探工程形成“正方格網(wǎng)”。用160 m×160 m鉆探網(wǎng)度探求(333)類資源量,在礦體中部(首采地段)用80 m×80 m鉆探網(wǎng)度探求(332)類資源量,礦體邊部用320工程間距探求(334?)類資源量。礦床普、詳查階段設(shè)計(jì)9條勘探線剖面,共施工30個(gè)鉆孔,投入鉆探進(jìn)尺7 934.82 m。

2.2 地質(zhì)勘查方法評(píng)述

地表探礦方法的優(yōu)點(diǎn)是符合現(xiàn)有《規(guī)范》,對(duì)地表礦(化)體達(dá)到了較系統(tǒng)的控制。但筆者認(rèn)為這種地表探礦方法存在較多不妥之處,一是風(fēng)化淋濾作用使地表均已變?yōu)檠趸V石,不能被工業(yè)利用,地表投入了大量槽探工程和大量刻槽樣品,只是大致圈定了氧化礦體的地表形態(tài),相當(dāng)于在球體表面刻線取樣,對(duì)工業(yè)礦體的控制沒(méi)有起到應(yīng)有的作用,在進(jìn)行資源/儲(chǔ)量計(jì)算時(shí)顯得毫無(wú)用處,基本上為無(wú)用工作量。二是對(duì)平面形態(tài)為圓形的礦(化)體采用平行探礦工程進(jìn)行控制,對(duì)其邊部有些部位的控制仍顯不夠。三是大量的坑探工程對(duì)植被造成了一定的破壞,造成了水土流失,不利于環(huán)保。

深部探礦以鉆探為主要探礦手段,采用平行剖面法布置鉆探工程,并使鉆探工程形成正方格網(wǎng);依據(jù)礦床勘探類型,按照現(xiàn)有勘探《規(guī)范》要求,用160 m×160 m鉆探網(wǎng)度探求(332)類資源量,用320 m×320 m鉆探網(wǎng)度探求(333)類資源量,在礦體中部用80 m×80 m鉆探網(wǎng)度探求(331)類資源量。這種探礦方法的優(yōu)點(diǎn)是符合現(xiàn)有《規(guī)范》要求,并方便于利用平行斷面法計(jì)算資源量。不足之處一是很難達(dá)到對(duì)礦體邊界的完全控制;二是在做礦山露天開(kāi)采設(shè)計(jì)時(shí),有些工程顯得多余,有些部位顯得控制程度不足;三是在做礦山露天采場(chǎng)邊坡角設(shè)計(jì)研究時(shí),仍需增加較多的鉆探工程。

3 建議采用新的探礦方法

3.1 地表探礦工作

湯家坪鉬礦屬典型的斑巖型鉬礦床,具明顯的面狀礦化特點(diǎn)。含礦斑巖體平面形態(tài)呈橢圓狀,方向性不明顯,礦化體大部分裸露地表,邊部形態(tài)不規(guī)則。由于風(fēng)化淋濾作用,地表淺部均已變?yōu)檠趸V石,品位明顯降低,地表工程控制很難取得有效樣品,只能圈出鉬礦化體。

依據(jù)礦床上述特征,地表地質(zhì)勘查工作應(yīng)在充分進(jìn)行野外踏勘的基礎(chǔ)上,首先實(shí)測(cè)兩條相互垂直的地質(zhì)剖面,兩條剖面的交匯點(diǎn)要盡可能接近巖體中心,剖面長(zhǎng)度要以穿透巖體并盡可能揭露巖體外接觸帶為原則。通過(guò)剖面測(cè)量,初步了解巖體的分布范圍;初步查明巖體的巖相分帶、巖石類型、蝕變特征及礦化特征;初步查明巖體與圍巖的接觸關(guān)系和接觸產(chǎn)狀等。在此基礎(chǔ)上,開(kāi)展大比例尺地質(zhì)填圖和地表工程揭露工作。地質(zhì)填圖的比例尺視具體情況而定,填圖要嚴(yán)格按有關(guān)《規(guī)范》要求進(jìn)行。地表工程揭露在巖體內(nèi)可按100 m×100 m網(wǎng)度施工探坑,探坑斷面規(guī)格2 m×1 m即可,其深度以能取得有效樣品為原則,通過(guò)探坑樣品分析結(jié)果圈定礦化體;在巖體接觸帶附近,沿接觸帶按100～200 m間距,垂直接觸帶方向施工放射狀短探槽,系統(tǒng)查明巖體與圍巖的接觸關(guān)系和接觸產(chǎn)狀,查明接觸帶的蝕變與礦化特征,并通過(guò)取樣分析圈定礦(化)體。

3.2 深部探礦工作

深部探礦以鉆探為主要探礦手段,遵照由已知到未知的原則,采用中心突破,逐漸向周邊展開(kāi)的探礦方式,放射狀布置鉆探工程。

第一階段,首先在巖體中心部位施工一個(gè)鉆孔,該孔一定要確切查明礦體厚度;在此基礎(chǔ)上,施工兩條相互垂直的鉆探地質(zhì)剖面,根據(jù)礦體規(guī)模大小,鉆孔間距設(shè)計(jì)為100 m或200 m,施工順序由內(nèi)向外布施,兩條剖面邊部鉆孔要控制礦體邊界。

第二階段,以上述兩條相互垂直的剖面為基礎(chǔ),向左右各旋轉(zhuǎn)45°,再布置兩條相互垂直的鉆探剖面,使勘探線剖面形成“米”型(圖2);工程間距可按第一階段不變,鉆孔施工順序由內(nèi)而外,剖面邊部鉆孔一定要控制礦體邊界。

這樣以來(lái),整個(gè)礦區(qū)只形成4條勘探線剖面,節(jié)余了大量的勘探線測(cè)量和制圖工作量;另外,沿勘探線按一定間距布置的探礦工程,探求的高級(jí)別儲(chǔ)量自然位于礦體中心部位(即首采地段);由于鉆探工程在平面上形成了同心圓狀,礦體外部邊界均達(dá)到了完全控制,不但方便了礦山露天采場(chǎng)設(shè)計(jì),而且在進(jìn)行礦山露天采場(chǎng)邊坡角設(shè)計(jì)研究時(shí),所有探礦工程可被完全利用,無(wú)需再增加專門(mén)的鉆探工程,為礦山初期建設(shè)節(jié)約了大量資金。

4 結(jié)論

湯家坪鉬礦體賦存于湯家坪花崗斑巖體內(nèi)及外接觸帶中,屬典型的斑巖型鉬礦床。平面形態(tài)與斑巖體出露基本一致,呈似橢圓形,具明顯的面狀礦化特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)湯家坪鉬礦床地質(zhì)特征和勘查方法的分析研究,針對(duì)該類型礦床,本文提出的地質(zhì)勘查方法具有一般和普遍的意義,特提出與同行們商榷。

[1] 楊澤強(qiáng),等.河南省商城縣湯家坪鉬礦詳查報(bào)告[R].信陽(yáng):河南省地礦局第三地質(zhì)調(diào)查隊(duì),2005.

(責(zé)任編輯:于繼紅)

Discussion on Geological Characteristics and Prospecting Method of Tangjiaping Molybdenum in Shangcheng County,Henan Province

XU Gongquan,LIU Hesheng
(No.3GeologicalBrigade,Bureau of Geological Exploration&Developm ent of Henan Province,Xinyang,Henan464000)

Tangjiaping molybdenum is a typical porphyry type molybdenum deposit.On the basis of overall review of geological exploration method,new geological prospectingmethod about exploration profile of米type and network-type pit is proposed.

porphyry type molybdenum;planar mineralization;geological prospecting method;profile of米type;network-type pit

P618.65

A

1671-1211(2010)03-0238-04

2009-10-15;改回日期:2010-04-22

徐公權(quán)(1969-),男,工程師,地質(zhì)礦產(chǎn)勘查專業(yè),從事地質(zhì)礦產(chǎn)評(píng)價(jià)和礦山技術(shù)工作。E-mail:hnxgq5516@sina.com