富矿体控矿条件及探矿实践.doc

富矿体控矿条件及找矿实践摘要：为了铜坑矿寻找新的富矿资源，在前人研究的基础上，经过对井下现场的细致观察，搜集整理了历年探采的矿体地质资料，认识到91号富矿体的形成是大厂超大型锡矿床“源，运，储”三者的最佳组合。成矿物质主要来源于地壳岩石重熔的花岗岩浆热液，主要控矿条件为构造和围岩介质，以此思路指导矿山的就矿找矿工作，取得了良好的找矿成果。由此表明，及时发现新的地质现象，更新思路，正确的认识已知矿体，对提高找矿效果是十分有效的，进一步说明在老矿区深部及外围找矿具有巨大的潜力。关键词: 广西大厂；超大型矿床；控矿条件；找矿实践大厂锡多金属矿床锡金属量约占全国的30%，其中 91号矿体是铜坑矿的三大矿体之一。国内外许多专家学者对大厂锡矿进行了较多的研究，内容重点是矿床成因、成矿规律等理论方面较多，而在具体的矿山生产实践上，对于91号矿体的成矿预测、边部找矿等方面并未进行过专门的研究。近几年来，随着丹池成矿带构造控矿规律研究等项目在广西华锡集团的开展，铜坑矿地质工作者在项目实施过程中发现，随着探采工程的深入，新的地质现象相继出现，根据最新的证据，不断总结经验，进一步深化理论研究，认识到 91#矿体的形成与龙箱盖花岗岩的关系极为密切，在岩浆热液成矿理论的指导下，在91#矿体东端开展了找矿工作，新增矿石储量54万吨，创造了良好的经济效益。由于91号矿体及其深部的92号矿体、矽卡岩型锌铜矿体均是似层状矿体和同一岩浆热液物源，因此，这些探矿经验对铜坑今后深部的第二轮找矿应具有重要的指导意义。1区域地质概况丹池成矿带位于广西北部的丹池褶断带北段，呈NWSE向展布，其中丹池大断裂和丹池复背斜控制了整个成矿带，它与NE向断裂相交之处是良好的成矿区域。地表可见到燕山期中酸性岩浆岩常呈岩墙、岩脉状产出。在矿带内相继产出有麻阳、芒场、大厂、北香和五圩等矿田。大厂矿田分为东、中、西三个矿带，其中规模最大的长坡铜坑锡多金属硫化物矿床即位于西矿带内的北端，沿大厂断裂南东方向还分布着巴力矿和高峰矿。在该成矿带内，主要的赋矿地层是泥盆系生物礁灰岩、硅质岩、条带状灰岩和扁豆状灰岩。丹池成矿带的锡多金属主要赋存于三个大型矿床中。291#矿体地质特征91#矿体位于长坡北西向倒转背斜东翼，形态呈似层状，产状与地层基本一致，走向近于EW、倾向N、倾角较缓，在水平方向上，矿体走向长约600m，倾向延伸达460m，厚度10 50m。主要矿物有锡石、铁闪锌矿、毒砂等，脉石矿物主要为石英，方解石。主要赋矿层位是泥盆系D32b细条带状硅质灰岩，层厚1020米。矿体中心部位居于1624#勘探线之间，厚4050m，品位高而稳定，但向两侧变薄、尖灭；向西进入长坡矿段，Sn品位较贫；往东方向细脉逐渐尖灭，Sn品位逐渐降低，变化较大，而Zn品位却逐渐升高。3控矿条件长坡铜坑矿床主要受地层岩性、构造因素控制，所有矿体均产于泥盆系一定的层位中，总体上呈“五层楼”模式（表1）；硅质岩和细条带灰岩是最主要的含矿围岩，北西向大厂断裂和大厂倒转背斜是其主要的控矿构造，与北东向次级断裂交汇部位是矿化富集的有利场所。91#矿体受到北西向大厂断裂、长坡倒转背斜、东西向短轴背斜和次级北西向褶皱交错控制，是岩性和构造联合控制的最佳体现，因而形成铜坑最富的大矿体。 .1 地层岩性的控矿作用3.1.1 地层对矿体的定位主要锡工业矿体产于泥盆系一定层位的岩层中，空间上明显受地层层位控制。脉状矿体产出于扁豆状灰岩（D32c+d ）及其上部泥灰岩中，似层状、网脉状锡矿体均产于下部的条带状硅质灰岩（D32b）和硅质岩（D31）中（表1）。 3.1.2 围岩成分有利于成矿作用91#号矿体之所以成为富矿，得益于围岩中发育的碳酸钙岩石。通过比较发现，92#矿体围岩为硅质岩，难于交代，仅由充填细脉构成，所以只能形成贫矿；而91#矿体围岩为硅质条带状灰岩，硅质岩和灰岩相间形成细条带，层厚35mm，热液向两侧的灰岩进行交代，形成层间矿化，矿液交代强烈，除了充填细脉外，还发育沿层交代层间矿脉，所以形成富锡矿体。3.2 构造控矿 大厂倒转背斜是铜坑矿床主要的控矿构造，NE向裂隙既是导矿构造也是容矿构造，是锡石的主要赋存空间，不论在哪一个层位，若无NE向裂隙，就不存在工业锡矿体。3.2.1 褶皱控矿91#矿体位于长坡倒转背斜的东翼，地层平缓起伏，次级北西向褶皱和东西向褶皱发育。东西向背斜与北西向褶皱在6#线一带相结合，派生了更次一级的构造，背斜核部破裂较发育，形成了良好的容矿空间。另外，由于岩性不同，褶皱的轴部在应力作用下易于产生层间滑动，使小褶皱的轴部形成虚脱空间，并生成各种张裂隙，在矿液的充填交代作用下，形成了鞍状矿体，锡石多在此部位富集。3.2.2 断裂控矿91#矿体位于北西向F1断裂的上盘，F1断裂是其成矿热液运移的重要通道。北东向裂隙与北西向顺层裂隙交汇处，常常形成“非”字形矿化，成为锡石的重要富集地段。北东向裂隙既是导矿构造，又是成矿物质沉淀和富集的场所。硅质细条带灰岩由于层理度高和岩性较脆而裂隙极为发育，因而成为锡矿富集的主要层位。如前图2所示，铜坑矿的钻孔方向与矿体延伸方向基本一致，经过井下三十多年的检验，这种设计是完全正确的，因为裂隙脉倾向约140度，当钻孔方位按140度向上、320度向下时，就能切穿NE向裂隙脉，取样结果准确。由此可见，所谓的似层状矿体，实质上就是NE向裂隙脉在层内的密集组合。4 花岗岩与成矿的关系笔者在铜坑矿从事矿山地质二十多年，各院校地质专家来大厂开展项目期间，有幸经常参与现场地质工作，受其教诲，获益不浅，诚心感谢各位专家对大厂地质卓有成效的研究和突出贡献。但是，让我们来看看以下几个事实：（1）丹池成矿带锡矿床皆赋存在距岩体11.5km范围内，岩体由近到远依次分布：锌铜矿锌矿锡多金属矿。（2）大厂铜坑矿床垂直分带明显，由下到上：矽卡岩型锌铜矿体92#网脉型层状矿体91#细脉侵染交代型矿体细脉带矿体大脉状锡矿体。（3）在七十年代，215地质队利用龙箱盖黑云母花岗岩元素组合分带为依据，建立了多元逐步回归方程，找到了高峰100#富矿体和大福楼深部的21#，22#矿体。（4）2006年，铜坑矿在305水平214#216#线一带，利用坑探巷道揭露到了矽卡岩型锌铜矿，目前正在进一步勘探。另外，从拉么锌铜矿至铜坑锌铜矿体，闪锌矿的呈现降低趋势；从铜坑矿体的下部到上部值也是逐渐降低。由此可见，特别是铜坑矽卡岩型锌铜矿体的探获，事实证明了花岗岩成矿的专属性。根据内部资料整理，将含矿热液与成矿的关系作示意性的表达（图3），岩体不但为成矿提供了物质来源，而且还提供了热源动力。1-大脉带矿体； 2-细脉带矿体； 3-91#矿体； 4-92#矿体； 5-矽卡岩型锌铜矿体； 6-推测的91#矿体；7-矿液运移方向； 8-地层界线； 9-花岗斑岩； 10-逆掩断层图3 铜坑矿床含矿热液运移示意图5找矿预测5.1 对成矿条件的重新认识由上所述，大厂矿田能形成如此规模巨大的91#富矿体，主要原因是具备了得天独厚的成矿条件:（1） 大厂基底断裂经历了一个很漫长的构造演化活动时期，导致不同时代地层的成矿物质大量聚集，显示出多来源；（2） 多期岩浆活动至燕山晚期时锡矿物质富集程度很高，为后期成矿提供了丰富的物质保障和热动力；（3） 岩性的有利组合，硅质岩易于破裂，成矿热液易于运移，钙质灰岩易于被交代，改造成富矿；（4）良好的构造空间和不同方向的构造组合，特别是层间滑脱断裂和密集的北东向节理，起到了导矿和储矿的双重效果。正是由于这些条件的最佳组合，才产出举世闻名的锡多金属矿体。5.2 找矿应具备的条件根据上述，要在该区寻找到新的91#矿体，必须具备以下地质条件：（1）D32b细条带状硅质灰岩是91#矿体的专属赋矿层位，首先要找到该层位；（2）该地层转折处或者构造复合部位；（3）北东向裂隙发育地段。5.3 在370水平东岩墙以东找矿效果 91#矿体位于东西岩墙之间的630#勘探线， 铜坑矿于1989年完成了405水平30#线以西的生产勘探，继续往东实施坑探后却未找到其延伸部分，在东岩墙附近的运输巷一带也未见到矿化，从此再没有在东岩墙东部进行过找矿。直到近几年，在355水平往东探矿时，于东岩墙以东发现了92#矿体，继之而后，又在355水平东岩墙以东发现了矽卡岩型锌铜矿体。铜坑矿地质人员查阅了桂林理工大学等对该区异常的评价，根据岩浆含矿热液迁移规律（图3），通过现场资料的对比分析，预测在370水平东岩墙以东同样可以找到91#矿体。因此，我们采用坑钻结合手段开展了找矿工作，如图4所示，左边为找矿预测图，经过坑探揭露，矿体往东延伸不大，可能受东岩墙（断层）的影响，所以补充了两个se向钻孔。由于矿体形态复杂，所以边探边采，如图4（右）所示，矿体界线是探采结束后才最终确定的。第一期工程控制了370水平以上矿体，探获（122b）基础储量38万吨；第二期工程控制了355370水平矿体，新增（122b）基础储量25万吨。直至2010年底，该区共投入坑探（含天井、斜井）进尺357m，施工钻孔 10个，总进尺1269 m，总计探获（122b）基础储量54万吨。6 结论（1）大厂超大型锡多金属矿床的形成具有特殊的成矿条件，不能满足于过去的经验和认识。随着探采工程的深入，新的地质现象不断出现，只有加强基础地质资料的搜集，在生产过程中进行对比验证，才能更全面的认识矿体，提高找矿效果。（2）由于控矿因素与地层、长坡背斜、北东向节理脉密切相关，成矿物质主要来源于花岗岩，根据这些有利条件，推断在铜坑北东方向的次级向斜倾伏端，应该存在一定规模的新矿体。铜坑矿位于大厂超大型锡多金属矿床的主要富集地段，经历了成矿物质大量迁移和聚集的各种地质作用, 正是“源，运，储”地质因素的天然巧合,因此具有较好的找矿前景。 （3）矽卡岩型锌铜矿是铜坑矿今后开采的主矿体，足见岩浆热液对铜坑各矿体的形成起到了举足轻重的作用，所以，今后应加强有关热液成矿的研究，对铜坑未来深部的找矿具有正确的指导作用。致谢：在项目研究和生产过程中，得到了桂林理工