陕西凤县铅锌矿深部探矿实践与找矿方向

陕西凤县铅锌矿深部探矿实践与找矿方向

随着经济的发展，对矿产资源的需求变得越来越大。但大部分矿山的地表及浅部资源已经接近枯竭,许多面临资源枯竭的危机矿山启动了新一轮危机矿山接替资源找矿高潮,为危机矿山带来新的希望。本文通过陕西凤县铅硐山铅锌矿1080m以下深部探矿的实践提出利用侧伏规律指导找矿,对其他类似矿山具有借鉴意义。1浅变质碳质岩陕西凤县铅硐山铅锌矿床位于秦岭泥盆系多金属矿带中段的凤太矿田西南部。矿区出露地层以中泥盆统古道岭组(D2g2)和星红铺组(D2x1)浅变质碳酸盐岩、泥质碎屑岩为主,上覆第四系残积—坡积物。矿区构造以EW走向的铅硐山背斜为基本格局,其核部为古道岭组含碳生物灰岩,两翼为星红铺组薄层灰岩及千枚岩。轴面走向为275°~285°,同时背斜向西倾伏,倾伏角35°~392°。区内断裂构造发育中等,主要有EW、NE、NW向三组,EW向断裂规模较大,而NW、NE向断裂数量较多,且为成矿后断层,将矿体斜向切割错动。1.1含炭生物微量元素岩石区内出露地层为中泥盆统古道岭组上岩性段(D2g2);星红铺组下岩性段(D2x1)地层及第四系(Q)。赋矿层位为中泥盆统古道岭组上岩性段顶部(D2g2)与星红铺组底部(D2x11-1)过渡层。各组地层由老到新分述如下:(1)中泥盆统古道岭组上岩性段(D2g2):该层为本矿床主要含矿层位,分布于矿区中东部及北部,近EW向延展,岩性为含炭生物微晶灰岩夹千枚状含炭生物碎屑微晶灰岩及少量微晶灰岩、方解石绢云母千枚岩、钙质千枚岩等扁豆体,含大量珊瑚类、虫孔化石及少量腕足类化石。(2)中泥盆统星红铺组下岩段(D2x1):分布于铅硐山背斜两翼及西部倾伏端,位于Ⅰ、Ⅱ-1号矿体之上,该岩段在矿床范围内共分以下三大层:第一层(D2x11)划分为两小层。(1)(D2x11-1):为Ⅰ、Ⅱ-1号矿体的上盘围岩,是赋矿层位。下部由薄层微晶灰岩夹薄层炭质绢云母千枚岩组成,上部为炭质绢云母千枚岩与薄层微晶灰岩互层并夹少量铁白云质绢云母千枚岩;(2)(D2x11-2):下部为铁白云质千枚岩,上部为薄层微晶灰岩与方解石绢云母千枚岩、炭质绢云母千枚互层。第二层(D2x12):分布在铅硐山背斜的南侧及西南端,矿区南部,由含绿泥石绢云母千枚岩夹薄层微晶灰岩铁白云质绢云母千枚岩组成。广泛发育有不规则状石英脉体,在薄层微晶灰岩中含少量腕足类化石。第三层(D2x13):出露于矿区西南部,岩性为铁白云质绢云母千枚岩夹薄层微晶灰岩透镜体。(3)第四系松散堆积物(Q):主要分布在矿区西部、南部。其成因类型包括风化系列的残积物、斜坡系列坡崩积物和水成系列的冲洪积物,覆于上述地层之上。1.2项目矿区大地构造位置位于秦岭地槽系北缘,礼县—柞山冒地槽中段。区内褶皱、断裂发育,褶皱(背斜)控制铅锌矿体。1.2.1层序地层格架矿区褶皱构造以EW走向的铅硐山背斜为基本格局,其核部为古道岭组含碳生物灰岩,两翼为星红铺组薄层灰岩及千枚岩。轴面走向为275°~285°,同时背斜向西倾伏,倾伏角35°~39°。北翼地层走向264°~277°,南倾72°~79°;南翼地层走向285°~310°,上部南倾76°~88°,深部北倾75°。背斜鞍部有一小向斜,铅硐山矿床主要赋存于鞍部两侧,呈马蹄形弯曲展布。1.2.2号矿体的构造背景矿床内断裂构造较发育,主要有走向(EW向)、斜向(NW向)两类。前者断裂规模较大,后者数量较多,且为成矿后断层,将矿体斜向切割错动。主要断层有F12、F2系列。(1)走向断层(F1):主要为成矿前断层,成矿后也有活动,多发育于古道岭组与星红铺组的界面间,断层产状与褶曲轴面产状一致,局部有斜切层理现象。F12:位于矿床西南部,为压扭性逆断层。地表延长800多米,走275°~295°,倾向NNE,倾角61°~63°。断层面呈波状弯曲。断层破碎带宽0.05°~1m,垂直断距270m,水平断距14m。(2)NW向斜向断层组(F2):为成矿后断层,分布在Ⅰ号矿体2A-10勘探线间,切割背斜北翼,错开矿体,沿矿体走向大概呈等间距出现,其间隔为几十米到100m左右。断层主要表现为平移性质,其位移共同规律是北东盘向南东移动水平错距一般数米至10、20m。由此使Ⅰ号矿体在纵投影图上出现一系列向W倾斜的长条构造天窗,同时导致地下水下渗,该组断裂应属剪应力造成的X型共轭断裂中的一组。F21:分布于6~10勘探线间,为压扭性平移断层。长150多米,破碎带宽0.5~2.0m,延深130m,走向300°~310°,倾向SW,倾角60°~80°。断层面较光滑。上盘向上、向北西错动,垂直断距39m,水平断距73m。F22:分布于6号勘探线附近,为压扭性平移断层。长100多米,走向302°~310°,倾向SW,倾角62°~71°。断层面较平直。垂直断距7m,水平断距6m。F23:分布于5号勘探线附近,为压扭性平移断层。长100多米,走向300°~310°,倾向SW,倾角60°~80°。断层面较光滑。断层破碎带宽0.5~6m,垂直断距13m,水平断距55m。F26:为一隐伏断层,分布7A勘探线附近。长55m,破碎带宽0.2~1.0m,延深约60m,走向302°~310°,倾向SW,倾角54°~59°,将Ⅰ号矿体断开,水平断距24m,垂直断距15m。1.3矿物基分布、岩性矿田南北两侧岩浆活动强烈,北部有宝鸡、太白花岗岩基分布,南部有华阳花岗岩基出露。其岩性均为黑云母花岗岩及二长花岗岩、角闪花岗岩等,属印支期及燕山期产物。矿区内无岩浆岩分布。1.4铁、云石化铁矿矿区主要围岩蚀变为硅化、铁方解石化、铁白云石化和黄铁矿化,这些蚀变是本区铅锌矿成矿的直接标志,发育于铅锌矿体中及距离矿体1~2m的近矿围岩中。2背斜带、-1岩石控矿带凤县铅硐山铅锌矿床属于层控矿床,为沉积再改造型。矿床产于中泥盆统古道组(D2g2)灰岩与星红铺组(D2x2)千枚岩所构成的背斜构造的层间接触带中。矿床共有大小矿体10个,其中主矿体有两个,为Ⅰ、Ⅱ-1矿体,主要控矿构造为铅硐山背斜。地层产状由陡变缓及次级褶曲背斜核部形成矿体厚大富集部位,矿体由西向东逐渐变薄、变贫。3铅浚山铅锌矿侧伏规律矿山在2004~2007年进行了1080~1330m之间深部探矿,探矿网度达到50m×50m。基本探明了采矿证范围内1080m以上矿体的形态、厚度、产状及空间分布情况,满足了生产探矿要求。矿山为了寻找后备资源,于2008年8月申办了1080m以下探矿权证,计划在铅硐山铅锌矿1080m深部以下进行找矿。但1080m以下没有工程控制,对1080m以下矿体控制只有原陕西省717地质队钻孔ZK6801,最低控制标高906m,此钻孔不在采矿权区域,只可作为借鉴和参考。基于铅硐山铅锌矿赋存规律,结合1080~1330m之间生产探矿情况和1997年以来1330m以上开采情况及原勘探报告中717地质队的钻孔资料,矿山地质专业技术人员通过对铅硐山铅锌矿体进行多剖面联合分析,较系统地总结矿床地质特征、矿体展布、延伸变化规律等,发现主矿体侧伏情况很有规律性,随着高度降低一直向西侧伏,且侧伏角30°左右,根据层控矿床规律,绘制开采情况纵投影图,建立了铅硐山铅锌矿侧伏模型(图1)。根据侧伏模型,提出在采矿证范围1080m深部以下可以采用坑内钻探和坑探相结合方法,查明I、II号矿体的延伸变化情况,探求333、334资源量,为企业提供后续接替资源。4岩体表面侧伏规律首先根据1080m以上开采及探矿情况制作出反映矿体侧伏规律的矿体纵投影图,然后按照侧伏趋势继续向1080m以下延伸推断,大胆预测,在1080中段实施坑内钻探,通过坑内钻探来验证侧伏趋势,根据钻探情况,按侧伏规律对纵投影图进行修正,然后再采用多剖面图联合分析法,分析矿体1080m以下深部的分布规律,又大胆按侧伏趋势进行推测。优选最有把握区域进行坑探工程。下降50m,在1030中段进行坑探,根据1030坑探结果,修正纵投影图,根据修正后的纵投影图,估算侧伏角,然后进行980中段坑探。根据铅硐山铅锌矿体侧伏规律指引,2009年在1080中段布置了坑内钻探,完成坑内钻探528.6m,2010~2011年在1080中段布置了坑探斜井,通过坑探斜井进入1030中段和980中段。根据1080中段钻探结果,合理布置了1030中段和980中段探矿工程。2011年完成1030中段坑探进尺1628.15m,2012~2013年完成980中段坑探进尺1158.21m。最终获得了332级铅锌矿石量111万吨,取得了可观的资源储量,达到了1080m以下深部找矿目的。5利用矿体侧伏模型指导地质构造(1)铅硐山铅锌矿1080m以下深部找矿实践证明了可以利用侧伏规律来找矿这一思路正确性。铅硐山深部探矿实践的实质是利用了层控矿床的矿体侧伏规律,建立了矿体侧伏模型,从而利用矿体侧伏模型来指导找矿。这对类似的层控矿床乃至凤太矿田上的相同成因矿山深部找矿具有借鉴意义。(2)矿体受地层及