陕西凤县铅锌矿深部探矿实践及找矿意义

陕西凤县铅锌矿深部探矿实践及找矿意义

随着经济的发展，人们越来越渴望矿产资源。但大部分矿山的地表及浅部资源已经接近枯竭,所以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。为了保持可持续发展,老矿山深部及边部找矿已经成为老矿山延续发展的热点。本文通过陕西凤县铅硐山铅锌矿深部探矿的实践来浅析利用矿体侧伏规律指导老矿山深部探矿。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(D2g)和星红铺组(D2x)浅变质碳酸盐岩、泥质碎屑岩为主,上覆第四系残积-坡积物。矿区构造以东西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°。区内断裂构造发育中等,主要有走向EW、NE、NW向三组,EW向断裂规模较大,而NE、NW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红铺组下岩性段2dx1地层及第四系q赋矿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:1.1.1含炭生物显微岩该层为本矿床主要含矿层位,分布于矿区中东部及北部,作近东西向延展,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。1.1.2型下矿地层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,在矿床范围内共分三大层,现分述如下:第一层(D2x11)划分为两小层。(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。(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。1.1.3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东西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号矿体北西向斜向断层组fps矿床内断裂构造发育中等,主要有走向(东西向)、斜向(北西向)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。概述如下:F12:位于矿床西南部,为压扭性逆断层。地表延长800多m,走向275°～295°,倾向北北东,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)北西向斜向断层组(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100米左右。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一二十米。由此使Ⅰ号矿体在纵投影图上出现一系列向西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。概述如下:F21:分布于6-10号勘探线间,为压扭性平移断层。长约150多m,破碎带宽0.5～2.0m,延深130m,走向300°～310°,倾向南西,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。长约100多m,走向302°～310°,倾向南西,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。长约100多m,走向300°～310°,倾向南西,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,分布于7号勘探线附近。长55m,破碎带宽0.2～1.0m,延深约60m,走向302°～310°,倾向南西,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星红铺组千斤千斤岩矿床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。该矿床共有大小10个矿体,主要有2个矿体,为Ⅰ、Ⅱ-1,各矿体呈东西向展布,主要控矿构造为峰崖-水柏沟二级复背斜及其次级褶曲。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矿体地质特征Ⅰ号矿体:平面形态呈镰刀状,将其以北分支背斜轴面为界划分为南北两段。北段分布于第2勘探线东20m至12勘探线西47m;最大出露标高1798m,最低控制标高1229m。地表出露长度546m,深部工程控制长度达1067m,控制最大延深454m,平均延深378m。北段矿体平均产状345°～7°∠65°～79°。南段矿体位于8号勘探线至11号勘探线间,矿体平均产状210°∠67°～70°。矿体整体向西侧伏,上部边界侧伏角35°～39°,下部边界侧伏角25°～35°。矿体呈层状-似层状,与围岩层理整合或基本整合接触,与围岩界限清晰。矿体中北西向斜向断层发育,将矿体错开,使Ⅰ号矿体在纵投影图上出现一系列向西倾斜的长条构造天窗,同时导致地下水下渗,矿体氧化深度大。该矿体所含夹石不多,一般为一层,主要由硅化铁白云岩、微石英岩、硅化灰岩或生物灰岩及后期岩脉等组成。Ⅱ-1号矿体:呈整合透镜体,陡倾弧形产出,与围岩界限清晰。分布于48号勘探线东15m至56号勘探线西30m间,最大出露标高1644m,最低控制标高1090m。工程控制长度447m,沿倾向工程控制最大延深475m。上部边界,侧伏角37°～40°;下部边界受断层切割而曲折。矿体走向290°～303°,上部倾向南西,倾角72°～80°。向深部逐渐变陡,由直立而倒转北倾,倾角75°80°。下部边界受断层切割而曲折,由此使矿体横断面呈一直立弧形,此弧的枢纽与矿体的侧伏角大体一致。该矿体在46-52号勘探线间被F12断层截切(矿体上盘向下移动),形成一个较大的楔形切空区,破坏了Ⅱ-1号矿体的完整性,断层最大垂直断距为270m。矿体所含夹石较多,一般为1～2层,厚2.02～28.3m。夹石主要为硅化铁白云岩、微石英岩、硅化灰岩或生物灰岩及后期岩脉等。4矿山采矿方法陕西铅硐山铅锌矿是陕西有色金属集团权属中型选矿联合企业,由总公司与陕西省联合投资建设。项目1993年5月由兰州有色冶金设计研究院设计,矿山于1994年12月开工建设,1997年9月建成投产,矿山设计规模为39.6万吨/年,现实际生产已达46万吨/年。矿床开采方式为地下开采,采矿方法主要为浅孔留矿法和阶段空场法,选矿方法为一般浮选法,开拓方式是平硐溜井-辅助竖井开拓方式。根据近28年的开采,1330以上的保有矿石量年限很少,为了保持矿山生产持续发展,有必要在采矿权范围矿山深部1330以下进行探矿。5中矿段探矿技术2004年起公司组织技术有关力量进行1330以下深部探矿论证,根据铅硐山铅锌矿矿体赋存特征,拟定在铅硐山背斜的核部灰岩中设计一条斜井(1330～1080m),然后通过斜井进入各中段坑道,进行穿脉沿脉探矿。首先根据原来717地质队提供地质勘探资料及1330以上开采情况绘制开采纵情况投影图,能大致确定矿体侧伏角,然后对矿体侧伏状态进行大胆预测,结合剖面图进行设计。2004年起进入1230中段进行探矿,根据1230探矿资料,按照侧伏情况进行预测1230以下矿体伏情况,然后根据1230探矿资料继续修正完善矿体纵投影图。布置1080中段探矿工程。根据探矿情况。初步探明1080～1330m之间矿体是主矿体按侧伏规律向下延伸的。侧伏角一般在25°～35°之间。6侧伏现象分析(1)可以利用地表浅部矿体开采情况,绘制开采情况纵投影图进行侧伏规律分析并按侧伏规律延伸,大胆预测,建立矿体空间展布模型。(2)因为矿床属于层控矿床,有一定侧伏现象,在三维空间也服从层控控矿规律。(3)可以