河南省洛寧縣下洛店金礦區(qū)礦床地質(zhì)特征、開采技術(shù)條件及開發(fā)利用評價

周少君 米長征 徐書奎

（河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第一地質(zhì)大隊 河南 鄭州 450016）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)所在區(qū)域地處豫西熊耳山東段北坡。大地構(gòu)造位置處于中朝準(zhǔn)地臺南部，華熊臺隆的熊耳山隆斷區(qū)，礦區(qū)位于金洞溝斷裂南側(cè)，花山-龍勃背斜南翼，花山似斑狀黑云母花崗巖巖體的南側(cè)。區(qū)域地層較老，巖石變質(zhì)較深，構(gòu)造變動強烈，巖漿活動頻繁。區(qū)域成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，金元素次生暈異常清晰，以金為主的多種礦產(chǎn)蘊藏豐富。

礦區(qū)出露地層主要為太古界太華群和中元古界熊耳山群，北部沿斷陷盆地邊緣有少量第三系，第四系沿水系溝谷兩側(cè)分布。

區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂構(gòu)造發(fā)育，基底太華群變質(zhì)巖經(jīng)復(fù)雜的褶皺變形和多期區(qū)域變質(zhì)作用后，構(gòu)成龍勃-花山背斜核部；蓋層熊耳群火山巖構(gòu)成兩翼。區(qū)內(nèi)褶皺簡單，斷裂構(gòu)造發(fā)育，二者控制了區(qū)內(nèi)金、銀、硫等礦產(chǎn)的形成和分布。

區(qū)域上巖漿活動強烈，有太古代、元古代及中生代等多期活動，超鎂鐵質(zhì)巖、基性巖、中性巖及酸性巖均有出露，既有巖漿侵入，又有火山噴發(fā)。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)出露地層主要為太古界太華群石板溝組和中元界熊耳群許山組以及少量第四系。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)出露的褶皺構(gòu)造不發(fā)育，主要為一單斜地層。位于龍勃-花山背斜南翼，地層總體傾向南，傾角15-40度。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，其中以近東西向的斷裂為主。本區(qū)內(nèi)主要斷裂構(gòu)造有三條。三條斷裂是本區(qū)主要控礦構(gòu)造之一。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)出露的巖漿巖有燕山期花山花崗巖體和燕山期花崗斑巖脈，兩者均形成于白堊紀(jì)時期。燕山期花山花崗巖體在礦區(qū)北側(cè)有少量出露，區(qū)域上呈巨大的巖基產(chǎn)出。燕山期花崗斑巖脈在礦區(qū)內(nèi)共出露有3條，集中分布于礦區(qū)東南部，呈北東向平行排列。

變質(zhì)作用

礦區(qū)變質(zhì)巖主要有角閃斜長片麻巖、斜長角閃片麻巖、黑云斜長片麻巖和斜長角閃巖，本區(qū)太華群片麻巖類是典型的區(qū)域變質(zhì)作用形成的副變質(zhì)巖。

3 礦體特征

3.1 礦體特征

本區(qū)共發(fā)現(xiàn)金礦體三個，礦體產(chǎn)狀與含金蝕變破碎帶基本一致，傾向南-南西，傾角中等，一般在50°左右；礦體呈脈狀產(chǎn)出，最大厚度1.06米，最小厚度0.66米，屬薄脈型。礦體厚度變化不大，礦體形狀相對來說較規(guī)則；礦體連續(xù)性較好，礦體中未見夾石，礦體未被后期巖脈或斷裂構(gòu)造破壞。礦體具體特征見下表。

礦體號 礦體形態(tài) 產(chǎn)狀 平均厚度（米）平均品位（%）I 不規(guī)則脈狀、似層狀傾向南，傾角45°-51° 0.98 6.99×10-6 II 不規(guī)則狀、似層狀傾向南，傾角49°-55° 0.92 4.55×10-6 III 不規(guī)則狀、似層狀傾向南，傾角32°-37° 1.31 3.38×10-6

3.2 礦石質(zhì)量

3.2.1 礦石物質(zhì)組成

礦石的礦物組成可分兩大類：即金屬礦物和脈石礦物。金屬礦物含量較小，約為2～5%，主要金屬礦物為褐鐵礦，其次為方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦等，自然金、銀金礦、蹄金礦、磁鐵礦等礦物少量或微量。脈石礦物含量約占95～98%，主要為石英、鐵白云石、絹云母，次為綠泥石、白云石、方解石、綠簾石、角閃石、長石等。

3.2.2 礦石的化學(xué)成分

根據(jù)對礦石的基本分析和組合分析，礦石中主要有用元素為 Au，伴生有用組分主要為 Ag，其次為 Pb、Cu、S、As 等元素微量。

礦石中主要元素 Au 含量 1.08～13.18×10-6， 平均 4.69×10-6?？傮w來看，Au在礦石中的含量變化不大，呈均勻變化。

據(jù)組合分析， 礦石中伴生組分 Ag 含量 6.13～21.10×10-6之間，平均10.42×10-6；Pb元素含量0.04～0.22%之間，平均0.10%；S 元素含量 0.89～2.58%之間， 平均 1.56%；Cu 元素含量 0.01～0.04%之間，平均 0.02%；As元素含量 0.01～0.09%，平均0.05%。礦石中除Ag含量達到伴生有用組分綜合利用指標(biāo)，可以綜合回收利用外，其他伴生組分Pb、S等含量均很低，達不到伴生有益組分綜合利用工業(yè)指標(biāo)要求，不具綜合利用價值。有害元素為As，因其含量較低（0.05%），故對選礦影響不大。

3.2.3 礦石類型及品級

礦石的自然類型按氧化程度的不同分為氧化礦石、混合礦石、硫化礦石，按礦石的原巖性質(zhì)和金屬硫化物類型、礦物共生組合及結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征，可分為蝕變角礫巖型礦石、蝕變碎裂巖型礦石，少量蝕變糜棱巖型礦石、泥礫巖型礦石。其工業(yè)類型主要有3種，石英—褐鐵礦型金礦石，該種礦石金品位相對較高，石英—黃鐵礦—多金屬型金礦石是本區(qū)主要類型之一。

該礦區(qū)礦石以中低品位品級礦石為主。貧礦石（Au2.5～3.0×10-6）多分布在礦體兩端及變薄部位，分布廣泛，為區(qū)內(nèi)主要礦石；中等品位金礦石（Au3.0～4.0×10-6）分布相對較廣泛，為區(qū)內(nèi)主要礦石；富礦石（Au大于4.0×10-6）多分布在礦體中部或礦體厚大部位，較零星分布。

3.3 礦體圍巖

洛寧縣下洛店金礦床產(chǎn)出于構(gòu)造蝕變帶中，上下盤圍巖應(yīng)為安山巖類，帶內(nèi)巖石破碎嚴(yán)重，蝕變比較強烈，在構(gòu)造破碎帶的膨大部位，巖石蝕變也更為明顯，其中尤以硅化和黃鐵礦化與金礦化關(guān)系密切。硅化多以網(wǎng)脈狀硅化為主，多呈不規(guī)則的細(xì)網(wǎng)脈出現(xiàn)，個別地段有團塊狀硅化出現(xiàn)。中深部氧化程度較低的部位出現(xiàn)黃鐵礦化，黃鐵礦多以半自形—它形晶的微細(xì)粒侵染狀黃鐵礦化為主，在地表及中淺部氧化程度較高部位，則以褐鐵礦化為主，是在黃鐵礦化基礎(chǔ)上經(jīng)風(fēng)化而成。硅化和褐鐵礦化（黃鐵礦化）與金礦化具有十分明顯的正相關(guān)關(guān)系，特別是細(xì)網(wǎng)脈狀硅化及與之相伴生的褐鐵礦化，礦體在地表普遍形成鐵帽，是本區(qū)找礦的重要標(biāo)志。

4 礦床體征

4.1 控礦地質(zhì)條件

河南省洛寧縣下洛店金礦屬于構(gòu)造蝕變型礦床，礦體產(chǎn)在近東西向的斷裂帶內(nèi)，礦體的產(chǎn)狀和分布明顯受斷裂的控制；金礦化較好的斷裂帶均分布于燕山期花崗巖體附近；礦體的成礦圍巖全部為長城系熊耳群安山巖類。從整個豫西地區(qū)金礦床的控礦因素看，所有構(gòu)造蝕變巖型金礦床所處的地質(zhì)環(huán)境均與此相同。因此，在空間上，礦體的產(chǎn)出部位既和構(gòu)造帶的分布相一致，又與花崗巖體和熊耳群火山巖系的產(chǎn)出具有相當(dāng)明顯的關(guān)系。因此，本區(qū)的控礦因素主要為三個方面，即斷裂帶、花崗巖和熊耳群火山巖系。

4.2 含金蝕變構(gòu)造破碎帶特征

礦區(qū)共發(fā)現(xiàn)含金蝕變破碎帶三條，分別為F1、F2、F3，這三條含金蝕變帶產(chǎn)狀相互平行，均產(chǎn)出于熊耳火山巖系地層中。其中以F1、F2礦化較強，在帶內(nèi)形成了工業(yè)礦體；而F3則礦化相對較弱，從對該破碎帶地表調(diào)查和揀塊取樣情況看，其中無具工業(yè)價值的金礦體。

含礦構(gòu)造破碎帶中構(gòu)造巖主要有三種類型，即強硅化蝕變巖、蝕變糜棱巖化安山巖。強硅化蝕變巖，主在位于破碎帶的中間部位，大部分已成為石英脈，特別是細(xì)網(wǎng)脈狀石英脈，與金礦化最為密切。在這類構(gòu)造中，礦物成分以石英為主，地表風(fēng)化帶褐鐵礦化較強。蝕變糜棱巖，分布于強硅化蝕變巖兩側(cè)，厚度不大且分布不均勻，原巖為安山巖，巖石呈灰綠色，糜爛棱結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造。蝕變糜棱巖化安山巖，這種構(gòu)造中原巖的特點基本可以看清，但破碎強烈，蝕變強烈。

從斷裂構(gòu)造的形跡上看，均曾經(jīng)歷過多期次、多類型的構(gòu)造作用的影響和改造，且有多期次活動的特點。

4.3 圍巖蝕變特征

該金礦床產(chǎn)于構(gòu)造蝕變帶中，帶內(nèi)巖石破碎嚴(yán)重，蝕變比較強烈，在構(gòu)造破碎帶的膨大部位，巖石蝕變也更明顯，其中尤以硅化和黃鐵礦化與金礦關(guān)系密切。硅化多以網(wǎng)脈狀硅化為主，多呈不規(guī)則的細(xì)網(wǎng)脈出現(xiàn)，個別地段有團塊狀硅化出現(xiàn)。中深部氧化程度較低的部位出現(xiàn)黃鐵礦化，黃鐵礦多以半自形-它形晶的微細(xì)粒侵染狀黃鐵礦化為主，是在黃鐵礦化基礎(chǔ)上經(jīng)風(fēng)化而成。硅化和褐鐵礦化（黃鐵礦化）與金礦化具有十分明顯的正相關(guān)關(guān)系，特別是細(xì)網(wǎng)脈狀硅化及與之相伴生的褐鐵礦化，礦體在地表普遍形成鐵帽，是本地區(qū)找礦的重要標(biāo)志。

5 礦區(qū)建設(shè)條件

河南省洛寧縣下洛店金礦區(qū)位于河南省洛寧縣南部趙村鄉(xiāng)境內(nèi)，據(jù)洛寧縣城約30千米，礦區(qū)向北10千米左右有簡易公路與東山底相通，東山底至洛寧縣城有縣鄉(xiāng)公路相通。洛寧至洛陽90千米與隴海鐵路及連霍高速公路相接，交通較為便利。

6 礦區(qū)加工技術(shù)特征

本區(qū)礦石類型、物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造諸特征與毗鄰的青崗坪金礦區(qū)IV號脈的礦石基本相同，完全可以類比。青崗坪金礦區(qū)IV號脈曾采過一個實驗室選礦試驗樣，由吉林省冶金研究所進行實驗?，F(xiàn)將其采樣、試驗、礦石工業(yè)利用性能等簡述如下：

采樣方法以剝層法為主，次為刻槽法。七個采樣點均勻合理分布，每個采樣點上按礦石金品位高 （＞Au20×10-6）、中（Au10-20×10-6）、低（Au1-10×10-6）三者分別取樣，考慮到該礦體厚度薄、容易貧化，則采了較多的圍巖（蝕變巖），樣品總重量318千克，它們所在地占比例為富礦石占20.37%，中品位礦石占19.85%，貧礦石占17.33%。圍巖樣品占全樣總重量的 42.45%。上述樣品盒圍巖混勻后，平均品位 7.51×10-6。具有廣泛的代表性，基本滿足了規(guī)范及加工試驗的要求。試驗樣品通過混汞、浮選、氰化及一些聯(lián)合流程的探討，最后需用全泥氰化炭漿工藝流程。采用此工藝流程回收金，獲得了較理想的技術(shù)指標(biāo)，浸渣金品位為 0.5×10-6。金的浸出率達93.34%。

7 開采技術(shù)條件

7.1 水文地質(zhì)條件

礦區(qū)位于豫西耳山北側(cè)近分水嶺地帶，屬中低山中等切割區(qū)，地形相對高差較大，坡度較陡，基巖裸露，溝谷發(fā)育，植被稀疏，有利于大氣降水和地表徑流的自然排泄，礦區(qū)補給水來源不充分。礦床屬裂隙充水含水的水文地質(zhì)類型，水文地質(zhì)條件簡單。

7.1.1 地表水體

區(qū)內(nèi)地勢西部高，中東部低，切割較深，溝谷發(fā)育。溝谷中水體水量不大，發(fā)現(xiàn)季節(jié)性河流，洛店河呈南北向自礦區(qū)中部流過，向北注入洛河。礦區(qū)內(nèi)及外圍個別溝、澗中有泉水出露，多數(shù)為干溝，發(fā)育季節(jié)性水體。地表水體主要靠大氣降水補給，對礦床影響甚小。礦區(qū)范圍內(nèi)無大的地表水體，外圍有少量泉水出露。

7.1.2 含水層

礦區(qū)內(nèi)主要含水層為基巖風(fēng)化裂隙含水帶和構(gòu)造破碎裂隙含水帶。

1）基巖風(fēng)化裂隙含水帶：主要分布在地表基巖風(fēng)化帶內(nèi)，潛水面隨地形而變化，流場形態(tài)受地形控制。該帶富水性不均一，基巖風(fēng)化因受巖性、構(gòu)造和地形的影響，風(fēng)化帶厚度大小不均一。在山頂，風(fēng)化裂隙水埋臧深度大，水量很小。山坡地勢，隨著地形坡度變緩，匯水面積增大，風(fēng)化裂隙水埋藏較淺，易形成富水性含水層，但水量較小。

2）構(gòu)造破碎帶裂隙含水帶：主要分布在受多期構(gòu)造活動形成的東西向斷裂破碎帶內(nèi)。

構(gòu)造破碎帶與圍巖呈斷面接觸或漸變過渡關(guān)系，力學(xué)性質(zhì)經(jīng)歷了壓一張一張扭的變化過程，結(jié)構(gòu)較為緊閉。其頂?shù)装鍨檩^為穩(wěn)定的安山巖，無明顯的含水部位。破碎帶直接出露地表，接受大氣降水補給。深部坑道揭露后，局部發(fā)生有少量漏水現(xiàn)象，漏水程度隨季節(jié)變化，一般雨季強度高于其它季節(jié)。就雨季來說，降水量補給也有限，說明地下水補給量極為有限或近無，富水性偏弱。

裂隙埋藏水在各構(gòu)造裂隙帶中，構(gòu)成不同的含水體系，但含水性不一，彼此之間無水力聯(lián)系。因此，礦區(qū)內(nèi)基巖地下水彼此孤立，無統(tǒng)一的地下水面存在。

3）隔水層

基巖風(fēng)化裂隙含水層以下，未經(jīng)風(fēng)化的完整火山巖系、巖漿巖(脈)均為隔水層，熊耳群安山巖為礦體的直接頂?shù)装?，除近地表處和破碎帶兩?cè)一定范圍內(nèi)裂隙發(fā)育，接受降水補給外，其中深部巖石裂隙不發(fā)育，含水性極弱，可視為不含水源，從而成為裂隙脈狀含水層帶的隔水層。

4）充水因素

礦山開采中的充水因素主要是構(gòu)造破碲帶裂隙水，屬裂隙充水礦床。據(jù)觀察，礦區(qū)的絕大部分裂隙規(guī)模小、連通性差，對礦床充水影響不大。區(qū)內(nèi)規(guī)模較大的斷面為壓性，透水性弱。各礦體坑內(nèi)涌水可通過平硐自流排出地表?？觾?nèi)一般涌水量初步估測小于15米3／日。礦區(qū)附近最低侵蝕基準(zhǔn)面為842米，礦區(qū)最低標(biāo)高為950米，礦體賦存標(biāo)高介于1325-1015米，礦體最低開采標(biāo)高均位于該侵蝕基準(zhǔn)面以上，故未來礦床開采不會受到水患的危害。

綜上所述，礦床水文地質(zhì)條件屬簡單類型。礦區(qū)生產(chǎn)和生活用水主要來自于礦區(qū)外圍北側(cè)的水庫或附近溝谷泉水及坑內(nèi)排水。

除礦區(qū)外圍的用水情況，七里坪和流坡河一帶泉水其水質(zhì)、水量均能滿足生產(chǎn)成本和生活需要。另外坑內(nèi)排水可通過蓄積沉淀后進行生產(chǎn)循環(huán)使用，可降低用水成本。

7.2 工程地質(zhì)條件

礦區(qū)內(nèi)巖石按其自然特征和組合關(guān)系分為片麻巖巖組、火山巖巖組與蝕變構(gòu)造巖組，現(xiàn)將礦層及其頂?shù)装鍘r石工程地質(zhì)特征及穩(wěn)固性評述如下。

7.2.1 礦體

金礦體主要賦存于近東西向含礦斷裂帶之中。礦石巖性屬于蝕變碎裂巖、蝕變構(gòu)造角礫巖，硅化作用較強，具塊狀、蜂窩狀、角礫狀、條帶狀構(gòu)造。礦體受硅化作用影響，膠結(jié)基本緊密，堅硬，具有整體性結(jié)構(gòu)，質(zhì)量指標(biāo)大于50%，質(zhì)量等級屬中等或中等以上。

7.2.2 頂?shù)装鍘r石

礦體的頂?shù)装鍘r石主要為火山巖系的安山巖類巖石，次為蝕變構(gòu)造巖類。安山巖類、蝕變構(gòu)造巖類，由地表至地下深處，巖石裂隙發(fā)育程度，風(fēng)化作用強，巖石穩(wěn)固性、抗壓強度逐漸增強、變大，巖石抗壓強度78.4-107.8Mpa。

綜上所述，礦區(qū)工程地質(zhì)條件總體屬中等一良好類型，穩(wěn)固性較好，坑道施工工程中，一般不需要采取支護措施。但在施工過程中，注意對含礦斷裂與次級裂隙交錯部位或漏水地段的支護管理工作，以確保工程施工的安全。

7.3 環(huán)境地質(zhì)條件

7.3.1 礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀

1）自然環(huán)境狀況

礦區(qū)屬中等切割區(qū)，年平均降雨量704毫米，年平均氣溫15℃。溝渠內(nèi)流水量較小，呈季節(jié)性。當(dāng)?shù)厝丝诿芏刃?，居住分散，以農(nóng)業(yè)為主，經(jīng)濟較落后，礦區(qū)有個別采礦企業(yè)。但由于對生態(tài)環(huán)境保護較好，水及土壤未受污染。總之，礦區(qū)自然、社會及環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀較好。

2）地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀

礦區(qū)處于地震活動區(qū)，經(jīng)向洛陽市地震局了解，本區(qū)屬晉陜豫地震活動區(qū)，洛陽屬地震基本烈度5度以下。

本區(qū)地質(zhì)條件簡單，近年來，雖有個別探采活動，但由于工程地質(zhì)條件較好，對本區(qū)穩(wěn)定性基本無影響。礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀良好。

7.3.2 礦山開采環(huán)境影響評價

1）礦山排水

礦區(qū)開采采用地下坑采方式。礦區(qū)未來對礦產(chǎn)資源的開采主要是在侵蝕基準(zhǔn)面以上進行，礦山開采排水采用修建蓄水池蓄水，作為礦山生產(chǎn)用水循環(huán)使用，多余用水可經(jīng)沉淀后自然排至地表溝谷中。這樣既不會影響當(dāng)?shù)鼐髁考熬用裆钣盟凸I(yè)用水水源，更不會造成地面變形、坍塌等其他地質(zhì)災(zāi)害。

2）礦山排渣

礦山采掘產(chǎn)生的大量廢渣，可統(tǒng)一運到洞外的廢石場定點堆放。廢石場可建在礦區(qū)內(nèi)附近次級溝谷中，在溝底堆砌漿砌石壩，渣堆體上方山坡設(shè)置“入”字型排水溝，可預(yù)防和防止暴雨季節(jié)可能發(fā)生的泥石流危害。

3）礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量等級評價

礦區(qū)水文地質(zhì)條件簡單，附近無污染，地表水、地下水質(zhì)基本良好；區(qū)域地殼穩(wěn)定，礦區(qū)工程地質(zhì)條件中等-良好；礦石、廢石中有害組分的解離可能會對地下水造成輕度污染；礦渣、廢石的排放可能會對地表生態(tài)環(huán)境造成一定得影響，但均較微弱。

8 黃金產(chǎn)品需求現(xiàn)狀及市場預(yù)測

黃金除用于財政儲備外，還被廣泛用于飾品工業(yè)、紡織工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、陶瓷等其他工業(yè)中，用途非常廣泛。隨著社會不斷進步和工業(yè)的不斷發(fā)展，世界對黃金的需求量將越來越大。據(jù)預(yù)測，以后世界對黃金的需求量將繼續(xù)上升，以亞洲地區(qū)市場需求量增長最大。亞洲地區(qū)以中國、東南亞及中東地區(qū)需求量增長最大。另外，隨著全球經(jīng)濟進一步復(fù)蘇和世界局勢的不穩(wěn)定因素的增加，對國際黃金市場將帶來積極的影響，黃金價格將繼續(xù)呈現(xiàn)出波浪型穩(wěn)步攀升。這對黃金生產(chǎn)企業(yè)來說無疑是巨大利好。

［1］徐國風(fēng).礦相學(xué)教程[M].武漢:中國地質(zhì)大學(xué)出版社,1986.

［2］趙太平，金成偉.熊耳群研究四十年[J].華北地質(zhì)礦產(chǎn)雜志，1999.

［3］王志光，崔毫，徐孟羅,等.華北地塊南緣地質(zhì)構(gòu)造演化與成礦[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1997.