(山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,山東 煙臺 264000)
山東省招遠市欒家河地區(qū)金礦是一種中低溫熱液裂隙充填破碎帶蝕變巖型金礦,礦體一般具有深、大、貧、難的特點。所以在該地區(qū)的找礦過程中,采用常規(guī)地質(zhì)測量、物化探、淺鉆等技術(shù)和方法不能達到很好的找礦效果,需要充分掌握金礦勘查的主要內(nèi)容,分析礦床原因,確定找礦標志和方向,從而制定和采取正確的勘查方法以及工程布置,充分提高該地區(qū)的金礦找礦效率。
本次勘查的主要目的是研究招平斷裂帶上部礦體,在欒家河礦區(qū)范圍內(nèi)對該斷裂帶的深部進行詳查評價,提交詳查報告,旨在為下一步礦山的開發(fā)提供金礦資源/儲量和開采技術(shù)條件等必須的地質(zhì)資料,并為礦權(quán)上市提供依據(jù)。勘查工作任務是收集該礦區(qū)以往地質(zhì)資料并進行綜合分析,利用機械巖心鉆探對水平地面下1104m以下的欒家河礦區(qū)范圍內(nèi)的金礦體進行控制評價,同時進行試驗測試以及水工環(huán)地質(zhì)工作。并在相關(guān)野外工作完成后,進行礦區(qū)地質(zhì)資料的整理和研究分析,基本查明該礦區(qū)礦床地質(zhì)特征、礦體的地質(zhì)特征以及礦石質(zhì)量特征、礦床開采技術(shù)條件等,同時開展選礦試驗工作,對礦床開采經(jīng)濟效益進行概略研究。最終編寫并提交詳查報告,有效評價該礦床的工業(yè)價值。
該礦區(qū)地層主要為第四系,其巖性為砂質(zhì)粘土、大量的棱角狀巖石碎塊以及礫石和河砂等組成。以臨沂組和沂河組地層為主。其中臨沂組(Qhl):分布于現(xiàn)代河流兩側(cè)一級階地上的沖積物,由砂質(zhì)粘土組成;沂河組(Qhy):沿現(xiàn)代河流分布的河床組及河漫灘相沖積物,由大量棱角狀巖石碎塊、河砂、礫石組成。[1]。
圖1 山東省招遠市欒家河地區(qū)金礦42號勘探線剖面圖
礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,以脆韌性斷裂為主。主要的控礦斷裂為招(遠)-平(度)斷裂帶北段。招(遠)-平(度)斷裂地表出露于勘查區(qū)西北部,控制了勘查區(qū)內(nèi)主礦脈的展布。招(遠)-平(度)斷裂帶地處勘查區(qū)西2km處,其形狀是沿新太古片麻狀細粒奧長花崗巖以及中侏羅世二長花崗巖接觸帶而展布,其也是本礦區(qū)的主要控礦構(gòu)造。在勘查區(qū)的總體走向為62°,向東南傾向,其中傾角為24°~66°,寬度為123m~295m。其主要組成是糜棱巖、破碎巖以碎斑巖、少量斷層泥以及角礫巖等。而礦區(qū)主裂面在斷裂帶的上部,并且主裂面的下部多為黃鐵娟英巖化蝕變,而在主裂面的上一層具有比較強烈的碳酸巖化。而且不同構(gòu)造以及蝕變和巖石組合等會表現(xiàn)出長期的多次序多階段活動特征,具左行壓扭性。欒家河斷裂貫穿了這個勘查區(qū),總體走向為北東20°~30°,同時傾向為北西向,部分地區(qū)呈南東方向傾向。該區(qū)域?qū)偾懈钚绿糯闋罴毩W長花崗巖與中侏羅世二長花崗巖。其主要是多期次活動特征,并且?guī)?nèi)的巖石一般是英云閃長巖質(zhì)碎裂巖和絹英巖化碎裂巖以及斷層泥等。帶寬為5m~20m,部分帶寬超過了30m,是該礦區(qū)中發(fā)育較為連續(xù)的主裂面。
該礦區(qū)內(nèi)的金礦分布主要是受到膠東群地層重熔的產(chǎn)物玲瓏花崗巖所控制,在礦化相對比較集中的區(qū)域中,金礦體的形態(tài)以及厚度和產(chǎn)狀等都會在一定程度上受到當?shù)財嗔褬?gòu)造的限制。而金礦物質(zhì)的主要來源即是海底火山噴發(fā)作用而形成的礦物質(zhì),在區(qū)域變質(zhì)、混合巖化以及花崗巖化的作用之下,會促使地層中的金等成礦元素更加活化,在遷移后則會在玲瓏花崗巖的成巖晚期出現(xiàn)富集[2]。
該礦區(qū)金礦找礦的標志主要有以下幾個方面:①金礦礦床存在的直接標志是依附于斷裂帶附近鉀化、絹云母化、黃鐵礦化、硅化作用疊加在一起,從而能夠形成黃鐵娟英巖等。②由于金的富集和石英多金屬硫化物發(fā)育具有比較密切的聯(lián)系,而且黃鐵礦和石英是最為主要的載金物質(zhì),其是礦床成形的重要標志。③北東向斷裂在壓扭性應力的作用之下,可以有效的形成扭劈理集中地區(qū),能夠有效的為細脈浸染狀、細脈狀和網(wǎng)脈狀礦化提供合理的儲礦空間。
本次詳查的工作方法主要是沿用山東省招遠市嶺南礦區(qū)深部及外圍金礦詳查探礦權(quán)范圍和山東省招遠市李格莊-東風礦區(qū)金礦詳查探礦權(quán)范圍的勘查系統(tǒng)。并以60號勘探線為界,西南端基線方位設置在53°40″、勘探線方位為143°40″。在東北端勘查基線的大致方位為60°40″,勘探線方位為150°40″?;谏钊敕治鲅芯恳酝刭|(zhì)成果資料,本次詳查利用鉆探為主要手段,結(jié)合1:10000地質(zhì)修測、1:10000水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)調(diào)查及采樣測試等工作進行勘查,能夠有利于該區(qū)域的金礦找礦活動開展。同時再通過收集相鄰區(qū)域的礦石加工技術(shù)性能,與礦區(qū)進行類比,對礦床進行詳查評價。
本次詳查工作,對勘查工程的布置需要遵循相應的有效原則,即是在前期普查和詳查結(jié)果前提下,對有利成礦的位置進行鉆探工程加密控制礦體。并且在實際的工作過程中需要堅持由淺入深的、由疏到密、由已知到未知的原則,對主要勘查礦體進行詳查,在利用施工鉆探工程進行加密控制,最后對深部和外圍開展普查找礦活動。另外一方面,在金礦找礦工程布置的過程中需要依照勘查礦區(qū)的實際現(xiàn)狀以及待勘查礦種的類型、儲量、勘查技術(shù)手段等進行合理安排和布置。本次詳查以鉆探為主要手段對礦體進行系統(tǒng)控制,確定基本控制工程間距為160m(走向)×160m(傾向)。本礦床對鉆探實際控制工程間距80m~177m×123m~175m的塊段進行內(nèi)蘊經(jīng)濟資源量(332)估算控制,以鉆探實際控制工程間距176m~350m×178m~273m的塊段及(332)外推塊段估算推斷的內(nèi)蘊經(jīng)濟資源量(333)[3]。
按照詳查要求,機械巖心鉆探均采用小口徑金剛石鉆進,施工設備主要為XY-8型3000m鉆機,BW300型泥漿泵和23m人字塔。工程施工全部應用小口徑繩索取心。在施工過程中主要選用了聚乙烯醇無固相沖洗液,當孔內(nèi)回轉(zhuǎn)阻力較大時,再加入皂化油潤滑減阻,采用加大金剛石鉆頭鉆進,降低孔內(nèi)沖洗液循換壓力,保持了孔壁穩(wěn)定,確保了工程質(zhì)量滿足地質(zhì)設計的要求。
鉆孔的結(jié)構(gòu)一般開孔采用直徑127mm,在開孔穩(wěn)定后采用110mm鉆桿施工,并加用套管,該段一般為10m到50m,然后改為91mm口徑施工1500m左右,最后采用75mm口徑施工至完工。開孔采用大口徑,可以容易的鉆進巖石,然后變換口徑,并加用套管,可以使鉆機在施工過程中更穩(wěn)定,避跑鉆等事故的發(fā)生。在鉆孔穩(wěn)定后改成91mm口徑施工1500m,為施深部的施工奠定基礎,最后改為75mm口徑確保了巖礦芯的采取率達到要求,因此施工鉆孔的結(jié)構(gòu)及巖礦芯的直徑合理。
在工程施工中,對各個勘查階段的施工鉆探工程一般需要對6個指標進行分析。①巖礦的心采取率,通常來說,礦區(qū)內(nèi)礦心的平均采取率在99.57%,最低不得小于96%,而巖心的采取率平均值在98.30%左右,最低不能小于89.07%,則可以符合工程質(zhì)量規(guī)范。②鉆孔彎曲度的測量。根據(jù)相關(guān)規(guī)程要求,施工鉆孔的斜孔每鉆進50m、直孔每鉆進100m,則要進行天頂角和方位角的測量,其中斜孔百米允許誤差為±3°、直孔百米允許誤差為±1°,百米孔深天頂角不超過3°、直孔天頂角不超過2°,則可以符合工程質(zhì)量要求。③孔深校正。在勘查工程中,為保障詳查質(zhì)量,則需要在鉆孔測量孔斜時利用鋼尺對鉆具進行丈量,保障孔深的檢查誤差控制在0mm~0.10mm之間。④鉆探班報表及巖心保管。在勘查工程的進行過程中,則需要保障有專門負責人員對班報表進行準確記錄,同時要對巖心箱進行礦區(qū)和孔號標注,最后送往巖心庫進行保管。⑤鉆孔簡易水文監(jiān)測。即是在鉆進的過程中,將涌水、掉塊、坍塌以及漏水等情況進行記錄,測定穩(wěn)定水位,并且保障水位穩(wěn)定的時間超過24小時。保障勘查工程能夠符合水文地質(zhì)的荷載要求。⑥封孔。確保封孔質(zhì)量,并在孔口的位置利用埋石進行立標,可以作為永久性標志。同時要盡量保障防水工作的有效性。
綜上所述,山東省招遠市欒家河地區(qū)金礦找礦活動的有效開展,即是先要明確勘查目的和任務,并要充分了解詳查區(qū)的地層及構(gòu)造。然后再仔細分析勘查區(qū)域的礦床以及找礦標志等,最后是要合理安排和布置勘查工程,根據(jù)區(qū)域地質(zhì)特征、礦石類型等選擇適當?shù)目辈榉椒?,對工程進行合理布置,在對工程質(zhì)量展開分析,確保勘查工程的科學性和準確性,提高金礦找礦活動的開展質(zhì)量和效率。