銀山礦區(qū)生產(chǎn)探礦與地質(zhì)勘探控制礦體特征對(duì)比分析

周?chē)?guó)平,周強(qiáng)太,劉金剛,韓文凱

(1.江西銅業(yè)集團(tuán)銀山礦業(yè)有限責(zé)任公司,江西 德興 334200;2.江西省地質(zhì)局第八地質(zhì)大隊(duì),江西 上饒 334000)

1 前言

江西德興銀山銅鉛鋅礦床為受火山-次火山作用控制的巖漿期后熱液充填交代型礦床。礦區(qū)銅礦體主要由占比約97%的細(xì)網(wǎng)脈浸染型礦石和占比約3%的致密塊狀硫化物礦石組成,因此礦體形態(tài)、產(chǎn)狀、厚度、品位等地質(zhì)特征在走向、傾向均具有一定變化性,為驗(yàn)證前期勘探工作選用工作方法、技術(shù)手段和勘查網(wǎng)度在本礦區(qū)的適用性和探獲成果的可靠性,本次礦區(qū)生產(chǎn)探礦工作以九區(qū)-西山區(qū)N3-1銅礦體為例,在最近勘探工作基礎(chǔ)上,進(jìn)一步以加密勘查網(wǎng)度的坑道工程揭露為主要工作手段,以野外觀察、地質(zhì)編錄、取樣分析為主要技術(shù)方法,取得第一手原始資料,并采用相同的工業(yè)指標(biāo)和礦體圈定原則進(jìn)行綜合整理研究,然后將取得的成果資料與勘探資料進(jìn)行對(duì)比分析是否存在差異,找出產(chǎn)生差異的原因,為礦山下一步的生產(chǎn)探礦、開(kāi)采設(shè)計(jì)和采礦提出指導(dǎo)性意見(jiàn)。

2 礦區(qū)概況

礦區(qū)由銀山背斜、背斜軸部斷裂帶及其旁側(cè)派生破裂帶和西山火山口組成基本構(gòu)造格架。依據(jù)控礦構(gòu)造、礦種空間位置及產(chǎn)狀的不同,分為九區(qū)-西山、銀山西、北山、九龍上天、銀山5 個(gè)區(qū)段,前2 個(gè)區(qū)段礦種為銅,后3 個(gè)地段為鉛鋅(銀),礦區(qū)內(nèi)共圈出礦體95 條,其中銅礦體60 條,鉛鋅(銀)礦體35 條[1-2]。

銅礦體主要分布在九區(qū)-西山區(qū)區(qū)段共30 條,產(chǎn)在3#英安斑巖體南北兩側(cè)接觸帶及其外側(cè)發(fā)育裂隙構(gòu)造的蝕變千枚巖中。礦體產(chǎn)狀與巖體外接觸帶近一致,隨接觸帶變化而變化,有同步形影關(guān)系,總體走向近東西向、傾向南,傾斜方向陡立產(chǎn)出。礦體形態(tài)為近平行脈狀,沿走向和傾向均呈舒緩波狀。礦體平均厚度0.90～20.47 m,以中厚脈狀為主,厚度變化較穩(wěn)定至穩(wěn)定,各礦體銅品位0.34%～1.48%,品位變化不均勻至較均勻。礦體由1 至數(shù)條近乎平行的含銅硫化物骨干脈(＞3 cm)及其脈旁?xún)蓚?cè)呈羽狀的小脈(1～3 cm)和浸染狀微細(xì)脈的蝕變巖構(gòu)成,含銅硫化物骨干脈與礦化圍巖界線(xiàn)清晰,礦體邊界需經(jīng)取樣分析圈定。

3 最近勘探工作

礦區(qū)最近一次深部勘探工作,對(duì)照勘查規(guī)范將礦區(qū)銅礦體勘查類(lèi)型定為第Ⅱ類(lèi)型[2],采用100 m×120 m 基本工程間距探求控制資源量,加密一倍(50 m×60 m)及放稀一倍(200 m ×240 m)分別探求探明資源量和推斷資源量。礦區(qū)礦體均為呈近直立平行陡傾斜的薄-中厚脈狀礦體,礦體品位較均勻,厚度較穩(wěn)定,故所用勘查方法為勘探線(xiàn)法,勘查工程系統(tǒng)布置在勘探線(xiàn)上?？辈槭侄螢槭褂每觾?nèi)鉆探工程對(duì)已知礦體在深部延伸情況進(jìn)行加密控制[3]。

在勘查工程布置上,以3#巖體南北兩側(cè)外接觸帶S1-1 和N1-1、N2-1、N3-1 礦體為主要勘探對(duì)象,兼探其他次要礦體。該4 條礦體中以南礦體S1-1 和北礦體N1-1 控制程度最高,N2-1 礦體控制程度次之,本次主探的N3-1 礦體處在N2-1 礦體北側(cè),控制程度相對(duì)最低,在-300～-700 m 標(biāo)高06-09B 線(xiàn)以50 m×60 m 加密工程間距探求探明資源量,僅06B-07B 線(xiàn)間控制高級(jí)別塊段較為規(guī)整,其它勘探線(xiàn)控制深度不一,06-09B 線(xiàn)兩側(cè)以100 m×120 m 基本工程間距探求控制資源量。

4 本次生產(chǎn)探礦

本次井下生產(chǎn)探礦坑道分布在- 358 m、-458 m 中段的N3-1 礦體產(chǎn)出地段,中段由4 個(gè)分層組成。每個(gè)分層穿脈巷道工程間距為15～30 m×15～20 m(走向×傾向),集中分布在05-06B線(xiàn)間,少數(shù)分布在07、08 線(xiàn)。相對(duì)于最近勘探工作,本次生產(chǎn)探礦分布在最近勘探工作探求控制資源量分布地段,即控制程度相對(duì)較低的部位。

通過(guò)對(duì)-358 m、-458 m 中段系統(tǒng)地質(zhì)編錄、采樣、化驗(yàn)分析及資料綜合整理研究,取得以下工作成果。

N3-1 礦體位于銀山背斜北西翼九區(qū)3#英安斑巖體北側(cè),由47 個(gè)坑道見(jiàn)礦工程控制,分布在05-08線(xiàn),走向控制延長(zhǎng)213 m,傾斜控制延深150 m。礦體沿走向、傾向均繼續(xù)穩(wěn)定延伸。

礦體位于3#英安斑巖體北部外接觸帶,受硅化絹云母化蝕變帶和九區(qū)近東西向裂隙控制,由蝕變巖和硫化物脈組成,產(chǎn)于巖體北接觸帶外側(cè)硅化絹云母化-黃鐵礦化的蝕變千枚巖裂隙中,由1～2 條主裂隙面和其間的網(wǎng)裂隙控制,走向呈舒緩波狀,總體近東西向、傾向南,傾斜方向呈陡立的舒緩波狀,傾角86°。礦體形態(tài)為厚脈狀,連續(xù)延伸,膨脹狹縮明顯,局部有分枝復(fù)合現(xiàn)象,05 線(xiàn)以西礦體在背斜軸附近發(fā)生偏轉(zhuǎn),構(gòu)成指彎狀,具體如圖1所示。

圖1 -358 m 中段4 分層透視圖

N3-1 礦體以細(xì)脈浸染狀礦化為主,由羽狀的小脈(1～3 cm)和脈間具微細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀、浸染狀礦化的硅化絹云母化蝕變千枚巖構(gòu)成,具體如圖2所示。該類(lèi)礦化主要分布在礦體南側(cè)邊部,單樣品位為0.4% 以下占41%,品位為0.4%～0.8%占31%,品位為0.8%以上占28%。圍巖蝕變表現(xiàn)為強(qiáng)烈黃鐵礦化、硅化,片理間伴生有石英細(xì)脈、透鏡。

圖2 含順層線(xiàn)脈、細(xì)脈狀黃銅黃鐵礦蝕變千枚巖(-308 m 分層06B-1 穿脈37 號(hào)樣局部與整體)

礦體內(nèi)部礦化富集部位沿主要裂隙充填有1 條或2 條近乎平行的硫化物骨干大脈,具體如圖3所示。硫化物骨干脈體與圍巖界線(xiàn)清晰,沿走向和傾向總體順千枚巖片理發(fā)育的裂隙產(chǎn)出,局部微斜切千枚巖片理,交角5°～20°,平剖面上均呈舒緩波狀,尖滅再現(xiàn)或側(cè)現(xiàn)產(chǎn)出(側(cè)距0.5～1 m)。硫化物骨干大脈主要出現(xiàn)在N3-1 礦體北側(cè),南側(cè)少見(jiàn),在品位上呈現(xiàn)中間高兩邊低的正態(tài)分布狀,當(dāng)幾組骨干大脈疊加時(shí),則礦化幅度相應(yīng)變寬。

圖3 硫化物骨干大脈及旁側(cè)蝕變巖(-308 m 分層06B-1 穿脈29-30 號(hào)樣局部與整體)

N3-1 礦體由細(xì)脈浸染蝕變巖型礦石和致密塊狀硫化物脈型礦石組成,且以細(xì)網(wǎng)脈浸染蝕變巖型為主,占比約97%,致密塊狀硫化物脈型為輔。礦體單工程厚度3.00 m(CM06B-1/-428)-56.00 m(CM05-4/-458),平均厚度18.26 m,厚度變化系數(shù)65.66%,屬厚度較穩(wěn)定礦體。單工程最低銅品位0.405%,最高銅品位1.988%,礦體平均品位0.815%,品位變化系數(shù)44.29%,屬品位均勻礦體。

5 與最近勘探工作對(duì)比變化

N3-1 礦體最近勘探工作在05B-07 線(xiàn)以100 m×120 m(走向×傾向)的工程間距控制礦體,本次生產(chǎn)探礦選用各分層中坑道工程數(shù)量更多、工程間距更密(走向間距15 m)的-358 m 分層探獲的礦體特征,作為與勘探成果對(duì)比分析的基礎(chǔ)。

5.1 礦體形態(tài)、產(chǎn)狀變化

-358 m 分層有8 個(gè)穿脈坑道工程,主探N3-1礦體產(chǎn)出和走向延伸情況,兼探次要礦體。

1) 礦體形態(tài)變化

總體上,N3-1 礦體產(chǎn)出位置、厚度大小及延伸情況與地質(zhì)勘探成果較為貼切,其他次要礦體變化較大,具體如圖4所示,原設(shè)計(jì)為較為厚大的工業(yè)礦與低品位礦體交叉出現(xiàn),實(shí)際為薄脈狀、透鏡狀產(chǎn)出,且有自上而下的礦體連續(xù)性變差趨勢(shì),與地質(zhì)勘探成果對(duì)比有較大出入。

圖4 -358 m 分層實(shí)際圈定結(jié)果與原勘探報(bào)告礦體形態(tài)對(duì)比

2) 礦體產(chǎn)狀變化

N3-1 礦體在原勘探報(bào)告中05 線(xiàn)發(fā)生彎指狀偏轉(zhuǎn),具體如圖4所示,現(xiàn)為在05B 線(xiàn)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。原勘探報(bào)告中圈連的N3-1 礦體在05B-06 線(xiàn)走向?yàn)?3°,實(shí)際走向?yàn)?45°;礦體傾斜方向與原勘探報(bào)告基本一致均呈陡立舒緩波狀。

5.2 礦體面積對(duì)比

以-358 m 分層生產(chǎn)探礦平面圖中圈定的N3-1礦體05B-07 線(xiàn)礦體面積為基準(zhǔn),以地質(zhì)勘探平面圖中其對(duì)應(yīng)的礦體面積重合率、誤差率和歪曲率作為對(duì)比參數(shù),分別計(jì)算地質(zhì)勘探的相對(duì)誤差。具體對(duì)比數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 N3-1 礦體05B-07 線(xiàn)礦體面積對(duì)比表

表中礦體面積相對(duì)誤差Sr由式(1)計(jì)算得到,面積重合率Dr由式(2)計(jì)算得到,礦體形態(tài)歪曲率Wr由式(3)計(jì)算得到[3]。

式中:Sr——礦體面積相對(duì)誤差,%;

Sd——地質(zhì)勘探礦體面積,m2;Ss——生產(chǎn)探礦礦體面積,m2;

Sc——地質(zhì)勘探與生產(chǎn)探礦圈定的礦體重合面積,m2;

Dr——礦體面積重合率,%;

Sn——生產(chǎn)探礦相對(duì)于地質(zhì)勘探多圈的礦體面積,m2;

Sp——地質(zhì)勘探相對(duì)于生產(chǎn)探礦少圈的礦體面積,m2;

Wr——礦體形態(tài)歪曲率,%。

由上表可知-358 m 分層礦體面積相對(duì)誤差較小,礦體面積重合率較高,但礦體形態(tài)歪曲率較高。說(shuō)明礦體膨脹狹縮現(xiàn)象明顯、形態(tài)波狀起伏變化較大則且隨深度加劇這一趨勢(shì)變化,礦山在開(kāi)采時(shí)應(yīng)加強(qiáng)生產(chǎn)探礦工作及綜合研究。

5.3 礦體厚度、品位變化

生產(chǎn)探礦通過(guò)化驗(yàn)分析和綜合研究得到-358 m和-458 m 分層05B-07 線(xiàn)礦體品位和厚度數(shù)據(jù),以此為基礎(chǔ),對(duì)比勘探工作在該區(qū)域的礦體厚度、品位成果。具體對(duì)比情況見(jiàn)表2。

表2 N3-1 礦體厚度及品位對(duì)比變化表

表中礦體厚度相對(duì)誤差Hr 由式(4)求得,品位相對(duì)誤差Cr由式(5)求得[4]。

厚度相對(duì)誤差:

品位相對(duì)誤差:

式中,Hr為礦體平均厚度相對(duì)誤差,%;Hs為生產(chǎn)探礦求得的平均厚度,m;Hd為地質(zhì)勘探求得的平均厚度,m。Cr為礦體平均品位相對(duì)誤差,%;Cs為生產(chǎn)探礦求得的礦體平均品位,%(g/t);Cd為地質(zhì)勘探求得的礦體平均品位,%(g/t)。

由上表可知,-358 m 分層礦體平均厚度由原地質(zhì)勘探的22.46 m 變?yōu)楝F(xiàn)生產(chǎn)探礦的19.42 m,變化量為-15.65%;銅、金元素的平均品位由原地質(zhì)勘探的0.689%、0.762 ×10-6變?yōu)楝F(xiàn)生產(chǎn)探礦的0.676%、0.871 × 10-6,變化量分別為- 1.92%、12.51%。-458 m 分層礦體平均厚度由原地質(zhì)勘探的17.19 m 變?yōu)楝F(xiàn)生產(chǎn)探礦的23.11 m,變化量為25.62%;銅、金元素的平均品位由原地質(zhì)勘探的0.728%、0.652 ×10-6變?yōu)楝F(xiàn)生產(chǎn)探礦的0.852%、0.736 ×10-6,變化量分別為14.55%、11.41%。整體上厚度正變9.83%,品位銅正變8.81%、金正變9.77%,變化幅度都在10%以?xún)?nèi),變化不大。

5.4 變化原因分析

綜合前述,N3-1 礦體在-358 m 分層05B-07線(xiàn)礦體形態(tài)、產(chǎn)狀、面積、平均厚度、平均品位出現(xiàn)一定程度變化,分析產(chǎn)生偏差的可能原因?yàn)?

(1)礦石類(lèi)型導(dǎo)致的偏差。礦石本身細(xì)網(wǎng)脈浸染狀的成因類(lèi)型,就決定了在裂隙、層間滑動(dòng)面(帶)發(fā)育部位,蝕變礦化作用進(jìn)行的更為充分,則該區(qū)域礦體厚度、面積等參數(shù)也相應(yīng)地更大,由此產(chǎn)生偏差。

(2)生產(chǎn)探礦控制程度導(dǎo)致的偏差。生產(chǎn)探礦中部分探礦坑道未完全揭穿N3-1 礦體,如圖4中-358 m 分層05-2/-358 工程以西,由此產(chǎn)生偏差。

(3)局部圈礦連接差異導(dǎo)致偏差。最近勘探工作中,主要礦體N3-1 與相鄰次要礦體N3-2-2 在淺部間距較小,部分地段甚至接近或小于夾石剔除厚度,理論上也可以圈成同一礦體或者分支復(fù)合,但在深部由于舒緩波狀的產(chǎn)出特征,二者又分開(kāi)有一定間距,因此從總體上考慮,二者進(jìn)行了獨(dú)立圈礦,在生產(chǎn)探礦中,發(fā)現(xiàn)兩礦體在淺部產(chǎn)出情況與最近勘探工作相似,礦體間礦化連續(xù)或夾石剔除厚度小于或近等于規(guī)范要求,基本上無(wú)法找到標(biāo)志性的礦體邊界以區(qū)分兩個(gè)礦體,同時(shí)從采礦角度將兩個(gè)礦體由此隔開(kāi)意義不大,因此圈入同一礦體中,導(dǎo)致N3-1礦體部分地段膨大,而N3-2-2 礦體出現(xiàn)斷續(xù),造成了該處礦體形態(tài)、厚度、面積的極巨變化。

(4)勘探工作程度導(dǎo)致偏差。最近地質(zhì)勘探中N3-1 礦體在05B-07 線(xiàn)-358～-458 m 標(biāo)高以100 m 走向間距控制,相對(duì)程度較低,當(dāng)生產(chǎn)探礦以15m走向間距加密控制,出現(xiàn)礦體形態(tài)、產(chǎn)狀、面積、厚度及品位的變化屬正常。

由前述礦化特征變化程度及原因分析可知,最近勘探工作選用的以勘探線(xiàn)法為勘查方法、以坑內(nèi)鉆探工程為勘查手段所探獲成果基本可靠,但也應(yīng)認(rèn)識(shí)到,N3-1 礦體在05 線(xiàn)轉(zhuǎn)折端和N3-1 礦體北側(cè)平行產(chǎn)出的次要礦體出現(xiàn)了較大變化,后續(xù)礦山生產(chǎn)探礦中應(yīng)加強(qiáng)工程探礦程度,尤其是05 線(xiàn)的工程投入,以進(jìn)一步驗(yàn)證圈定結(jié)果的可靠性。同時(shí)只有基于此方式獲得的成果資料,才能成為礦山下一步礦體采礦設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),以追求最大限度提高資源利用率和降低采礦貧化率。

6 結(jié)論

最近勘探工作使用鉆探工程以100 m ×120 m(走向×傾向)基本工程間距控制N3-1 礦體05B-07 線(xiàn)產(chǎn)出特征,生產(chǎn)探礦使用坑道工程以15～30 m×15～20 m(走向×傾向)的加密工程間距控制N3-1 礦體特征,本次研究工作通過(guò)對(duì)比前后兩次工作得到的礦體形態(tài)、產(chǎn)狀、面積、厚度和品位等地質(zhì)特征參數(shù),得出N3-1 礦體產(chǎn)出位置、形態(tài)比較接近,面積相對(duì)誤差較小,礦體面積重合率較高,礦體厚度及品位偏差皆在10%以?xún)?nèi),說(shuō)明整體上勘探工作選用勘查方法、技術(shù)手段和勘查網(wǎng)度的較為適用和可靠,但同時(shí)礦體產(chǎn)狀在05B 線(xiàn)提前發(fā)生偏轉(zhuǎn),礦體形態(tài)歪曲率較高,表明該類(lèi)型礦石在走向、傾向上具有一定變化性,在前期地質(zhì)勘查工作后仍需要進(jìn)一步加強(qiáng)生產(chǎn)探礦及綜合研究工作,才能滿(mǎn)足礦山生產(chǎn)實(shí)際開(kāi)采和建設(shè)的需求。