湖南團(tuán)山背地區(qū)金銅礦資源評(píng)價(jià)

湖南團(tuán)山背地區(qū)金銅礦資源評(píng)價(jià)

礦產(chǎn)資源是自然資源的重要組成部分。它是人們生存、依靠和發(fā)展的基礎(chǔ)。而且礦山的產(chǎn)能和資源狀態(tài)是直接制約我國(guó)有色金屬工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素,目前我國(guó)90%以上的能源和80%左右的工業(yè)原料都取自礦產(chǎn)資源,每年消耗的礦物原料超過(guò)50×108t,礦產(chǎn)資源支撐了占我國(guó)GDP70%的國(guó)民經(jīng)濟(jì)的運(yùn)轉(zhuǎn)。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速持續(xù)發(fā)展,對(duì)礦產(chǎn)資源的需求與日俱增,而資源的高強(qiáng)度消耗導(dǎo)致了當(dāng)今自然界資源日益枯竭。加之我國(guó)對(duì)礦產(chǎn)開(kāi)采的管理滯后,地質(zhì)勘查實(shí)際投入大幅度下降,可供開(kāi)發(fā)建設(shè)的資源十分短缺,難采難選難利用的礦產(chǎn)資源比例逐漸增加,資源的總回收率與世界先進(jìn)水平相比低20%左右,礦石中共生伴生組分的綜合利用率不到20%,堆存的大量尾礦既占用農(nóng)田又污染環(huán)境。目前我國(guó)的多數(shù)有色金屬礦山的處境十分困難,可采儲(chǔ)量不足,產(chǎn)能下降,效益低下,關(guān)閉加速,礦產(chǎn)原料自給率下滑,進(jìn)口依賴程度加劇。造成有色金屬礦產(chǎn)品供給日趨緊張。我國(guó)有色金屬工業(yè)持續(xù)發(fā)展正面臨著礦產(chǎn)資源嚴(yán)重不足的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),解決資源危機(jī)已刻不容緩。因此,根據(jù)高效益、低能耗、無(wú)污染的方針,充分利用運(yùn)籌學(xué)、管理學(xué)、現(xiàn)代數(shù)學(xué)工具等知識(shí)和高科技信息技術(shù),建立起我國(guó)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用的評(píng)價(jià)技術(shù)體系,最大限度地發(fā)揮礦產(chǎn)資源的資源效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益是十分必要的。本文以湖南團(tuán)山背礦區(qū)金(銅)礦普查為例,對(duì)礦產(chǎn)資源的普查評(píng)價(jià)作一個(gè)簡(jiǎn)單的論述。1團(tuán)山背景礦區(qū)的基本結(jié)構(gòu)1.1工程地質(zhì)條件團(tuán)山背礦區(qū)屬中低山區(qū),地勢(shì)較陡峻,地形坡度達(dá)30°～40°,海拔標(biāo)高最高為520.7m,最低為147.5m,高差達(dá)373.2m;礦區(qū)交通運(yùn)輸條件較好,公路已直達(dá)礦區(qū),路幅較寬,路面情況較好。礦區(qū)地表水系發(fā)育,常年性流水眾多,一條小河蜿蜒流過(guò)礦區(qū)南部,可滿足礦山生產(chǎn)、生活用水。礦區(qū)屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候,冬寒期短,四季分明,3～6月上旬為雨季,雨量充沛,年降水量1400mm以上。年均氣溫17.6℃,1月平均氣溫5.3℃,7月平均氣溫29.5℃。無(wú)霜期288d。區(qū)內(nèi)經(jīng)濟(jì)以農(nóng)、林業(yè)為主,地少人多,勞動(dòng)力資源豐富。高壓電網(wǎng)已覆蓋本區(qū),供電情況良好。礦區(qū)主要巖性為砂質(zhì)板巖、板巖和砂巖,不含水-弱含水,含水層主要為第四系洪-坡積物(孔隙水)和半風(fēng)化基巖(裂隙水)。第四系洪-坡積物主要分布在山溝或山麓中,厚度一般小于3m,半風(fēng)化基巖含裂隙水深度一般小于20m,水量較小。礦區(qū)屬中低山區(qū),地形陡峻,水系大多呈南北向,雨季常有山澗溪水向南匯入近東西向的小河中。礦床充水因素主要為大氣降水,排水條件好,不會(huì)造成大的坑道涌水。由此可見(jiàn)礦區(qū)水文地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單。礦區(qū)地層中巖石為砂質(zhì)板巖、板巖和砂巖,薄-中厚層狀,結(jié)構(gòu)致密,工程地質(zhì)條件穩(wěn)固。在劈理化帶中,巖石劈理發(fā)育,穩(wěn)定性一般。在巖體含礦破碎蝕變帶,巖石破碎,穩(wěn)定性差,坑道需支護(hù),但破碎帶厚度一般不大,對(duì)礦床開(kāi)采影響不大。在第四系殘坡積物與風(fēng)化巖層接觸部位,穩(wěn)定性差,坑道需支護(hù)加固?？傊?礦區(qū)的工程地質(zhì)條件相對(duì)較簡(jiǎn)單。雖然礦區(qū)內(nèi)民采曾盛極一時(shí),造成了輕微的水土流失和較為嚴(yán)重的氰化物污染;且由于林業(yè)部門管理不力,濫砍濫伐現(xiàn)象也較嚴(yán)重,在一定程度上加劇了水土流失。但近年來(lái)由于把礦區(qū)下游的官莊水庫(kù)作為50萬(wàn)醴陵市民的生活用水,當(dāng)?shù)貓?zhí)法部門加強(qiáng)了對(duì)相關(guān)行業(yè)的管理,尤其對(duì)非法采礦活動(dòng)進(jìn)行了嚴(yán)厲打擊,礦區(qū)治污成效顯著,環(huán)境污染得到了有效控制,因而礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)較好。1.2礦床成礦作用團(tuán)山背礦區(qū)是湘東地區(qū)乃至湖南省的金礦集中區(qū)之一,區(qū)內(nèi)金礦產(chǎn)豐富。據(jù)統(tǒng)計(jì),區(qū)內(nèi)有金、銅、銀、鉛、鋅礦床(點(diǎn))15處,成礦地質(zhì)條件優(yōu)越。經(jīng)歸納,主要有以下幾個(gè)方面的有利因素:1.礦區(qū)處于構(gòu)造的復(fù)合部位,構(gòu)造活動(dòng)持久而強(qiáng)烈,能為成礦提供理想的運(yùn)移通道和容礦空間。2.礦區(qū)內(nèi)大面積出露的中元古界冷家溪群富含Au、Ag、As、Hg、Sb、Cu、Pb、Zn、Bi、W等元素,其平均豐度值(155個(gè)樣品)分別為:Au77×10-9、Ag317.7×10-9、As136.78×10-6、Hg1.92×10-6、Sb6.55×10-6、Cu54.08×10-6、Pb61.19×10-6、Bi0.515×10-6、W3.67×10-9,分別為其在地殼沉積巖類巖石中元素豐度值的15.1、4.89、15.9、7.11、6.55、1.35、4.08、1.68、171.66、2.29倍,能為成礦提供充足的礦源。3.礦區(qū)內(nèi)多期次強(qiáng)烈的巖漿活動(dòng),能為成礦充分的熱源。同時(shí),其冷凝過(guò)程中析出的流體與變質(zhì)水及地表水一起能為成礦提供必需的水源。4.礦區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)豐富,類型齊全。以金礦為例,區(qū)內(nèi)除石英大脈型、石英細(xì)脈型以外,尚有蝕變破碎帶型、斑巖型等。成礦具多期性,以雁林寺金礦為例,既有產(chǎn)出于北東向劈理化帶的礦體,又有受韌性剪切帶控制的含金大脈,此外,在穿切細(xì)脈帶型金礦體的巖脈中亦見(jiàn)到金礦化。1.3特征結(jié)果分析金礦床金屬資源特征團(tuán)山背礦區(qū)主要構(gòu)造為EW向構(gòu)造和NW向構(gòu)造。EW向構(gòu)造以大量發(fā)育近EW向劈理化帶為特征。全區(qū)共圈定6條劈理化帶,其走向延長(zhǎng)420～800m,寬20～270m,產(chǎn)狀315°～15°∠21°～85°。從劈理化帶邊緣到中部,劈理越發(fā)育,越密集。礦區(qū)半數(shù)以上礦脈都產(chǎn)于劈理化帶中,劈理化帶為區(qū)內(nèi)重要的容礦構(gòu)造。NW向構(gòu)造為隱伏構(gòu)造,高精度磁測(cè)在區(qū)內(nèi)圈出的兩條長(zhǎng)度分別為2000m和2300m的北西向串珠狀異常帶,推測(cè)即為NW向隱伏構(gòu)造引起。該構(gòu)造地表斷裂特征不明顯,在局部見(jiàn)中基性輝綠巖脈產(chǎn)出,其附近有花崗閃長(zhǎng)巖體。區(qū)內(nèi)礦脈整體上呈NW向雁行排列,說(shuō)明NW向構(gòu)造具有控巖控礦作用。另于礦區(qū)東南角梨樹(shù)坡-新屋一帶,見(jiàn)一條斷層,走向約50°,它限制了Ⅰ號(hào)劈理化帶及其內(nèi)數(shù)條礦化帶的東端,屬成礦期后斷裂。區(qū)內(nèi)花崗閃長(zhǎng)巖枝及輝綠巖脈廣泛出露,另見(jiàn)一個(gè)花崗斑巖小巖體。花崗閃長(zhǎng)巖枝地表露頭有5個(gè),出露面積最大的為112×220m,最小的為20×20m。巖石為灰綠-淺灰綠色,半自形粒狀結(jié)構(gòu),交代結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。主要礦物成分為石英、絹云母、長(zhǎng)石、綠泥石及少量金屬礦物(黃鐵礦),其中部分綠泥石保留角閃石的晶形。4個(gè)巖枝均具金礦化,且呈現(xiàn)環(huán)狀-半環(huán)狀不對(duì)稱的蝕變礦化特征,從巖體至圍巖,蝕變分為絹英巖化、褪色化、青磐巖化,前兩者中往往在后期疊加較強(qiáng)的黃鐵-毒砂礦化和硅化。礦化則為:巖體中為絹英巖化蝕變的金礦化體,金品位為0.1×10-6～n×10-6,接觸帶中為蝕變巖型金礦化體,金品位為n×10-6～(n×10)×10-6,青磐巖化帶具金礦化,金品位為0.n×10-6。由此可見(jiàn)花崗閃長(zhǎng)巖與金礦化關(guān)系密切。花崗斑巖體出露于盤石坑坑口,面積約10m×25m,地表有一個(gè)硅化帽,其內(nèi)石英細(xì)網(wǎng)脈十分發(fā)育,具較強(qiáng)的黃鐵礦化,另見(jiàn)黃銅、毒砂礦化及碳酸巖化。金品位為0.03×10-6～0.35×10-6。由此可見(jiàn)花崗斑巖與金礦化有關(guān)。輝綠巖脈在礦區(qū)出露有4處,呈透鏡體狀,寬1～3m,延長(zhǎng)10～30m,走向北西,傾向北東。未見(jiàn)蝕變礦化特征,與金礦化無(wú)明顯關(guān)系。礦區(qū)1∶2.5萬(wàn)溝系次生暈詳查表明,礦區(qū)異常元素組合為Au、As、Sb、Ag、Pb、Cu、Sr、Ba。Au異常面積大(約10km2),強(qiáng)度高(最低濃度帶值A(chǔ)u18×10-9),具極好的濃度梯度帶和多個(gè)濃集中心,Au異常濃集部位峰值大于1000×10-9;Ag、As、Sb、Pb等異常規(guī)模小,大多發(fā)育于Au異常范圍內(nèi)。礦區(qū)通過(guò)進(jìn)一步1∶1萬(wàn)次生暈地球化學(xué)測(cè)量(測(cè)網(wǎng)200×20m,只做Au元素分析),Au元素以異常下限10×10-9圈定異常,則Au異常面積大于2.5km2,具有多個(gè)濃集中心。Au異常濃集部位主要有7個(gè),形態(tài)主要為近東西、北西西向不規(guī)則的帶狀,單個(gè)面積0.2～1km2,強(qiáng)度大于20×10-9,峰值96×10-9～320×10-9。礦區(qū)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的19條金礦化帶(其中查明4個(gè)金礦體)都產(chǎn)出于金異常中,可見(jiàn)礦區(qū)金異常具有重要的找礦意義,其規(guī)模和強(qiáng)度預(yù)示了較好的找礦前景。2礦床技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)2.1通過(guò)普查-工程參數(shù)調(diào)查,加強(qiáng)地質(zhì)勘探工作二十世紀(jì)六十年代,地礦系統(tǒng)在該區(qū)開(kāi)展了區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查;二十世紀(jì)八十年代,進(jìn)行了1∶20萬(wàn)水系沉積物測(cè)量和其它地質(zhì)工作。這些工作基本查明了區(qū)域地質(zhì)背景,發(fā)現(xiàn)了多處以Au為主的地球化學(xué)綜合異常和重砂異常。1987～1989年,有色系統(tǒng)開(kāi)展了包括本區(qū)在內(nèi)的1∶5萬(wàn)分桑流掃面工作,發(fā)現(xiàn)了雁林寺-黃絲坑-團(tuán)山背-橫江沖和官橋-官莊-雙江寺兩個(gè)規(guī)模大、強(qiáng)度高的Au、Sb、As綜合異常帶經(jīng)檢查,均為礦致異常。1989～1993年,有色214隊(duì)在雁林寺開(kāi)展了普查-詳查工作,提交詳查金儲(chǔ)量4.74t,控制普查儲(chǔ)量10余t。同期,武警黃金部隊(duì)在洪源開(kāi)展金礦普查、詳查工作,提交詳查金儲(chǔ)量4.5t,控制普查儲(chǔ)量近10t。1995～1996年,有色系統(tǒng)在大官?zèng)_-團(tuán)山背地區(qū)開(kāi)展了1∶2.5萬(wàn)溝系次生暈測(cè)量和高精度磁測(cè),證實(shí)了以往分散流Au異常的可靠性,并對(duì)區(qū)內(nèi)深部隱伏構(gòu)造進(jìn)行了推斷解釋。1996～2000年,湖南有色地質(zhì)勘查院對(duì)團(tuán)山背礦區(qū)開(kāi)展了以金礦找礦為目標(biāo)的勘查工作,累計(jì)投入的主要實(shí)物工作量有:1∶1萬(wàn)土壤測(cè)量3.5km2,1∶1萬(wàn)地質(zhì)測(cè)量3.5km2,槽探4077m3,坑探147m,淺井30m,基本分析樣180件。通過(guò)工作,初步查明了成礦地質(zhì)條件、控礦因素,金礦(化)體的分布特征,共圈出礦脈18條,金礦體7個(gè),探獲D級(jí)儲(chǔ)量(相當(dāng)于333資源量)金4.817t,推測(cè)E級(jí)(相當(dāng)于334資源量)近10t,為進(jìn)一步工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2002～2003年,湖南有色地質(zhì)勘查院在已有地質(zhì)勘查成果的基礎(chǔ)上,以剪切帶型金礦床、斑巖型金(銅)礦床的成礦模式為理論指導(dǎo),以金為主攻目標(biāo),基本查明團(tuán)山背礦區(qū)金銅礦資源狀況;以V1、V2、V4為主要工作對(duì)象,用鉆探探索和了解礦體的深部礦化情況,配合槽探,圈定地表金礦(化)體,控制礦體的深部延伸;開(kāi)展金銅礦成礦規(guī)律的綜合研究;提交金礦(333+334)資源量15t。2.2金礦床成礦地質(zhì)特征團(tuán)山背礦區(qū)礦石類型按氧化程度不同,可分為氧化礦石和原生礦石兩類,以原生礦石為主要利用對(duì)象;按脈石礦物不同,分蝕變巖型和石英脈型兩種類型,蝕變巖型礦石由強(qiáng)褪色蝕變的粉砂質(zhì)板巖或絹英巖化的花崗閃長(zhǎng)巖組成,夾少量的微細(xì)石英脈,其主要成分為絹云母、石英及少量泥質(zhì)物;石英脈型礦石以石英脈微細(xì)脈為主,夾少量的礦化蝕變圍巖,其主要成分為石英。礦石中有用組份為金,主要以自然金形式存在,多產(chǎn)于石英、黃鐵礦、毒砂晶隙間,少量為黃鐵礦、毒砂所包裹。有害組分主要為毒砂、黃鐵礦,其含量及分布和金的含量與分布密切相關(guān),礦石中平均含S為0.88%,As為0.45%。主要金屬礦物為黃鐵礦、毒砂及自然金,其次為很少量方鉛礦、閃鋅礦和黃銅礦等。非金屬礦物有石英、絹云母、綠泥石、方解石等。礦石的結(jié)構(gòu)主要為半自形-自形粒狀結(jié)構(gòu)、它形粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)等,礦石主要的構(gòu)造有浸染狀構(gòu)造、微層構(gòu)造和塊狀構(gòu)造。礦區(qū)的金礦按其成因主要可分為兩種類型,即斑巖型金礦和剪切帶型金礦。斑巖型金礦產(chǎn)出于花崗閃長(zhǎng)巖枝(脈)的絹英巖化帶及其外接觸帶(疊加了黃鐵-毒砂礦化的褪色蝕變帶)上,其內(nèi)可見(jiàn)數(shù)米長(zhǎng)、n～10余厘米厚的含金石英脈,品位最高達(dá)n×100×10-6～n×1000×10-6,該類型礦體品位較富(4.55×10-6～156.80×10-6,平均10.06×10-6),但規(guī)模不大(長(zhǎng)100～210m,厚1.12～3.76m);剪切帶型金礦產(chǎn)出于劈理化帶中,地表礦化較弱,金品位0.1×10-6～1.03×10-6,但其深部控制不夠,且規(guī)模較大,長(zhǎng)大于1000m,寬10～30m,存在進(jìn)一步工作的價(jià)值。目前為止團(tuán)山背礦區(qū)共計(jì)查明333+334金資源的礦石量為993850t,金屬量為7347kg。初步的探采試驗(yàn)表明,選冶總回收率在80%以上,取10%的采礦貧化率,10%的采礦損失率,則礦區(qū)可獲成品金為4674kg。以成品金80元/g,噸礦石成本150元計(jì)算,則總生產(chǎn)成本為14908萬(wàn)元,總價(jià)值為37392萬(wàn)元,礦區(qū)潛在價(jià)值(總利潤(rùn),靜態(tài)值)為22484萬(wàn)元。3團(tuán)山背金礦床開(kāi)發(fā)的必要性團(tuán)山背礦區(qū)Au異常規(guī)模大、強(qiáng)度高,具多個(gè)濃集中心。礦區(qū)劈理化帶發(fā)育,金礦化普遍,已圈出5個(gè)金礦體,估算金資源礦石量為993850t,金屬量為7213kg。目前的普查區(qū)僅占異常區(qū)的1/2,且對(duì)半數(shù)以上的礦化帶未做深部控制,據(jù)此預(yù)測(cè)內(nèi)蘊(yùn)資源量可望翻番,即:金礦石量可達(dá)200余萬(wàn)t,金金屬量近15t。其金礦體品位較高(全區(qū)平均金品位7.21×10-6,原生礦平均品位為10.06×10-6,氧化礦平均