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摘要 :以石坞金矿为研究对象,对矿区圈定的 10 条金矿体 的矿体地质特征进行了分析,分析认为矿区金矿化带严格受金 山— 朱林韧性剪切带之超糜棱岩、糜棱岩—石英、黄铁矿、铁白 云石化带控制, 金矿体均赋存于金矿化带内。矿石类型为星散浸 染状硅化黄铁矿化超糜棱岩—糜棱岩(简称“块状矿石”) 和星 散浸染状硅化黄铁矿化千糜岩(简称“条带状矿石”)。其中,V1 是主矿体,占矿区金总资源量的 81.27%。同时对矿区开采技术 条件进行了分析,矿区为水文地质条件简单,工程地质条件中 等,环境地质条件中等的矿床。
关键词 :石坞金矿,矿体地质特征,开采技术条件
石坞金矿床是金山金矿田内的第二大矿床,位居矿田中北部, 东与金山金矿床相连。通过本次勘探工作,详细查明了矿区控矿、 容矿构造—金山-朱林韧性剪切带(石坞段) 的规模、形态、产状、 构造岩蚀变分带,详细查清了矿区范围内的矿体数量、规模、形 态、产状及空间分布,详细查明了矿床水文地质、工程地质、环境 地质等条件。通过本文对矿区矿体地质特征及开采技术条件的分 析,以期对矿区今后深部找矿及矿山开采有一定的指导意义。
1 区域地质概况
石坞金矿床是金山金矿田的重要组成部分。区域构造上,定 位于赣东北韧性剪切蛇绿岩构造混杂带之金山韧性推覆变形带 中。成矿区带属于华南成矿省之钦杭东段成矿带,萍乡 - 德兴铜 金银多金属煤硅灰石非金属成矿亚带的德兴铜、金矿集区之金 山金矿田内。区域赋矿地层新元古界青白口系下部张村岩组, 夹 持于两条北东走向的走滑型韧性剪切带之间。区内岩浆活动频 繁。从海底喷发、喷流、深层侵入至陆相喷发皆有表现,以晋宁 期和燕山期岩浆活动最为强烈而广泛。
2 矿体特征
2.1 矿(化) 体特征
矿区金矿化带严格受金山—朱林韧性剪切带之超糜棱岩、 糜棱岩—石英、黄铁矿、铁白云石化控制, 按Au 品位>0.1g/t指 标圈定的金矿化带范围与其基本一致,对应强应变中心,出现 多层平行金矿体, 矿区圈定的 10条金矿体均赋存于金矿化带内, 含矿地质体为超糜棱岩 - 糜棱岩、千糜岩, 且超糜棱岩 - 糜棱岩、 千糜岩在空间上呈渐变过渡关系, 无明显界限并相互交错, 其由 外带的糜棱岩化、千糜岩化岩石包绕,按其岩性可分为 :外带 (糜棱岩化、千糜岩岩化岩石) → 内带(千糜岩、糜棱岩、超糜棱 岩),此外,在强应变中心(内带) 局部地段夹有刚性碎块的变安 山玄武岩, 以(NE 向 353线~ 349线,NW 向4线~ 6线) 最为明显,该地段变安山玄武岩呈厚大透镜状, 以致该地段金矿体变薄 或品位变贫。矿区内共圈定金矿体 10 个,编号为V1 ~ V10.以 V1 矿体为中心,V1 矿体往上依次编号为V3 、V5 、V7 、V9 ,V1 矿体向 下依次编号为V2 、V4 、V6 、V8 、V10.
2.2 V1 矿体
V1 是石坞矿区主矿体,占金总资源量的 81.27%。V1 矿体赋 存在金山—朱林韧性剪切带Ⅰ带中上部。分布在 337 线~ 373 线 间, 走向控制长 848m, 倾向控制延深 1212m, 最大延深 1746m, 顶部最高标高 +187m,深部钻孔控制最低标高 -278m,属隐伏矿 体。在探矿权范围之外,矿体在走向上,倾向上往深部均有延 伸,未完全控制。矿体产状受剪切带主剪切面控制,沿走向、倾 向均呈舒缓波状延伸。由于东坞背形的影响,在 361 号勘探线 两侧矿体产状明显不同。东部矿体走向呈北西—南东,倾向北 东,倾角较缓,平均倾角 11.6°。西部矿体走向北东—南西,倾 向北西,倾角较缓,平均倾角 13.4°。矿体形态为似层状,连续 延伸,膨胀狭缩明显,局部出现分支复合现象,在产状变化处 矿体厚大。矿体单工程厚度 0.80m ~ 30.70m, 平均厚度 4.94m, 厚度分级频率以 1m ~ 3m 居多(占总数 42.9%),3m ~ 5m 次之 (占总数 24.5%)。矿体厚度变化系数 94.59%,属厚度较稳定矿 体。矿体单工程品位 2.00g/t ~ 27.60g/t, 平均品位 4.59g/t, 单 工程品位分级频率以 2g/t ~ 6g/t 居多,占圈矿工程的 80.4%, 其次为 6g/t ~ 10g/t, 占比 13.5%。单样最高品位 89g/t, 单样品 级分级频率以 2g/t ~ 6g/t 级居多,占矿体样品总数的 48.2%, 6g/t~10g/t级占12.0%,大于10g/t级占11.9%。矿体品位变化系 数为142.4%,属有用组份分布较均匀矿体。
2.3 V2 矿体
V2 占金总资源量的 7.79%,居第二位。矿体赋存在金矿化带 中偏下部,与V1 垂距2m ~ 18m,两者产状基本一致,同步起伏 变化,分布在 337线~ 369线之间,走向控制长约 707m,倾向延 深长 125m ~ 595m, 平均 356m, 顶部最高标高 +102m, 深部钻 孔控制最低标高 -50m。矿体形态呈似层状,矿体产状在 361 号 勘探线两侧产状不一致,与V1 产状变化基本一致,矿体平均倾 角约 13.3°。矿体单工程厚度 1.10m ~ 11.51m, 平均厚度 3.54m, 厚度分级频率以 1m ~ 3m 居多, 3m ~ 5m 次之(占总数 27.4%)。 矿体厚度变化系数 76.59%,属厚度稳定矿体。矿体单工程品位 2.00g/t ~ 16.72g/t, 平均品位 3.92g/t, 单样最高品位 118.3g/t, 单工程品位分级频率以2g/t ~ 4g/t居多,占圈矿工程的 71.0%, 矿体品位变化系数为226.3%, 属有用组份分布不均匀矿体。 2.4 其它矿体V3 、V5 、V7 矿体紧贴V1 矿体上盘产出, 剖面上三者赋存位置相当, 与下伏V1 矿体垂距约 3m ~ 19m, 平面互不重叠。
V3 矿体分布在 337 ~ 349 线间 12m ~ 62m 标高, 其探获的 金金属量居第八位, 占0.90%。矿体倾向43.8°,倾角 11.7°。共 8条勘探线见矿,分别由20 个钻孔控制。矿体形态为透镜状,矿 体走向控制长约203m,倾向延深长235m, 最大延伸长 346m。矿 体单工程厚度 1.48m ~ 5.95m, 单工程平均厚度2.99m, 厚度变化 系数为 65.91%, 属厚度稳定矿体。单工程品位2.00g/t ~ 5.71g/t, 平均品位 3.52g/t,矿体品位变化系数为 103.40%,属有用组份分 布较均匀矿体。
V5 矿体分布在 355 线~ 363 线间 20m ~ 84m 标高间, 探获 金金属量居第六位,占 1.52%。矿体产状在 361 号勘探线两侧产 状不一致,与V1 产状变化基本一致,矿体平均倾角约 11.4°。由 35 个钻孔、2 个硐室工程控制,矿体形态为透镜状,矿体走向长 208m, 倾向延深长 312m。矿体单工程厚度 1.32m ~ 9.04m, 单工 程平均厚度 3.47m,厚度变化系数为 63.35%,属厚度稳定矿体。 单工程品位 2.07g/t ~ 19.34g/t, 平均品位 4.83g/t, 矿体品位变 化系数为 136.73%, 属有用组份分布较均匀矿体。
V7 矿体分布在 367 线~ 373 线间 -151m ~ -27m 标高间, 探 获金金属量居第三位, 占2.38%。矿体倾向 331.7°,倾角 18.6°。 由 14 个见矿钻孔工程控制,矿体形态为透镜状,矿体走向长 118m, 倾向延深长365m。矿体单工程厚度 1.50m ~ 4.65m, 单工 程平均厚度 2.38m,厚度变化系数为 70.62%,属厚度稳定矿体。 单工程品位 2.99g/t ~ 18.97g/t, 平均品位 5.88g/t, 矿体品位变 化系数为 119.45%, 属有用组份分布较均匀矿体。
V9 矿体分布在 357B ~ 363 线 间 37m ~ 72m 标高 间,探获 金金属量居第十位, 占 0.34%。矿体倾向 47.1°,倾角 13.5°。由 8 个见矿钻孔工程控制,矿体形态为透镜状,矿体走向长 138m, 倾向延深长 83m。矿体单工程厚度 1.48 ~ 6.06m,单工程平均厚 度 2.39m,厚度变化系数为 70.7%,属厚度稳定矿体。单工程品 位 2.07g/t ~ 12.91g/t, 平均品位 3.74g/t, 矿体品位变化系数为 77.31%, 属有用组份分布均匀矿体。
V4 、V6 、V8 、V10 矿体在V2 矿体下盘,由上而下依次产出,V4 与上覆V2 矿体垂距2m ~ 22m, V6 与V4 矿体垂距 3m ~ 20m, V8 与V6 矿体垂距2m ~ 14m。
V4 矿体分布在 359线~ 365线间 -123m ~ 45m标高间,探获 金金属量居第四位,占 1.97%。矿体产状在 361 号勘探线两侧产 状不一致,与V1 产状变化基本一致,矿体平均倾角约 11.4°。由 35 个见矿钻孔工程控制,矿体形态为透镜状,矿体走向长 143m, 倾向延深长 398m。矿体单工程厚度 1.11m ~ 9.23m,单工程平均 厚度 3.72m,厚度变化系数为 76.18%,属厚度稳定矿体。单工程 品位 2.00g/t ~ 12.29g/t, 平均品位 4.47g/t, 矿体品位变化系数 为 114.72%, 属有用组份分布较均匀矿体。
V6 矿体分布在 359 线~ 363B 线间 -5m ~ 30m 标高间, 探获 金金属量居第七位,占 1.20%。矿体产状在 361 号勘探线两侧产 状不一致, 与V1产状变化基本一致, 矿体平均倾角约 13.0°。由 25 个见矿钻孔工程控制,矿体形态为透镜状,矿体长 124m,倾向延深长202m。矿体单工程厚度 0.70m ~ 8.39m,单工程平均厚 度 3.26m,厚度变化系数为 74.06%,属厚度稳定矿体。单工程品 位 2.05g/t ~ 18.73g/t, 平均品位 4.29g/t, 矿体品位变化系数为 106.50%, 属有用组份分布较均匀矿体。
V8 矿体分布在 359B线~ 363B线间 -20m ~ 21m 标高间,探 获金金属量居第五位,占 1.89%。矿体产状在 361 号勘探线两侧 产状不一致,与V1 产状变化基本一致,矿体平均倾角约 11.4°。 由 23 个见矿钻孔工程控制,矿体形态为透镜状,矿体走向长 100m, 倾向延深长 449m。矿体单工程厚度 1.41m ~ 16.10m, 单 工程平均厚度6.17m,厚度变化系数为78.15%, 属厚度稳定矿体。 单工程品位2.00g/t ~ 6.75g/t, 平均品位 3.46g/t, 矿体品位变化 系数为 144.19%, 属有用组份分布较均匀矿体。
V10 矿体分布在 361线~ 369线间 -93m ~ -18m标高间, 探获 金金属量居第九位,占 0.74%。矿体倾向 335°,倾角 8.6°。由 10 个见矿钻孔工程控制,矿体形态为透镜状,矿体走向长212m, 倾向延深长223m。矿体单工程厚度 1.24m ~ 7.74m,单工程平均 真厚度 3.07m,厚度变化系数为 92.43%,属厚度较稳定矿体。单 工程品位2.30g/t ~ 5.50g/t, 平均品位2.67g/t, 矿体品位变化系 数为 51.39%, 属有用组份分布均匀矿体。
2.5 矿体围岩与夹石
矿床矿体下盘近矿围岩多为千糜化砂质千枚岩、千糜岩,其 上盘近矿围岩主要为糜棱岩化砂质千枚岩、变安山玄武岩。矿体 上、下盘围岩的矿物组合、结构、构造与矿体本身无明显差异, 呈渐变过渡关系。矿床各矿体矿化较连续稳定, 矿体内部出现夹 石现象少,夹石与矿体为同一地质体,矿物组成、结构、构造相 同,两者呈渐变过渡,夹石Au 品位 0.05g/t ~ 0.98g/t, 夹石夹于 矿体内部, 呈扁豆状 ,规模较小, 对矿体的完整性影响小。
3 开采技术条件
3.1 水文地质
3.1.1 区域水文地质概况
(1) 地形地貌。金山金矿田位于怀玉山支脉,大茅山的西北麓,处低山—丘陵过渡地带,属构造侵蚀低山地貌,地形从北东 向南西逐渐变低, 一般海拔标高 150m ~ 300m, 最低处是矿田南 西金山口桥底,标高 58m,是当地侵蚀基准面。矿田东、西、北 三面地形隆起,由新光—棉花山—茅岭—朱林岭—新济岭一系 列山岭连接成开口向南的半环状地貌,构成一个独立的水文地 质单元,金山口是矿田水系的总排泄口,排入洎水河。北坡由南 西向北东逐渐变低, 最低处是铜矿祝家东侧秀水河河长为 117m。 南坡由北东向南西逐渐变低,最低处在位于金山口朱林河汇入 洎水河处,海拔标高 58m,水文单元内相对高差 100m ~ 200m。 石坞金矿区位于金山矿田水文单元中北部, 跨越北坡和南坡, 处于水文单元的补给区。
(2) 气候。德兴市属中亚热带湿润季风气候区,气候温和, 四季分明,多雨湿润,为江西省暴雨中心区域,每年的 5 月~ 7 月多为切变锋面旋雨,7 月~ 8 月为热雷雨和台风雨。降雨多集中在 4 月~ 7 月,平均 降雨量为 1098mm,占年平均降雨量 的 54.79%,为丰水期 ;9 月~ 12 月为枯水期,平均降雨量为 346.1mm, 仅为全年的 17.27%。
(3) 河流水系。区内的地表水系的发育以溪流为主。金山矿 田为独立水系网络,汇水面积 21.3km2.地表水汇集于朱林河、 金山河, 由北流往南通过金山口汇入洎水河。
(4) 含水层。区内主要地层主要有新元古界张村岩组、中生 界白垩系石溪组、第四系, 岩浆岩有加里东期、晋宁晚期闪长岩、 辉石闪长岩、花岗闪长岩、安山玄武岩、辉绿岩等。有四大类型 含水层 :第四系松散岩类孔隙含水层、中生界白垩系石溪组碎 屑岩裂隙含水层、新元古界张村岩组浅变质岩裂隙含水层及构 造裂隙含水带。
3.1.2 矿区水文地质条件
(1) 矿区所在水文地质单元位置。矿区所属水文地质单元由 石坞、黄不坑等山岭形成一条走向为南西 - 北西 - 南东向的分水 岭穿过石坞金矿区, 石坞金矿在分水岭的两侧, 属于两个次级小 水系网格。地形地貌属低山区,汇水面积约 5km2.总体地势北东 高,南西低,最大高差 200m,其中分水岭东北最低点为西南一 角东坞小溪矿区出口为分水岭西南最低点,标高 96m,为矿区侵 蚀基准面, 矿区位于水文地质单元的补给区。
(2) 地表水特征。矿区中心位于朱林岭南侧, 为一环形地貌, 四面环山,仅西部有一狭窄谷地,地形强烈切割,山形陡峻,且 山岭相连,形成一个独立的水文网络,沿沟谷发育较多小溪流, 东坞小溪是矿区内最大地表水体, 为季节性溪流, 其流量与降雨 量呈正相关,枯水期断流。小溪近东西流向,贯穿矿区,由矿区 西部狭窄谷地中流出矿区, 注入朱林河。
(3) 岩(矿) 层的富水性。矿区主要地层为新元古界张村岩 组,大面积分布于矿区, 少量第四系主要分布在东坞小溪沟谷和 南部黄柏坑小溪支沟, 极少量零星出露的小岩脉。含水层有第四 系松散岩类孔隙含水层、变质岩裂隙含水层两大类型, 隔水层主 要为未风化、裂隙不发育的基岩及零星分布的岩浆岩脉。
(4) 地下水动态及其补给、径流与排泄。矿区地下水由大气 降水补给为主,少量沟谷低洼处接受溪流或第四系孔隙水的补 给,其动态受降雨控制。矿区风化带泉水在丰水期流量明显增 大,枯水期流量明显减少或断流。因风化层以下构造裂隙不发 育,联系联通性差,构造裂隙水受降雨量影响较小,从勘探期间 70m 中段一个水文年的流量观测数据来看,矿坑排水的变幅较 小,其流量变化相对降雨量具有一定滞后性。由于矿区地表水自 然排泄条件好,不利于地下水积聚,而且基岩透水性差,地下水 接受大气降水补给能力较差, 地下径流量亦小。地下水通过浅部 含水层由高处向低处渗透径流,最终在沟谷低洼处以泉的形式 排泄地表或侧向补给溪水与河流。
(5) 水文地质类型。矿区地貌类型为低山地貌,自然斜坡坡 度25°~ 35°, 最大海拔高度 370m, 矿区侵蚀基准面标高 96m。 地形有利于地表水自然排泄。矿区及影响范围无明显地表水体, 仅见季节性出露的溪流,流量小 ;主要矿体大部分位于侵蚀基准面以下;主要含水层为基岩裂隙含水层, 富水性弱, 透水性差, 构造不发育。矿区水文地质勘查类型为以裂隙充水为主水文地 质条件简单的矿床。
3.2 工程地质
矿体围岩为层状变质岩,为软弱 - 半坚硬岩石,以半坚硬岩 石居多,结构面以Ⅳ、V 级为主 , 岩体整体较完整,局部较破碎, 岩体质量差,矿体顶板大部分较稳定,但矿区 359 线以西、0 线 以南,岩体整体较破碎,强度低,易发生冒顶、边帮等工程地质 问题 ;构造破碎带及局部裂隙密集发育处,岩体的稳定性受到 影响,厚度小,以局部崩落或掉块为主,需进行支护处理 ;围岩 遇水后岩石力学强度显著降低,易沿结构面发生冒顶、边帮现 象,对今后采矿活动有影响。本矿区工程地质勘查类型为以层状 岩类为主工程地质条件中等的矿床。
3.3 环境地质
矿区所在区域稳定性较好 ;矿区地质灾害不发育,仅见一 处小型滑坡及废石堆不稳定边坡,危险性小 ;地表水体未受到 污染,但勘查区北部铜矿废石堆淋滤水 Cu、Mn、氟化物、溶解 性总固体和pH 超出Ⅲ类水标准,对勘查区北部地下水有一定污 染 ;矿坑排水除Mn 超出Ⅲ类似标准外,其他指标均满足Ⅲ类水 标准要求,矿区含水层与区域上其他含水层水力联系弱,影响 小。矿区地质环境质量中等。
3.4 其他开采技术条件
3.4.1 放射性测量
根据放射性测量结果,钻孔放射性 γ 测井和岩心 γ 编录以及 巷道 γ 总量测量均未发现异常,结合详查阶段《金山、西蒋金矿 区辐射环境评价报告》,地表水与地下水中的天然铀、氡浓度及 空气中氡浓度均在规定限值内, 地表、坑道及岩心放射性物质含 量也均在国家规定指标限值内, 说明矿区无放射性污染, 对未来 矿山工作人员身体健康无影响。矿体开采产生的矿渣、废石以及 巷道排水均不会对环境造成放射性污染。
3.4.2 地温测量
本次勘探工作对个别钻孔进行了系统测温,最低控制标 高 -196m,位于矿体以下。每 10m 测温一次,地温梯度为正梯度, 平均地温梯度为2.8℃ /100m, 符合正常地温梯度。
4 结论
(1) 矿区金矿化带严格受金山—朱林韧性剪切带之超糜棱 岩、糜棱岩—石英、黄铁矿、铁白云石化带控制,金矿体均赋 存于金矿化带内。矿石类型为星散浸染状硅化黄铁矿化超糜棱 岩—糜棱岩(简称“块状矿石”) 和星散浸染状硅化黄铁矿化千 糜岩(简称“条带状矿石”)。其中,V1 是主矿体,占矿区金总资 源量的 81.27%。
(2) 对开采技术条件进行了详细分析,矿区为水文地质条件 简单, 工程地质条件中等, 环境地质条件中等的矿床。
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