甘肃省肃南县桦树沟铁铜矿床地质勘查方向研究_赵建仓.pdf

第 卷第 期 年 月甘 肃 冶 金 ，文章编号：（）甘肃省肃南县桦树沟铁铜矿床地质勘查方向研究赵建仓，吴雯辉，杨作华，温涛涛，赵 冰（酒泉钢铁（集团）有限责任公司 矿业研究院，甘肃 嘉峪关；甘肃省难选铁矿石资源利用重点实验室，甘肃 嘉峪关；甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司，甘肃 嘉峪关）摘 要：采用平面图、剖面图和纵投影图结合方式分析地质勘查工作的不足。考虑东开采区和西开采区并段即同一水平作业要求，认为标高 至标高 ，勘探线至 勘探线为后期勘查区。钻探布孔选择标高 中段和标高 中段为宜。合理的做法是 矿体、矿体按勘查类型对待，铜矿体按勘查类型对待。关键词：铁矿；铜矿；地质勘查方向；镜铁山铁矿；北祁连西段中图分类号：；文献标识码：，（，（），；，；，）：，：；引言桦树沟铁铜矿床、铁矿床达大型规模，铜矿床达中型规模，历史上曾进行过三次集中地质勘查。其中针对全矿区一次；针对 矿体和 矿体一次；距今最近的一次是 年针对 勘探线以西完成的铁铜矿补充勘探工作。集中勘查频次与大型铁矿、中型铜矿极不匹配。经过几十年的开采，矿山已形成以 勘探线为界东开采区、西开采区两大开采、开拓运输系统。东区已开采至标高 ，西区已开采至标高 ，两区已形成垂高 的台阶，导致两套系统不能共享共用和开采成本上升。年，桦树沟铁铜矿核准采矿权平面面积 ，矿山产能 万 。年核准采矿权平面面积 ，开采深度标高 至标高 ，矿山产能变更为 万 。产能的增加，已造成矿山开拓、采准、备采工作面无法合理布置，开拓工序、采准工序、开采工序矛盾凸显。采矿权平面面积在原基础上扩大 倍，也亟需统筹考虑边、深部有无资源潜力。基于以上原因，试图通过对图件综合分析研究，指出后续地质勘查方向。研究方法 研究范围确定采矿权平面面积 ，标高 至标高 。矿体、矿体、矿体、矿体已开采结束，不予深层次研究。重点研究 矿体和 矿体。DOI:10.16042/62-1053/tf.2022.06.005 研究方法选择采用平面图、剖面图和纵投影图结合方式。使用或借鉴 年至今矿区相关资料。平面图对 年以来矿区平面地质要素数据，进行整理、归纳，然后绘制比例尺为 平面地质图。剖面图对平面、剖面地质要素数据和高程数据进行整理，然后作图、归纳，绘制横剖面。方位角选择，比例尺选择 ，横剖面图即勘探线剖面图。纵投影图纵投影图与横剖面图正交，夹角为。方位角选择，比例尺选择 。图件制作 数据采用地表探槽工程、地下巷道工程和深部钻孔工程由地质专业人员和测量专业人员共同定位。测量使用仪器为全站仪，型号尼康。深部钻探工程由地质专业人员与钻探专业人员在钻孔测斜时共同定位。测斜使用仪器为鲍氏测斜仪或氢氟酸测斜仪（年 年施工钻孔），后期施工钻孔均使用 型、型测斜仪。数据采集自 年初，所取地质要素数据，经过校正、重算、整理。数据投影汇总每个地质点要素形成数据，通过专业地质软件 成图。是中国地质大学（武汉）开发的通用工具型地理信息系统软件，在地图编辑出版系统 基础上发展而来，可对空间数据进行采集、存储、检索、分析和图形表示。可以制作出具有出版精度十分复杂的地形图和地质图，符合本次研究对图件相关要求。讨论 平面图先制作坐标网格，对整理的各种地质要素进行投点、划线、绘制形成平面图（图）。从图 看出，桦树沟铁铜矿产于桦树沟以南，北大河以西。矿体呈北西西向展布。矿体总长 ，总宽 。西部为 勘探线，东部为 勘探线。矿体处于 勘探线至 勘探线。勘探线至 勘探线 矿体下部铜矿并行产出，编号。矿体和 矿体为一完整的向斜构造，东端闭合，西端发散；矿体和 矿体为一完整的向斜构造，东端闭合，西端被断层切割；矿体和 矿体为一完整的向斜构造，东端闭合，西端闭合，居 矿体和 矿体之东。向斜核部地层为镜铁山群第 岩性段（地层年代较第 岩性段新），铁矿、铜矿赋矿地层为镜铁山群第 岩性段，深部铜矿赋矿地层为镜铁山群第岩性段。近年发现镜铁山群镜铁山群第 岩性段；镜铁山群第 岩性段；镜铁山群第 岩性段；镜铁山群第 岩性段；镜铁山群第 岩性段；闪长玢岩；辉长岩；断层编号；铜矿体编号；铁矿体编号图 桦树沟矿区 地质平面图 甘 肃 冶 金 第 卷第 岩性段赋存铁矿、铜矿。矿区断层发育，尤其 勘探线以西，大小断层 条以上，性质不明或不完全明了。、有一定规模。、为顺层断层，、为斜切断层。对核部铁矿体产生较大错位，破坏了矿层和向斜构造的完整性，平移断距；破坏了矿体的连续性，平移断距 。勘探线至 勘探线 矿体下盘有 矿体产出，产出方向与 走向一致。勘探线以西设有一探矿权。探矿权名称为甘肃省肃北县桦树沟西铁铜矿详查，年已提交详查报告。剖面图为直观了解向斜构造特征，选择 勘探线、勘探线、勘探线、勘探线四个剖面图对比，以剖析矿体产出特征。先制作坐标网格，标定标高，对整理的各种地质要素，投点、划线、绘制形成勘探线剖面图（图）。从图 看出，矿体和 矿体构成一个完整的向斜构造，矿体为向斜构造北翼，矿体图 桦树沟矿区勘探线剖面图第 期 赵建仓，等：甘肃省肃南县桦树沟铁铜矿床地质勘查方向研究 为向斜构造南翼。勘探线、勘探线、勘探线剖面图显示，破坏了 矿体和 号矿体垂向上的完整性，上盘上升，下盘下降，特征显示其为逆断层。勘探线剖面图显示，破坏了 矿体和 矿体垂向上的完整性，上盘下降，下盘上升，特征显示其为正断层。目前开采的铜矿体位于 矿体下盘，倾向上断续分布，分枝复合特征明显（图中 矿体、矿体、），多与闪长玢岩并行产出。值得注意的是桦树沟矿区 矿体向斜构造的南翼矿体发现铜矿，与桦树沟矿区毗邻的黑沟矿区内，铁矿南翼闪长玢岩产出部位也发现了铜矿，桦树沟 勘探线 矿体下盘见有闪长玢岩产出，由巷道工程和钻孔控制，据此推断 矿体边部或深部存在铜矿，但前人未做工程控制。从已竣工钻孔分布来看，控制 矿体和 矿体深部的钻孔数量偏少。二者比较，矿体不但数量偏少，而且矿体顶部停钻及穿过 矿体后停钻现象普遍。无深钻验证铜矿体存在与否成为缺陷。图 中列示为 者，品位 ，矿体中普遍存在，矿体中少见。纵投影图为充分反映东区采空区、西区采空区和东区待采区、西区待采区的空间位置关系，更直观沿走向了解 矿体、矿体的空间分布形态，分别绘制图件对比，以分析勘探网度疏密。首先制作坐标网格、标定标高、绘制勘探线等，然后将地表槽探工程、地下巷道工程及每个钻孔穿过矿体的地质要素，投点、划线、绘制形成纵投影图（图）。矿体纵投影线方位角；勘探线位置及编号；探槽位置及编号；穿过矿体钻孔纵投影位置；断层位置及编号；采空区；待采区；计划勘查区图 桦树沟矿区矿体纵投影图（上：矿体；下：矿体）从图 看出，东区开采区处于 勘探线至 勘探线，自上而下，开采已至标高 。西区开采区处于 线至 线之间，开采已至标高 。东区、西区已形成垂高 的台阶，西区已悬空。甘 肃 冶 金 第 卷低成本并区开采，即东区待采区与西区待采区同一标高开采，目前无法实现。另外，东区待采区底线标高 ，已接近探底，面临无矿可采窘境。加快西区、暂缓东区应是桦树沟今后采掘关系调整的重要工作，目标是争取实现东西区同时闭坑；桦树沟矿区、黑沟矿区同时闭坑，这样才能均衡稳定镜铁山矿区产能。从钻孔穿过矿体空间位置来看，浅部 矿体、矿体控制网度密，反映储量可靠性好；深部矿体、矿体控制网度稀疏，反映储量可靠性差。显然，将 勘探线以西划定为勘查区，开展地质勘查工作极为迫切和重要。矿山开采中段分别为标高 、。勘查工作钻探布孔选择标高 中段和 中段最佳。另外，图 中，、四个钻孔穿过 矿体，前人未将其纳入储量计算，或许造成已知储量，数据偏小。勘查网度 年 年，西北地质局 地质队开展勘探工作时，以 勘探线为界划分勘查类型并开展工作，计算储量。以东 矿体按勘查类型、矿体和 矿体深部，以及 矿体、矿体按过渡勘查类型对待，以西所有矿体按勘查类型对待。年 年，冶金西北地质局五队对 勘探线以西开展补充勘探工作，将 矿体按勘查类型对待，矿体按过渡勘查类型对待，铜矿按勘查类型对待计算储量。结合平面图、剖面图，以及现场实地调查，认为 年 年地质工作将 矿体按勘查类型对待，控制网度过于稀疏。应该将 矿体与矿体同等看待，统一按勘查类型、铜矿按勘查类型开展工作并计算资源储量，更符合实际。前人综合研究工作桦树沟矿区自从 年在 矿体下部发现铜矿以来，引起地质界人士高度关注。先后有不少科研单位、地质院校的学者、专家，在矿床勘探的基础上，不同角度进行了调查研究，形成了很多成矿理论，提出了很多见解。以上成果和理论，能指导后期勘查。年，长安大学针对桦树沟西矿段 矿体和铜矿体开展综合研究，进行坑道构造短剖面测制、构造要素测量、矿区物探方法测试，首次将瞬变电磁法试验性测量和激电剖面测量引入矿区，取得较好成果。但工作仅限于标高 以下 矿体及铜矿体 勘探线 勘探线。年，中国地质大学（武汉）开展镜铁山铁铜矿床成矿机理研究，建立了铁铜矿成矿模型，在桦树沟矿区圈定铁矿体 类靶区 个、类靶区 个、类靶区 个，铜矿体 类靶区 个、类靶区 个、类靶区 个。首次对 矿体、矿体及铜矿体成矿靶区定位预测，工作较为详细，但仅限于标高 中段以下 勘探线至 勘探线之间范围。结语 勘探线以西断层发育，断层性质不明或不甚明了。、等五条规模断层，或对核部铁矿体产生较大错位，或破坏了矿体的连续性，或为铜矿成矿通道，前人没有针对性研究，已有工程没有对其有效控制。铁矿赋矿地层为镜铁山群第 岩性段，铜矿赋矿地层为镜铁山群第 岩性段和第 岩性段。最新发现镜铁山群第 岩性段，有透镜状、扁豆状、条带状小规模铁矿体产出，此为另一勘查方向。矿体下部存在铜矿，已被工程验证并控制。矿体下部具备铜矿成矿地质条件，但未做工程验证。矿体、矿体浅部控制网度尚可，深部控制网度欠密。主要勘查区范围，垂向上以标高 为宜，纵向上以 勘探线 勘探线为宜。勘查线以东之东区开采区已接近矿体底部，适当工程“探边摸底”即可。年后矿区勘查工作中断，不利于矿山开采工作的有序进行，不利于矿山可持续性发展，也使扩能后储量难以保障，勘查工作需抓紧进行。后期勘查，建议 矿体、矿体按勘查类型、铜矿体按勘查类型划定勘查网度。长安大学、中国地质大学（武汉）研究成果有一定局限性，但可借鉴。瞬变电磁法测量和激电剖面测量应作为主要工作纳入后期勘查。按照已建立的 矿体、矿体及铜矿体成矿模型和对成矿靶区的定位，布置工程，进行验证。参考文献：姬金生桦树沟铁铜矿床地质特征及成矿模式研究西安地质学院，杨建民，毛景文，王志良，等 桦树沟铁矿床成因类型及成矿机制研究第四届全国青年地质工作者学术讨论会论文集，：赵东宏，杨合群，于浦生甘肃桦树沟蚀变岩型铜矿床（下转第 页）第 期 赵建仓，等：甘肃省肃南县桦树沟铁铜矿床地质勘查方向研究 表 矿床成矿阶段及特征表成矿阶段时间特征成岩成矿阶段晚志留纪碰撞造山结束后岩浆活动的晚期及期后，与岩浆活动有关的成矿流体沿韧性剪切带侵入，携带着大量含矿组份进入构造较为发育的闪长岩岩体与二云母石英片岩接触带中，在有利部位进行充填、交代、活化围岩中的金质，再与从深部带来热卤水中的金质浓集，形成金矿化体。主成矿阶段早三叠世闪长岩侵入期随岩浆的侵入发生北东向的构造作用，所产生的构造热力萃取地层中的金质，迁移、运移至成矿有利部位与岩体从深部带来的富含矿质热卤水、成岩阶段形成的矿化体一道形成金矿体。后期改造叠加阶段后期热液改造活动形成网脉状、碎裂状石英闪长岩脉、石英脉，二次富集形成工业矿体。矿床成因类型该金矿床成因类型为岩浆后期热液型金矿床。找矿标志该金矿体产于前长城系敦煌岩群二云母石英片岩与早三叠世闪长岩接触带中，该区金矿找矿标志为：前长城系敦煌岩群二云母石英片岩与早三叠世闪长岩接触带是找矿的有利地段；区内北东向断裂构造破碎带为容矿构造；区内碎裂石英闪长岩及花岗闪长岩脉是重要的找矿标志；褐铁矿化、硅化、高岭土化是找金的直接标志。结语大庙金矿床受平梁东韧性剪切带控制，矿体基本平行且呈似层状或透镜状产出，矿体赋存于前长城纪敦煌岩群二云母石英片岩与闪长岩的接触带中，含矿岩性为碎裂石英闪长岩、花岗闪长岩脉及二云母石英片岩；矿石中主要矿物为石英、斜长石、角闪石和黄铁矿、