蔣紹平，李 峰，肖靜珊，紀(jì) 雄

(1.云南瀾滄鉛礦有限公司，云南 瀾滄 665601； 2.昆明理工大學(xué)， 云南 昆明 650093)

云南瀾滄老廠是歷史悠久的老礦山。近10年來，礦山的資源危機日趨嚴(yán)重，制約礦山正常生產(chǎn)和發(fā)展。此期間，地勘、礦山和科研院校等單位不斷在礦山開展地質(zhì)找礦工作，先后在已知礦體邊部找到一些新礦體，在一定程度上彌補了礦山生產(chǎn)資源的不足，為穩(wěn)定生產(chǎn)起了積極作用。但新增資源量遠(yuǎn)小于資源消耗量，探明資源仍瀕臨枯竭。2006年以來，國家和礦山聯(lián)合啟動“瀾滄老廠危機礦山接替資源勘查項目”，先后在傳統(tǒng)銀鉛鋅礦體之下發(fā)現(xiàn)新的斑巖型鉬(銅)礦體和含銅黃鐵礦礦體，地質(zhì)研究和找礦獲得重大突破[1]，資源危機顯著緩解。本文從礦區(qū)資源的特性、勘查及可接替程度，提出資源可持續(xù)開發(fā)利用的對策。

1 礦區(qū)資源開發(fā)歷史及傳統(tǒng)資源保有量

1.1 資源勘查與開發(fā)概況

瀾滄老廠礦區(qū)是云南瀾滄鉛礦有限公司的支柱礦山。礦山的采礦煉銀始于明朝永樂二年(1404年)，極盛于清朝乾隆、嘉慶年間(1736～1820年)，鼎盛時期最高年產(chǎn)白銀30萬兩。民國時期仍有開采。前人在采冶生產(chǎn)中長期煉銀棄鉛，古時的廢渣、煉渣和砂泥礦仍具有很高的經(jīng)濟(jì)價值。

1954～1964年，地勘部門通過對古代煉銀爐渣、砂泥型鉛礦石及廢礦石堆等次生礦產(chǎn)資源進(jìn)行勘探評價，共提交B+C1+C2級金屬量鉛54.50萬t、鋅13.26萬t、銀373.00t。1956～1994年，國營瀾滄冶煉廠主要開采利用此類資源，維持礦山生產(chǎn)達(dá)38年[2]。

隨次生資源逐步消耗，地下原生礦體的地質(zhì)勘查逐步開展。1983～1994年，地勘部門共探明礦B+C+D級原生礦石量649.32萬t，其中，金屬量鉛32.08萬t、鋅20.29萬t、銀1363.84t、銅1.74萬t(伴生+獨立)、硫鐵礦283.61萬t(伴生+獨立)及伴生金805kg、銦148.6t、鎘1362.4t、鎵74.3t，為1990年后礦山逐步轉(zhuǎn)入地下開采奠定了良好基礎(chǔ)。經(jīng)近20余年的地下開采，采礦標(biāo)高已從1986m降到目前的1575m。

50余年中，礦區(qū)累計探明的次生礦和原生礦資源儲量為：鉛86.58萬t、鋅33.55萬t、銀1736.842t，為國家提交了一個大型銀鉛鋅多金屬礦床，銀鉛鋅成為老廠礦山生產(chǎn)的傳統(tǒng)資源。

1.2 傳統(tǒng)資源的保有量及資源形勢

2007年以來，礦區(qū)實際生產(chǎn)量和開采損失量累計資源消耗量見表1。

表1 2007～2010年老廠礦區(qū)消耗資源儲量統(tǒng)計表

其中，年消耗礦石量在16萬～25萬t之間。截至2008年底，礦區(qū)傳統(tǒng)資源的保有基礎(chǔ)儲量見表2。按近三年月均消耗資源量計算，在不考慮資源可信度系數(shù)、礦山回采率和資源備用系數(shù)的情況下，礦區(qū)礦石和主要金屬的保有基礎(chǔ)儲量的生產(chǎn)服務(wù)年限僅有2.5～7a(表2)，其中鉛金屬量僅能維持2.5a的生產(chǎn)。由于礦石中銀、鉛、鋅是密切共生的組分，單個金屬元素的平均品位相對較低(Pb 3.72%、Zn 2.68%、Ag 142.69g/t)，在當(dāng)前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，開采利用效益主要取決于多個元素的綜合回收結(jié)果，一旦礦區(qū)某個主要的金屬(如鉛)資源率先消失，其他資源的礦床經(jīng)濟(jì)價值也隨之大幅降低。

可見，瀾滄老廠礦區(qū)已探明資源正快速消失，進(jìn)入維持生產(chǎn)期，傳統(tǒng)資源保障程度越來越低，礦山資源嚴(yán)重危機，瀕臨閉坑的威脅。

表2 2008年底瀾滄老廠銀鉛鋅資源的保有基礎(chǔ)儲量及其服務(wù)期限

2 資源潛力及其對礦山發(fā)展的意義

2.1 找礦新突破及資源潛力

瀾滄老廠礦區(qū)又是深部具有巨大找礦潛力的老礦區(qū)。在礦產(chǎn)勘查上，過去側(cè)重銀鉛鋅等傳統(tǒng)資源的勘查，控制深度多小于500m，未對深部礦化系統(tǒng)構(gòu)成有效控制。在礦床地質(zhì)研究上，過去多重視火山-沉積巖系中的銀鉛鋅礦的成礦規(guī)律研究，而對礦區(qū)礦化系統(tǒng)的識別、礦化空間結(jié)構(gòu)和深部是否存在新成因類型礦床或新礦種等的研究不足。在深部礦化信息方面，1989年ZK15006孔首次揭露到花崗斑巖脈和銅礦體，少數(shù)深度較大的鉆孔又先后揭露到矽卡巖化帶。包括徐天秀[3]、李雷和李峰[4-5]、徐楚明[6]、歐陽成甫[7]等在內(nèi)的一些專家學(xué)者，先后提出深部可能存在與斑巖有關(guān)的成礦類型的認(rèn)識。但因多種原因，對深部礦化類型及其與火山-沉積巖系中的銀鉛鋅礦體的關(guān)系未能開展深入研究，以致近20年，礦區(qū)找礦未獲突破。

瀾滄老廠危機礦山接替資源勘查項目實施中，雖然項目的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)仍以新增銀鉛鋅等傳統(tǒng)資源量為主，但重視深部找礦。2008年，項目中設(shè)立“老廠礦區(qū)礦化類型和成礦地質(zhì)條件研究”綜合研究專題，加強礦區(qū)的礦化類型、深部巖體與成礦關(guān)系、成礦規(guī)律和找礦標(biāo)志等研究，指導(dǎo)深部找礦。由高校-勘查-礦山等單位和監(jiān)審專家聯(lián)合組成的研究組，在對已有地質(zhì)資料和新勘查成果系統(tǒng)分析研究的基礎(chǔ)上，在成礦理論和找礦方面取得以下重大突破：①在原有Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ號銀鉛鋅礦體群的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)或確認(rèn)三種新礦體群：產(chǎn)于南北向主干斷裂帶(F1、F3)中的大脈狀鉛鋅銀礦體群(Ⅳ號礦體群)；產(chǎn)于Ⅰ號礦群下部的含銅黃鐵礦礦體群(Ⅴ號礦體群)；產(chǎn)于深部的斑巖型鉬(銅)礦體群(Ⅵ號礦體群)[8]。②根據(jù)成礦系統(tǒng)理論，將礦區(qū)的礦體群分為晚古生代火山噴流沉積與新生代斑巖熱液兩大成礦系列，確認(rèn)老廠礦床是一個典型的火山噴流沉積+隱伏斑巖成因的多因復(fù)成礦床。根據(jù)礦床具多成礦動力學(xué)環(huán)境、大時間間隔和多種類型的成礦作用同位疊加的特征，提出“六類一體”的礦化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和“三層疊三帶”的礦化空間組合模式，建立“雙成礦系統(tǒng)同位疊加”成礦模式[9-10]，為深部找礦提供了重要理論依據(jù)。③根據(jù)地質(zhì)、地球物理及地球化學(xué)等標(biāo)志，優(yōu)選6個找礦靶區(qū)[10]，經(jīng)對部分靶區(qū)勘查和對深部斑巖鉬(銅)礦的框架性控制，取得顯著找礦成果(表3)。不但較大幅度增加了傳統(tǒng)性銀鉛鋅資源量，還分別在中深部及深部新發(fā)現(xiàn)中型銅礦和大-超大型遠(yuǎn)景的斑巖鉬(銅)礦等資源。

2.2 新增及新發(fā)現(xiàn)的資源對礦山發(fā)展的意義

危機礦山接替資源勘查等項目的實施以來，新增的傳統(tǒng)資源及新發(fā)現(xiàn)的資源類型(表3)，為礦區(qū)發(fā)展帶來新機。

(1)新增的傳統(tǒng)銀鉛鋅資源量集中在F1-Ⅳ、F3-Ⅳ、Ⅲ35、Ⅲ36、Ⅱ2和Ⅱ14等6個礦體中，(333)礦石量386.3萬t，鉛+鋅金屬量348934t，銀金屬量483.66t，伴生銅5406t，相當(dāng)于新增一個中型鉛鋅銀多金屬礦床。該類資源分布在現(xiàn)有采掘系統(tǒng)范圍內(nèi)，可直接開采利用，是解決礦山目前資源危機的關(guān)鍵生產(chǎn)性資源。按可信度系數(shù)0.7估算，評估利用資源量為270.37萬t。按礦山服務(wù)年限=評估利用資源量×回采率/(生產(chǎn)能力×備用系數(shù))計算(礦區(qū)的回采率為94%,備用系數(shù)1.2)，新增的傳統(tǒng)資源量可為礦山延長8年的服務(wù)年限。

表3 2009年以來礦區(qū)新增資源量

(2)新探獲的中深部銅礦體(Ⅴ號含銅黃鐵礦礦體群)集中分布在老廠南部150～144號勘探線之間，具明顯的層控性，礦體較穩(wěn)定，由以黃鐵礦為主(含黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦)的塊狀硫化物組成。其中，僅Ⅴ-1和Ⅴ-2兩礦體的332+333類工業(yè)銅礦體的礦石資源量1408.6萬t，銅金屬量11.7萬t，銅平均品位0.84%，相當(dāng)新增一個中型銅礦床。對探獲的銅礦石資源量按可信度系數(shù)0.7估算，評估利用資源量為9860386t。

(3)深部新發(fā)現(xiàn)的斑巖鉬(銅)礦體(Ⅵ號礦體群)是與喜山期隱伏花崗斑巖有關(guān)的細(xì)脈浸染狀Mo(Cu)礦體，主要產(chǎn)于斑巖體頂部及其與C15+6凝灰?guī)r接觸帶的矽卡巖帶中。礦石礦物主要為輝鉬礦，含少量黃銅礦等。迄今，已揭露到鉬(銅)礦體的鉆探工程有9個，其中ZK14827、ZK14830、ZK15501和ZK14405四個鉆孔控制的鉬礦體穿層厚達(dá)73.5～696.3m，其他鉆孔多在礦體頂部終孔。按已有見礦鉆孔分布，斑巖鉬(銅)礦體分布區(qū)南北長約1200m，東西寬約730m，平均穿礦厚度320m，平均含Mo 0.064%。由此預(yù)測鉬資源量大于40萬t，具大型-超大型規(guī)模。

3 資源可持續(xù)開發(fā)利用對策

瀾滄老廠的礦產(chǎn)資源類型多而復(fù)雜。不同類型資源在自身特性、地質(zhì)勘探程度、開發(fā)利用難易程度和所需開發(fā)周期等方面差別較大，可接替程度明顯不一。據(jù)此，我們從資源可持續(xù)開發(fā)利用角度，將礦區(qū)資源分為傳統(tǒng)資源、近期接替資源和中長期接替資源，采取不同的開發(fā)利用對策。

3.1 傳統(tǒng)資源增儲保產(chǎn)，最大限度延長服務(wù)年限

銀鉛鋅是目前礦區(qū)主要生產(chǎn)性資源，為典型的傳統(tǒng)資源。其礦體呈層狀、脈狀、囊狀等多種產(chǎn)出類型，礦體與圍巖界限分明，易開采。利用礦區(qū)已形成的完整銀鉛鋅采-選-冶生產(chǎn)系統(tǒng)和工藝流程，在新的接替資源生產(chǎn)系統(tǒng)和工藝流程尚未建成之前，傳統(tǒng)資源的增儲保產(chǎn)，最大限度高效利用，既是礦山正常生產(chǎn)的當(dāng)務(wù)之急，也是為接替資源勘查及開發(fā)贏得必要時間的重要舉措，是資源可持續(xù)開發(fā)利用戰(zhàn)略的關(guān)鍵一步。圍繞這一目的的具體對策是：①對原有未封邊的礦體進(jìn)行探邊查底，追索礦體的延伸或延深部分，提高礦體的利用率；②有計劃地對已控制的F1-Ⅳ、F3-Ⅳ、Ⅲ35、Ⅲ36、Ⅱ2和Ⅱ14等銀鉛鋅礦體實施儲量升級、合理配置和分類優(yōu)化開采；③對F3和F1等主干斷裂帶兩側(cè)淺部碳酸鹽巖中的Ⅲ號礦體群的控礦規(guī)律開展深入研究，在雄獅山、象山等有利成礦部位實施生產(chǎn)探礦，以期發(fā)現(xiàn)新的脈狀銀鉛鋅富礦體，進(jìn)一步增加傳統(tǒng)資源儲量，延長傳統(tǒng)資源開采年限。

3.2 近期接替資源探-采結(jié)合，逐步開采

礦區(qū)中深部新圈定的Ⅴ-1和Ⅴ-2銅礦體勘查程度，總體達(dá)普查-詳查程度，資源儲量級別為332+333。尤其是Ⅴ-1礦體及原已控制的含銅黃鐵礦礦體，位于Ⅰ號銀鉛鋅礦體群底部或附近，開采條件好。通過充分利用現(xiàn)有采掘系統(tǒng)，探-采結(jié)合，逐步開采，并對現(xiàn)有選礦工藝系統(tǒng)作改造后，即可生產(chǎn)銅精礦。因此，中深部銅資源的可接替程度較高，是礦山良好的近期接替資源。據(jù)評估利用資源量和找礦潛力，按銅礦采礦能力90萬t/a估算，可保障礦區(qū)未來10年以上的生產(chǎn)需求。

為順利開發(fā)中深部銅資源，一方面要加快銅礦采礦試驗和選礦工業(yè)試驗研究，將原有銀鉛鋅采選系統(tǒng)逐步擴建改造成適宜銀鉛鋅銅硫鐵的采選工藝系統(tǒng)，使礦產(chǎn)品進(jìn)一步多樣化，提高資源開采利用效益。另一方面，多渠道增加勘探投入，繼續(xù)在150線以北、144線以南、F1斷裂帶及其以東等靶區(qū)探尋新礦體，提升銅資源儲量級別和保有量，保障資源的供給。

3.3 中長期接替資源快速勘查，實現(xiàn)新型資源的安全接替

新發(fā)現(xiàn)的深部斑巖型鉬(銅)礦具大型-超大型遠(yuǎn)景，將成為云南省第一個大型鉬礦床，礦體厚大，埋深大(400-1350m)，潛在價值巨大。但目前的勘查程度低，已圈定工業(yè)礦體的Mo品位略偏低(0.064%)，礦床開采的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價尚未進(jìn)行，現(xiàn)有采選系統(tǒng)不適合該類資源的開發(fā)，實現(xiàn)鉬資源開采利用尚有難度，仍需一定周期。

斑巖型鉬(銅)資源近期可接替程度雖較差，但卻是礦區(qū)中長期可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵戰(zhàn)略性接替資源。為實現(xiàn)5年后礦山具備銀、鉛、鋅、銅、鉬等多金屬礦的生產(chǎn)能力，并逐步向鉬、銅為主的生產(chǎn)基地轉(zhuǎn)化過渡，完成新型資源的安全接替，目前應(yīng)分步驟實施大型鉬業(yè)基地勘探-開發(fā)計劃，加緊地質(zhì)勘查工作，力爭在2～3年內(nèi)，查明資源儲量和礦床開采的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行現(xiàn)代化大型礦山采礦設(shè)計并實施相關(guān)備采和選礦工程，為6～10年間，資源類型的逐步安全穩(wěn)定接替奠定堅實基礎(chǔ)。

3.4 提升資源的綜合利用水平

瀾滄老廠是典型的多因復(fù)成礦床，多種成礦作用的疊加，造就了礦石中有用組分復(fù)雜多樣。以往的勘查成果中，也提交了部分伴生金、銦、鎘、鎵等有用組分資源量。但迄今，礦山對伴生組分的研究及綜合利用水平卻很低，不僅造成部分資源浪費或流失，也影響礦山生產(chǎn)效益。

據(jù)礦區(qū)傳統(tǒng)資源—鉛鋅礦體(Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ號礦體群)中的礦石及主要金屬硫化物的伴生元素分析資料：礦石中含Cd 0.021%～0.028%、Ga 0.0015%～0.002%、In 0.0023%～0.0025%、Au 0.12g/t；鉛鋅精礦中Cd 0.126%～0.69%、鉍0.122%；主要硫化物中除富Ag外，黃鐵礦、閃鋅礦及方鉛礦中的Tl、Ga、Ge、Bi、In、Cd等均有較高含量，達(dá)到鉛鋅礦床中礦石伴生組分綜合評價的一般要求(表4)，有綜合利用價值。

近期接替資源—含銅黃鐵礦礦體中，除Cu、S主元素外，上部的Ⅴ-1礦體平均含Ag 35.72g/t，下部的Ⅴ-2礦體平均含Ag 22.76g/t、Mo 0.02%。因此，銅資源的開采中，同樣要兼顧對其中Ag、Mo等共(伴)生組分的綜合利用。

中長期接替資源—斑巖鉬(銅)礦的勘查及成礦元素組分研究工作尚待深入。據(jù)目前資料，礦石中的主要礦石礦物為輝鉬礦，黃銅礦含量少，是以鉬為主的厚大礦體群。作者等用高精度ICP-MS方法對礦石及主要礦石礦物輝鉬礦實施Re分析發(fā)現(xiàn)：ZK14830和ZK150A16鉆孔595件礦石樣中，Re含量均較低，平均含Re 0.14 ppm；但主要礦石礦物輝鉬礦中的Re含量則達(dá)到98.22～219.8 ppm，平均164.2 ppm(6件樣)。元素平衡分配計算表明，礦石中95%以上的Re集中在輝鉬礦中?？梢?，未來礦區(qū)生產(chǎn)的鉬精礦中(輝鉬礦含量>75%)的錸，將遠(yuǎn)高于輝鉬礦精礦中錸的一般工業(yè)要求(>10 ppm)。

表4 瀾滄老廠礦區(qū)鉛鋅礦體中不同硫化物伴生元素含量

錸是一種稀少但經(jīng)濟(jì)價值極高的稀散金屬，價格由1995年的約300美元/kg一路飆升至2009年末的8400美元/kg，2008年達(dá)到10500美元/kg，其市場前景十分樂觀。因此，深部斑巖鉬(銅)礦開發(fā)評價中，應(yīng)將鉬、銅、錸的經(jīng)濟(jì)價值作綜合評價，同時注意W、Bi、Sn等元素的分布與利用價值。

綜上所述，礦區(qū)不同類型礦體中，共(伴)生組分的綜合利用價值潛力大，應(yīng)予高度重視。應(yīng)在對不同礦體中有用組分進(jìn)一步系統(tǒng)查定的基礎(chǔ)上，引入先進(jìn)的技術(shù)方法和開展科技攻關(guān)，分別針對傳統(tǒng)資源(包括尾礦)、近期接替資源和中長期接替資源開展共(伴)生組分的綜合利用研究，努力提高資源綜合利用水平和效益。

4 結(jié)論

按新的找礦思路，瀾滄老廠礦區(qū)不但大幅增加了傳統(tǒng)銀鉛鋅資源量，還在深部找到潛力巨大的新型銅、鉬等資源，礦山資源危機轉(zhuǎn)危為安。針對資源可接替程度的差別，將傳統(tǒng)銀鉛鋅礦體作為維持期生產(chǎn)資源，將中深部含銅黃鐵礦礦體作為近期接替資源，將深部斑巖鉬(銅)礦體作為中長期接替資源，是保障礦區(qū)資源可持續(xù)開發(fā)利用的基本策略。

為避免資源再度危機，資源的勘查與開發(fā)要并駕齊驅(qū)，當(dāng)前急需與長遠(yuǎn)發(fā)展結(jié)合，采取傳統(tǒng)銀鉛鋅資源增儲保產(chǎn)、近期接替性銅資源生探結(jié)合及逐步開拓、中長期接替性鉬(銅)資源加速勘查、提高資源綜合利用水平等多管齊下的對策，有計劃、分步驟實施資源的安全接替和高效利用，實現(xiàn)礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

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