王 剛

(大冶有色金屬有限責(zé)任公司，湖北 大冶 435005)

豐山銅礦近年勘查成果及找礦前景淺析

王 剛

(大冶有色金屬有限責(zé)任公司，湖北 大冶 435005)

豐山銅礦自20世紀(jì)60～80年代之后，未開(kāi)展系統(tǒng)找礦勘查工作，經(jīng)過(guò)40多年的礦山開(kāi)采，已消耗了絕大部分已探明的礦產(chǎn)資源。2008年豐山銅礦以接替資源勘查為契機(jī)，開(kāi)展深部找礦勘查工作，取得了重大突破。對(duì)區(qū)內(nèi)遠(yuǎn)景資源/儲(chǔ)量進(jìn)行了調(diào)查與評(píng)價(jià)，為礦山可持續(xù)發(fā)展提供了礦產(chǎn)資源保障。

地質(zhì)工作; 靶區(qū); 勘查成果; 找礦前景

1 前言

鄂東南鐵銅多金屬成礦區(qū)是長(zhǎng)江中下游鐵銅成礦帶的重要組成部分，也是我國(guó)重要的鐵銅成礦區(qū)之一。豐山銅礦(田)位于該成礦帶西段九瑞銅金礦集區(qū)內(nèi)，為湖北大冶有色金屬有限責(zé)任公司管轄的4大礦山之一。20世紀(jì)60～80年代，中南冶金地質(zhì)總局中南地質(zhì)勘查院604隊(duì)在該區(qū)開(kāi)展了大規(guī)模的系統(tǒng)勘查工作，取得了豐碩的找礦成果，并于1965年下半年按照有關(guān)部門的指示進(jìn)行“邊勘探、邊設(shè)計(jì)、邊基建”建設(shè)工作，于1967年底建成日處理礦石3 500t的礦山。

經(jīng)過(guò)40多年的開(kāi)采，豐山銅礦已消耗大半已探明的資源，后備資源/儲(chǔ)量嚴(yán)重不足。2008年，豐山銅礦開(kāi)展了危機(jī)礦山找礦工作，在深部進(jìn)行了礦體追索及物探異常查證，并在此工作成果基礎(chǔ)上，由大冶有色金屬有限責(zé)任公司自主籌資，開(kāi)展了進(jìn)一步的補(bǔ)充勘查及資源/儲(chǔ)量升級(jí)勘查工作及遠(yuǎn)景資源調(diào)查與評(píng)價(jià)工作。

2 區(qū)域及礦區(qū)地質(zhì)

礦區(qū)位于長(zhǎng)江中下游鐵銅成礦帶大冶—九江銅金成礦帶的東南段，其大地構(gòu)造位置隸屬于楊子板塊與華北板塊碰撞對(duì)接帶的長(zhǎng)江中下游前緣短縮帶的中部。北臨大別臺(tái)隆，南為江南臺(tái)隆與華南地槽褶皺系。

礦區(qū)位于呈近東西向的緊密線狀折曲帶中的苗母山—雞籠山復(fù)式倒轉(zhuǎn)向斜軸部。該復(fù)式倒轉(zhuǎn)向斜在封三洞(豐山銅礦)礦區(qū)壓縮最為緊密，向東向西均逐漸舒張，構(gòu)成近于對(duì)稱的雙喇叭形。它由若干個(gè)正常、同斜、倒轉(zhuǎn)的次級(jí)背向斜組成，并為若干斷裂破壞而復(fù)雜化。

封三洞巖體正好處于構(gòu)造作用最為強(qiáng)烈的壓扭地段，直接受立頭倒轉(zhuǎn)向斜、次級(jí)柯家塘倒轉(zhuǎn)背斜和竹林塘倒轉(zhuǎn)向斜控制。

構(gòu)造線方向呈北西285°方向。斷裂構(gòu)造不甚發(fā)育，且一般規(guī)模不大，主要形成于成礦之前，以橫向斷層為主，走向斷層較少。

礦區(qū)內(nèi)出露地層較為簡(jiǎn)單，除第四系殘坡積、沖積層、人工堆土層外，僅有三疊系下統(tǒng)大冶組灰?guī)r段。

礦區(qū)內(nèi)巖漿侵入活動(dòng)強(qiáng)烈而普遍，巖體出露的面積幾乎占礦區(qū)面積的二分之一。礦區(qū)內(nèi)的主巖體為沿立頭倒轉(zhuǎn)向斜軸面侵入的花崗閃長(zhǎng)斑巖巖株—封三洞巖體。由于后期角礫巖化作用，巖體絕大部分已經(jīng)角礫巖化。伴隨封三洞巖體的形成，在其周圍的次級(jí)褶皺構(gòu)造中，形成了數(shù)量較多的巖脈、巖枝、巖墻。巖漿巖的種類較多且成分較復(fù)雜，外表特征變化較大。常見(jiàn)的中酸性侵入巖有花崗閃長(zhǎng)斑巖、石英閃長(zhǎng)斑巖、閃長(zhǎng)斑巖、石英二長(zhǎng)斑巖、花崗斑巖、細(xì)晶巖、煌斑巖脈等，另外尚見(jiàn)有粗面安山巖、(潛熔結(jié))凝灰?guī)r等巖石(角礫)?？偟目磥?lái)，礦區(qū)內(nèi)的巖漿巖以花崗閃長(zhǎng)斑巖為主。

由于構(gòu)造變動(dòng)和巖漿期后熱液活動(dòng)是多期、多階段的，因此，圍巖蝕變也是多種多樣的，互相迭加。但在不同的巖石中則常以某種蝕變現(xiàn)象為主，形成不同的蝕變現(xiàn)象。對(duì)碳酸鹽類巖石來(lái)說(shuō)，主要表現(xiàn)為大理巖化，矽卡巖化。對(duì)花崗閃長(zhǎng)斑巖類巖石來(lái)說(shuō)，則主要表現(xiàn)為高土化、綠泥石化、絹云母化、碳酸鹽化。

礦區(qū)內(nèi)組成礦石的礦物達(dá)50多種，其中較常見(jiàn)者約30種。經(jīng)常出現(xiàn)于礦石中的金屬礦物主要為黃銅礦、斑銅礦、輝鉬礦、黃鐵礦等，脈石礦物主要為鈣鋁柘榴石、鈣鐵柘榴子石、透輝石、硅灰石、鋁鎂硅石、綠泥石、蛇紋石。

礦區(qū)內(nèi)無(wú)論是主要金屬礦物或是脈石礦物，在空間及平面上均環(huán)繞封三洞侵入體由近而遠(yuǎn)出現(xiàn)在不同的部位上，呈有規(guī)律的排列。金屬礦物：輝鉬礦→磁鐵礦→磁黃鐵礦→黃鐵礦→黃銅礦→斑銅礦→方鉛礦、閃鋅礦。但輝銅礦、黃鐵礦常重疊于黃銅礦、斑銅礦之上。脈石礦物：斜長(zhǎng)石、石英→鈣鐵柘榴石→鈣鋁柘榴石→透輝石→硅灰石→方解石(大理巖)。蝕變礦物綠泥石、綠簾石、蛇紋石重疊于矽卡巖礦物之上。以上分帶由于地質(zhì)構(gòu)造的影響，常常被破壞而不十分明顯。

礦石的礦物組成以脈石礦物為主，一般占90%左右，而在火成巖角礫巖型礦石中則比例更大。金屬礦物在礦石中僅占次要地位，除塊狀硫化礦礦石外，一般在5%～10%之間。礦石礦物的粒度一般均在0.1mm以上，肉眼可以分辨。

3 礦山勘查工作

3.1 以往礦山勘查工作

(1)1960年8月～1961年5月，冶金工業(yè)部大冶有色金屬有限責(zé)任公司冶煉廠813地質(zhì)隊(duì)對(duì)封三洞銅礦進(jìn)行了勘探工作。投入鉆探工作10 294.97m。獲取銅金屬量：平衡表內(nèi)137 679t，平衡表外686t。鉬金屬儲(chǔ)量：平衡表內(nèi)665.1t，平衡表外29t。但由于鉆探工程質(zhì)量較差，且水文地質(zhì)工作及選礦試驗(yàn)等項(xiàng)工作未實(shí)施，1962年3月湖北省儲(chǔ)委審查該區(qū)報(bào)告時(shí)，將封三洞銅礦區(qū)全部工業(yè)儲(chǔ)量降為遠(yuǎn)景儲(chǔ)量，要求重新進(jìn)行地質(zhì)勘探工作。

(2)1962年4月～1967年底，中南地勘局604隊(duì)投入鉆探工作48 948.61m/143孔，坑探(斜井、天井、沿脈、穿脈等)4 773m。在封三洞銅礦區(qū)獲取銅金屬量(B+C+D)507 506t、鉬金屬量5 447.6t以及伴生金16.80t、伴生銀912.07t，還有一定量的鉬、硒、碲、錸等。

(3)1975～1981年中南地勘局604隊(duì)重點(diǎn)評(píng)價(jià)斑巖銅礦，投入鉆探18 852.18m，槽探22 427m3。發(fā)現(xiàn)了沿封三洞巖體接觸帶內(nèi)緣約100m斑巖～角礫巖型銅鉬礦化帶，按“Cu 0.2%～0.4%”指標(biāo)計(jì)算增加銅金屬(表內(nèi))儲(chǔ)量達(dá)20余萬(wàn)噸(未提交儲(chǔ)量審批但已采出)，從而確定了封三洞銅礦為一矽卡巖～斑巖型礦床。

3.2 近期礦山勘查工作

(1)2008年8月～2011年6月，中南地質(zhì)勘查院在豐山銅礦開(kāi)展了接替資源勘查工作。投入CSAMT電測(cè)深379點(diǎn)，鉆探17 314.80m/21孔，坑探1 031.30m，新增(333+334)銅金屬量11.84萬(wàn)t，鉬金屬量4 317t。

(2)2012年6月～2013年7月，中南地質(zhì)勘查院在接替資源勘查工作成果基礎(chǔ)上，補(bǔ)充施工鉆孔6 777.71m/10孔，新增(111b+122b+332+333+334)銅金屬量3.39萬(wàn)t，鉬金屬量430t。

(3)2014年5月開(kāi)始，中南地質(zhì)勘查院對(duì)豐山銅礦區(qū)深部接替資源勘查以來(lái)新發(fā)現(xiàn)的銅鉬礦體進(jìn)行資源/儲(chǔ)量升級(jí)勘查。

4 近期勘查工作成果與認(rèn)識(shí)

4.1 物探工作成果

(1)南緣電阻率反映的電阻率異常與接觸帶的對(duì)應(yīng)關(guān)系明顯。標(biāo)本測(cè)試成果表明，巖(礦)體表現(xiàn)為低阻，灰?guī)r(大理巖)表現(xiàn)為高阻。因此，可認(rèn)為低阻值帶與高阻值帶之間的過(guò)渡帶可能為巖體與圍巖的接觸帶，電阻率梯度變化可大致反映接觸帶的形態(tài)變化趨勢(shì)。矽卡巖型礦體則賦存于中偏低阻值區(qū)帶中。低阻值區(qū)帶插入高阻值區(qū)帶或高阻值帶凸入低阻值區(qū)的前緣位置往往是形成厚大礦體部位。高～低阻間的過(guò)渡帶寬緩說(shuō)明接觸帶寬大(包括角礫巖帶和蝕變帶在內(nèi))，過(guò)渡帶窄小說(shuō)明接觸帶上礦化蝕變強(qiáng)度弱。過(guò)渡帶的產(chǎn)狀基本反映的是接觸帶的產(chǎn)狀特征。

(2)北緣接觸帶及接觸帶以北約200m范圍內(nèi)出現(xiàn)大面積低阻值區(qū)帶。分析認(rèn)為呈現(xiàn)的電阻率特征值與該區(qū)的構(gòu)造和巖體侵入特征基本一致。北緣地層由于受大別臺(tái)隆起作用和由南向北的推覆力共同作用下，立頭倒轉(zhuǎn)向斜北翼地層被推覆拉斷，形成巖漿上升的主要通道。巖層層間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，形成沿層面滑動(dòng)斷裂面，巖漿沿滑動(dòng)面侵入形成無(wú)數(shù)條小巖脈，以及晚期含礦熱液充填于層間裂隙內(nèi)，形成層間充填型銅(鉛鋅)礦(化)層，從而改變了大理巖在區(qū)域上的物理特征，見(jiàn)圖1。

1—三疊系大冶群灰?guī)r；2—花崗閃長(zhǎng)斑巖；3—銅礦體及編號(hào)；4—電阻率高阻值區(qū)；5—電阻率中高阻值區(qū)；6—電阻率中低阻值區(qū)；7—電阻率低阻值區(qū)圖1 CSAMT測(cè)深成果與巖體形態(tài)和礦體分布特征對(duì)比圖

4.2 地質(zhì)工作成果

通過(guò)深部物探測(cè)深及鉆探工程揭露如下。

(1)基本查明了南緣1號(hào)礦體深部延伸趨勢(shì)。礦體分布于9～19線間，走向長(zhǎng)度大于1 000m。礦體為形態(tài)復(fù)雜的扁豆體，走向300°，傾向南西，-200m標(biāo)高以上傾角在60°以上；-200m標(biāo)高以下傾角變緩，約45°，礦體的形態(tài)變?yōu)樗茖訝睢？傮w上深部礦體有變薄趨勢(shì)。

(2)北緣501礦體在9～15線間進(jìn)行了控制。礦體分布于7～21線間，礦體呈似層狀，延深深度達(dá)到-600m以下，走向長(zhǎng)度達(dá)1 400m。礦體總體走向?yàn)?70°，傾向南西，傾角變化較大。-100m以上一般小于50°，-100m以下傾角變陡，一般在55°～75°，局部存在反轉(zhuǎn)向北傾。

(3)南緣深部新發(fā)現(xiàn)J1、J2、J3等礦體。

J1號(hào)礦體：產(chǎn)出位置為隱伏次級(jí)褶皺背斜南翼。分布于7～16線之間，出露標(biāo)高為-300～-700m。礦體走向約310°，傾向南西，傾角20°～40°。走向控制長(zhǎng)度為900m，控制傾向延深30～310m。礦體呈豆莢狀、囊狀、似透鏡狀。

J2號(hào)礦體： 產(chǎn)出位置為隱伏次級(jí)褶皺背斜北翼。分布于9～15線之間，出露標(biāo)高為-565～-810m。礦體走向約320°，傾向南西，傾角30°～65°。走向控制長(zhǎng)度600m，控制傾向延深40～300m，礦體呈似透鏡狀、牛軛狀、似層狀。

J3號(hào)礦體：位于隱伏次級(jí)褶皺向斜北翼的殘留大理巖舌狀體上下接觸帶上，分布于7～13線間，出露標(biāo)高-850～-970m。礦體走向約290°，傾向南西，傾角10°～30°。走向控制長(zhǎng)度600m，控制最大傾向長(zhǎng)55～145m，礦體呈似層。

3個(gè)礦體礦石類型均以矽卡巖型銅、鉬礦石為主，少量(角礫狀)大理巖型及斑巖角礫巖型；含銅礦物主要為黃銅礦、少量斑銅礦，含鉬礦物主要為輝鉬礦。礦床類型以接觸交代型矽卡巖為主，次為充填大理巖的脈狀礦體以及斑巖角礫巖型銅(鉬)礦體。

4.3 地質(zhì)認(rèn)識(shí)

(1)南緣1號(hào)礦體受次級(jí)褶皺柯家塘倒轉(zhuǎn)背斜與接觸帶控制。

(2)南緣接觸帶深部有次級(jí)倒轉(zhuǎn)背斜和向斜構(gòu)造。

(3)北緣501礦體受斷裂和巖枝控制，淺部受次級(jí)褶皺和斷裂聯(lián)合控制。

(4)巖體形態(tài)得到進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。巖體在垂直方向上上寬下窄，巖漿向北超覆幅度和范圍大，向南超覆幅度小。南緣接觸帶向南傾斜不明顯，傾角較陡，接觸帶呈疊瓦或鋸齒狀。

(5)構(gòu)造與成礦特征認(rèn)識(shí)。區(qū)內(nèi)地層受到由南向北推覆力作用，形成形狀復(fù)雜的復(fù)式向斜，其南翼地層中形成揉皺折曲構(gòu)造，北翼地層中形成滑動(dòng)斷裂構(gòu)造。立頭倒轉(zhuǎn)向斜控制了封三洞巖體的產(chǎn)出空間位置，南北兩翼的次級(jí)褶皺構(gòu)造分別控制了南北緣接觸帶的形態(tài)和礦體產(chǎn)出空間部位。同時(shí)由于隱伏次級(jí)褶皺構(gòu)造的存在，使成礦有利地層(T1dy5、T1dy6)重復(fù)出現(xiàn)。同時(shí)證實(shí)了隱伏褶皺構(gòu)造與地表出露的次級(jí)褶皺構(gòu)造同樣具有控礦作用，只是次級(jí)構(gòu)造賦存空間位置、產(chǎn)出狀態(tài)的不同所控制的礦體形態(tài)及規(guī)模也不盡相同，見(jiàn)圖2。

圖2 封三洞巖體形態(tài)及礦化特征與礦體賦存位置關(guān)系示意圖

5 找礦前景分析

根據(jù)豐山銅礦現(xiàn)有探(采)礦權(quán)范圍及勘查控制程度不同，以6、16線為界分為3個(gè)靶區(qū)進(jìn)行找礦前景分析，見(jiàn)圖3。

圖3 預(yù)測(cè)區(qū)分布范圍示意圖

(1)東部預(yù)測(cè)區(qū)： 0線～6線之間。根據(jù)現(xiàn)有地質(zhì)和物、化探成果，分析認(rèn)為巖體在6線與7線之間開(kāi)始向東超覆，南北緣接觸帶合并為超覆接觸帶，超覆巖體由緩變陡部位很可能形成礦體。目前該區(qū)工作程度相對(duì)偏低，勘查工程僅控制在-400m標(biāo)高以上，大多數(shù)工程控制了向東超覆巖體接觸帶附近的銅(鉬)礦體，深部隱伏巖并未被真正揭露，巖漿巖多期次侵入作用對(duì)成礦十分有利，該預(yù)測(cè)區(qū)是查找斑巖型—矽卡巖型銅(鉬)礦的有利地段。

(2)中部預(yù)測(cè)區(qū)： 6～16線之間。接替資源勘查及之后的勘查工作均在該區(qū)段進(jìn)行，其南北緣接觸帶控制深度一般達(dá)到-1 000～-1 200m。預(yù)測(cè)找礦深度南緣-1 000～-1 600m之間；北緣-1 000～-2 000m之間。從近期勘查成果看，在北緣-1 050m標(biāo)高仍揭露到厚大的矽卡巖型和大理巖型銅(鉬)礦體，南緣在-1 200m標(biāo)高見(jiàn)厚大的矽卡巖型和斑巖型鉬(銅)礦體，預(yù)測(cè)北緣接觸帶找礦深度可達(dá)-2 000m標(biāo)高，南緣接觸帶找礦深度可達(dá)到-1 600m標(biāo)高左右。在巖體內(nèi)-1 000m標(biāo)高還揭露到斑巖型銅(鉬)礦體。該區(qū)段找礦深度普遍較深，但仍具有較好的找礦前景，主要查找矽卡巖型和斑巖型銅(鉬)礦。同時(shí)根據(jù)CSAMT電測(cè)深成果與近期鉆探工程揭露情況來(lái)看，礦體賦存位置與異常對(duì)應(yīng)關(guān)系較好，見(jiàn)表1。

表1 豐山銅礦CSAMT異常區(qū)及近期工程查證情況(部分)

(3)西部預(yù)測(cè)區(qū)：豐山16～24線之間。接替資源勘查在該區(qū)開(kāi)展了1/2000高精度磁法掃面并圈定了4條磁異常帶，編號(hào)分別為F- 1、F- 2、F- 3、F- 4，見(jiàn)圖4。初步推斷為斷層以及巖體與大理巖接觸界面磁性局部反映。

在20世紀(jì)80年代和2000年期間，對(duì)該區(qū)進(jìn)行了普查找礦工作，發(fā)現(xiàn)了多處金(鉛、鋅)多金屬礦點(diǎn)，但未進(jìn)行系統(tǒng)勘查工作，預(yù)測(cè)該區(qū)域存在找礦的前景。

圖4 豐山銅礦磁法異常示意圖

6 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)豐山銅礦以接替資源勘查項(xiàng)目為契機(jī)，開(kāi)展了深部勘查找礦工作。以地質(zhì)、物化探相結(jié)合的找礦方法，通過(guò)磁法、CSAMT電測(cè)深、鉆孔原生暈測(cè)量等工作手段，圈定物化探異常，并擇優(yōu)布設(shè)鉆探工程進(jìn)行異常查證，取得很好的找礦成果。并通過(guò)前期工作成果取得的認(rèn)識(shí)，對(duì)區(qū)內(nèi)找礦前景進(jìn)行了預(yù)測(cè)，為礦山可持續(xù)發(fā)展提供了礦產(chǎn)資源保障。

Exploration achievements in recent years and the prospecting potential of Fengshan Copper Mine

In Fengshan Copper Mine the systematic prospecting work have not been carried out since 1980s. After more than 40 years mining, most of the proven mineral resources have been mined. In 2008 Fengshan Copper Mine took the superseding resources survey as the chance, carried out the deep prospecting and got major achievements. The prospective reserves in mining area were investigated and evaluated, which provided the mineral resources guarantee for mine sustainable development.

geological work; target area; exploration achievements; prospecting potential

1672-609X(2017)02-0022-05

TD166

B

2016-11-15

2016-12-01

王 剛(1974-)，男，湖北紅安人，助理工程師，從事地質(zhì)勘查管理工作。