淺談上西坑鉬礦加強生產探礦的必要性

陳長志

（福建省地質調查研究院，福建 福州350013）

武夷山市上西坑鉬礦礦區位于武夷山市南東120°方向，直距約27km的上西坑自然村附近，地理坐標：東經118°17′49″～118°18′34.58″，北緯27°37′42.4″～27°39′03.6″。面積3.125km2。2005年7月由福建省地質調查研究院完成地質詳查工作，2006年7月礦山開始進入試生產，2006年12月正式投產。

1 區域地質背景

礦區位于閩西北隆起帶北緣，浦城－永泰嵩口南北向斷裂帶與松溪－寧德北西向斷裂帶和崇安－石城北東向斷裂帶交匯處的西側，由于經歷長期的構造運動，南北向、北西向和北東向三組斷裂構造發育且成帶分布；巖漿活動頻繁，尤以燕山晚期較為活躍，形成的巖漿巖大面積分布，具有良好的成礦地質條件（圖1）。

礦區地層出露單位較少，主要有早元古代麻源群大金山巖組變質基底地層及中生代南園組、長林組蓋層和第四系。

2 礦床地質特征

上西坑礦段位于東坑－上西坑礦區的南部，礦段內迄今發現六個鉬礦（化）體（Ⅳ1～Ⅳ6），礦體分別受東坑－上西坑南北向斷裂和香臺崗－茅畬北西向斷裂控制（圖2），主要礦化圍巖蝕變為硅化、黃鐵礦化、絹英巖化蝕變組合。

Ⅳ1礦體和Ⅳ2、Ⅳ3礦化體，產于近南北向硅化、黃鐵礦化、絹英巖化蝕變斷裂帶中，分別受F8、F6、F9斷裂控制。其中Ⅳ1為主礦體，規模最大，品位最高，是主要開采對象。三條近南北向蝕變構造帶寬約2km，長大于3.5km，分布在大金山巖組上段（Pt1d2）黑云斜長變粒巖中。

圖1 區域地質圖

Ⅳ4、Ⅳ5、Ⅳ6三個鉬礦體，產于北西向硅化，黃鐵絹英巖化蝕變斷裂帶中，斷裂帶寬0.5～1km。主要見有三條規模較大的斷裂破碎帶（F10、F11、F12），單條長0.8～3.5km，寬1～10m不等，最寬30m以上，總體走向NW300～330°，傾向NE或SW，傾角40～80°。

上西坑礦段鉬礦的礦床成因屬于巖漿期后中（高）溫熱液礦床，鉬礦體受坪地巖體（J3Cw）外接觸帶形成的一系列壓扭－張扭性斷裂破碎帶控制，成礦時代應為晚侏羅世－早白堊世。

圖2 福建省武夷山市東坑－上西坑礦區南北向－北西向成礦帶地質圖

2.1 礦體特征

Ⅳ1出露于礦段中部，呈“大脈狀”賦存于大金山巖組上段（Pt1d2）黑云斜長變粒巖中的南北向（F8）斷裂破碎帶構造角礫巖或石英脈中，容礦巖石為構造巖，地貌上為正地形，多成峭壁、陡坎，經地表工程及地質觀察點控制，礦化蝕變構造帶長大于3.5km，寬5～20m不等。產狀與控礦構造F8斷裂一致，總體走向近南北，傾向東，沿走向傾向均呈波狀起伏，傾角60～80°。礦化蝕變帶在18～39線間，出露標高750～1052.3m，呈脈狀產出，根據蝕變礦化強度大致可劃分為南、北兩段。南段（7～18線）礦體出露地表標高在750～900m間，控制程度較高，控制礦體長1330m，延深450m。單工程礦體最大厚度12.48m，一般3.1～6.26m，平均5.27m，鉬平均品位一般0.105～0.338×10－2，最高0.677×10－2，最低0.033×10－2，平均品位0.208×10－2。Mo是礦石中唯一的有用組分，局部S和部分Re可供綜合開發利用，有害元素As、P等含量低。Mo主要以MoS2的形式出現，含有少量的銅鉬礦、鉬鎢礦、鉬鉛礦。北段（7～39線）礦體未出露，僅見礦化蝕變構造帶，主要是出露標高在850m以上，且工作程度相對較低（僅地表槽探揭露及一個淺孔控制）地表鉬礦化較弱（Mo＜0.02×10－2），局部伴生有鎢礦化。

Ⅳ1礦體南段出露連續且穩定，沿走向及傾向均未出現分叉尖滅等現象。礦體厚度在地表與深部垂直變化不明顯，僅局部略有膨脹；而沿走向則呈大的透鏡體，即3～8線厚度大，南北兩端厚度變小。礦石品位從地表往深部則有逐漸變富的趨勢（從0.116～0.272×10－2）。礦體與圍巖界線清楚，兩者為斷層接觸，但與構造角礫巖界線不清，肉眼難于鑒別，須靠采樣分析區別。

2.2 礦石類型

Ⅳ1礦體屬于較單一硫化鉬礦石，由構造角礫巖型和石英脈型2種礦石自然類型組成，2種類型界線清楚。主要金屬礦物組合為輝鉬礦－黃鐵礦。礦石結構有自形－半自形鱗片狀結構等；構造主要有角礫狀構造、稀疏浸染狀和細脈狀構造等。

礦石金屬礦物以黃鐵礦為主，其次是輝鉬礦，少量方鉛礦、黃銅礦、閃鋅礦、鉬鉛礦，氧化礦物為鉬華；輝鉬礦一般粒徑0.02～0.5mm。輝鉬礦的賦存狀態均以單礦物存在，脈石礦物主要為石英。次有絹云母、斜長石、綠泥石等。

2.3 礦體圍巖與夾石

礦段內礦體圍巖類型簡單，主要為黑云斜長變粒巖，蝕變構造巖次之，花崗斑巖、閃長玢巖偶見。Ⅳ1礦體礦化連續性好，礦體的厚度和品位沿走向雖有變化，但基本上保持連續和穩定，僅局部出現大于剔除厚度（2m）的透鏡狀夾石，夾石的主要巖性為流紋斑巖、花崗斑巖、閃長玢巖和構造蝕變巖。

3 礦床開采技術條件

3.1 礦床水文地質條件

上西坑礦段鉬礦埋藏于本區最低侵蝕基準面之上。礦段地勢高，無大的地表水體，地形有利于自然排水。礦坑直接充水水源為基巖裂隙承壓水、風化帶裂隙潛水及構造裂隙水，富水性弱～極弱，對鉬礦開采有一定的影響。大氣降水為間接充水水源的主要補給源，水文地質邊界簡單。礦床水文地質條件屬以裂隙水充水為主的礦床的簡單類型。

3.2 礦床工程地質條件

礦段內各類巖石以堅硬半堅硬塊狀、條帶狀巖類為主，鉬床主要埋藏于弱風化帶以下的原生帶中。礦段內未見Ⅰ級結構面，Ⅱ、Ⅲ結構面不發育，Ⅳ級結構面較發育，對礦床開采有一定的影響，礦段弱風化帶發育深度較大，但巖石抗壓強度仍較高。礦體及其頂底板圍巖大多數地段屬穩固、基本穩固區。據坑道施工，一般不易發生不良工程地質現象。礦床工程地質條件屬以堅硬半堅硬塊狀、條帶狀巖類為主的脈狀礦床的簡單類型。

3.3 礦床環境地質條件

本區為區域穩定性穩定地段。礦段地下（表）水酸堿度以中性為主，對附近的地表水體無污染。礦石及礦渣化學成分穩定，但易于氧化，對周圍環境有一定的影響。礦段地勢高、坡度陡，氣候條件惡劣，為雷區，常有暴風雨發生，雨季時易發生局部的小型山體滑坡。礦床環境地質條件屬礦段地質環境質量中等類型。

4 礦山設計、開采概況

2004年2月，福建天寶礦業集團股份有限公司與福建省地質調查研究院共同出資組建了福建武夷山市天寶礦業有限公司，開始礦山建設的籌備工作，委托山東黃金集團煙臺設計研究院工程有限公司進行可行性研究和開發利用方案規劃，并對上西坑礦段Ⅳ1、Ⅳ4號礦體進行采、選工程設計。

礦山設計生產規模為日處理量1000t礦石，年加工礦石30萬t。分期進行開發。

第一階段開發利用目前已探明與評審確認的上西坑礦段Ⅳ1、Ⅳ4號礦體，首采范圍9～18線之間＋650m標高及以上中段Ⅳ1號礦體的（122b）資源儲量。開拓方式為平硐＋溜井，采礦方法為無底柱淺孔留礦法，分層回采。分別在＋850m、＋800m、＋750m、＋700m、＋650m標高開設5個中段，＋650m標高中段集中出礦，電機車運輸。

設計采礦損失率12%，采礦貧化率10%。

設計選礦工藝為浮選，選礦回收率75%。

武夷天寶公司從2005年7月開設礦山基建，2006年7月基本完成礦山建設并試產，2006年12月正式投產，3個月后達產。

5 開采現狀及開采中發現問題

礦山經過多年的開采，＋700m以上中段回采基本結束，＋650m中段為主要回采中段。據礦山生產統計，截至2012年底，礦山共采出礦石量185.57萬t，年均采礦量30.93萬t，綜合采礦損失率13.8%，采礦貧化率7.9%，生產各項指標基本能夠達到設計要求。

因上西坑鉬礦Ⅳ1號礦體的詳查工作，勘探類型為第Ⅱ類（偏簡單型），詳查階段以100m×100m勘探網度控制礦體，還無法完全滿足開采的需要，致使在開采過程中，經常出現采準工程布置不合理，采礦貧化率偏大，采礦損失率偏大等現象，也給生產安全增大風險。如＋650m中段3線采場，據該采場閉采報告，因勘探偏簡單，礦體控制程度較低，使得該采場的單體設計依據不足：設計采用淺孔留礦法，設計參數依然采用經驗值，而在實際開采后，與設計依據相比，礦體傾角較較緩，礦體上下盤與圍巖的接觸帶更為破碎和厚大，尤其是上盤。隨著逐層往上回采，采區暴露面積逐漸增大，上、下盤的接觸帶冒落越發嚴重，雖在回采中臨時增加錨桿支護及留設不規則點柱，但也無法支撐越來越大的地壓，在回采到接近設計頂柱高度時，已施工的錨桿大量隨接觸帶脫落，使得作業安全無法保證，不得不提前結束回采，從而造成資源浪費。經過測算，該采場礦塊的采礦損失率達到31.8%，遠遠大于設計值的15%。

6 建議及對策

上西坑鉬礦在開采過程中，應根據礦體控制程度、礦體特征，加強生產探礦，主要利用采礦工程及部分坑內鉆探的方法探礦，在沿礦體走向上，按一定間距布置穿脈，在沿礦體傾向上，在兩中段之間布置1～2個鉆孔。真正做到先掘后探，坑探與采礦相結合，對于地質較為復雜地段，應達到探明礦體的勘探程度（50×25m～25×25m），為開采設計提供充足的依據，確保生產各項指標達到設計要求。

7 結論

上西坑鉬礦Ⅳ1礦體詳查工作的勘探網度為第Ⅱ類（偏簡單型），雖然基本達到控制礦體的程度，但在局部和細部還會存在一些變化，甚者重大變化，因此，在生產過程中非常有必要加強探礦，探明礦體地質特征，以便在開采設計中，靈活選用采礦方法，合理設計參數。

［1］ 福建省地質調查研究院.武夷山市東坑－上西坑礦區上西坑礦段鉬礦詳查報告［R］.2005.

［2］ 毛建仁，葉海敏，趙希林，等.武夷山成礦帶構造－巖漿－成礦作用與演化［J］.礦床地質，2010，29（zk）：18－19.