大型露天礦床地質特征及找礦前景分析

蔡志強

（遼寧省第三地質大隊有限責任公司，遼寧 朝陽 122000）

我國大型露天礦場的開采方式，是將覆蓋在礦體上部及周圍浮屠及圍巖進行剝落，并將廢棄石料運送到排土場處進行處理，并從敞開的礦體上進行直接挖掘[1]。露天礦的開采方式優越，相對比其他礦床的采場建設簡單。但是，隨著對同一露天礦的不斷開采，露天礦床深度會不斷增加，形成深陷的凹坑，邊坡高度隨之增高，甚至會變得十分陡峭，而這種日益增多的高陡邊坡對采場生產安全產生了嚴重威脅，也會直接影響到礦山的產量及生產效益，給開采工作帶來一定的困難。因此對大型露天礦床地質特征及找礦前景分析這一課題的研究具有十分重要的意義。通過分析大型露天礦床地質特征，可以設計出露天礦床合理的開采方式，避免對露天礦床的環境造成破壞，從而最大程度的保護了露天礦床的環境，對大型露天礦床的找礦前景進行科學的分析和判斷。

1 分析大型露天礦床地質特征

1.1 礦體特征

大型的露天礦床呈現的幾何形態，并在出產規模上嚴格受到地質層結構的影響，使構造帶與礦產的片理化帶受到控制，多呈脈狀-似脈狀、扁豆狀、蝌蚪狀，產出呈層狀、似層狀，如圖1所示。與圍巖近于平行不整合接觸，出露地表的礦體在橫剖面上多呈上寬下窄的漏斗狀；礦脈的整體走向和傾斜方向常有分枝，隱伏礦體多上中部厚度大，下端多有分枝，礦石產于綠角閃石英綠泥片巖和石英片巖之間[2]。大型露天礦床礦體整體呈北西一南東向，傾向南西，傾角較緩，多數在20°～26°左右，由一條北東向的壓扭性斷裂構造為界，分為東、西兩個礦帶。

東礦帶走向為北東向，傾向北西，傾角27°～50°，側伏角7°左右。長度為4500m，寬度為20m～200m。賦存于外接觸帶結晶片巖中的礦體，賦存標高在50m～248m，礦體最大厚度133.32m，平均厚度超過50m，產于花崗斑巖體與糜棱片巖的內接觸帶及花崗斑巖中片巖捕虜體的上、下盤，其產狀受糜棱片巖構造張裂隙的控制，礦體呈厚大透鏡狀[3]。

圖1 大型露天礦床圖

西礦帶總體走向為NWW-SEE向，傾向NNE，傾角10°～30°，出露長2500m，寬約100m，賦存標高在0m～160m，為隱伏礦體，最低控制標高1172m，至地表平均深約80m～100m，礦體呈透鏡狀、不規則脈狀，多分枝，局部近似于直立，礦體上盤覆蓋厚度12.4m～290m，平均厚度96m，其產狀、形態均受斑巖體內構造角礫巖帶和接觸帶構造控制，隱伏于地下，經年承受氧化作用，氧化深度在20m～70m之間，最大垂向延伸450m。

1.2 礦石特征

大型露礦床的礦產資源是由自然類型的石英石細脈、礦石以及石板巖類的混合型礦石組合而成，這其中包含了金偏膠體玉髓狀石英、碳酸鹽黃鐵礦型礦石、黃鐵礦型礦石、金偏膠體玉髓狀石英、膠黃鐵礦、輝銻礦型礦石、褐鐵礦型礦石等[4]。

石英細脈礦石構造以脈狀、網脈狀構造、角礫狀構造最為發育，呈灰色，呈細脈、網脈、串珠狀、小透鏡狀，以石英為主，其次，由少量的絹云母與方解石，其主要結構為膠狀、半自形粒狀結構、細粒狀結構、鑲嵌結構、蜂窩狀構造、團塊狀構造、包含結構、細晶質結構等，在低溫結構的普遍發育情況下，呈現出大型露天礦山的重要特征，因此在礦區內的礦石膠狀結構較為發育。

板巖類混合礦石主要由板巖、千枚巖、片巖和少量的碳質板巖、斷層泥組成，分布于斜長花崗斑巖的角礫巖帶，表現為同心圓、放射狀、球粒狀等結構，此外可見乳滴結構、交代結構和反應邊結構，呈現灰黑色，具有褪色現象[5]。因為各成礦階段形成的礦石均發生了不同程度的碎裂，所以形成礦石復雜的角礫狀構造和復合角礫狀構造。呈碎裂的角礫，被硅質或碳酸鹽膠結。為氧化帶中具有的礦石類型。

大型露天礦床礦石化學組分含量如表1所示，其主要成分為Si及Fe，占礦石化學成分的30%，除了金以外，其余的Sb、Cu、AsS元素均達不到綜合利用要求。其中含鐵最高的是磁鐵石英巖，一般為28%～40%，銀在各種類型的礦石中均有不同程度的分布，一般含銀1×10-6～2×10-6，最低小于0.3×10-6。

表1 大型露天礦床礦石化學組分含量表 單位：×10-6

2 分析大型露天礦床找礦前景

通過對大型露天礦床地質特征進行分析，認為大型露天礦床深部具有較好的找礦前景。因為大型露天礦床脈體的空間展布規律，礦體產狀比較穩定，呈層狀、似層狀，具有明顯的層控型，由北向西，西向斜列側伏，側伏角7°，沿傾向延伸較深，可能出現另一個斜列分布的隱伏礦體，但是鉆探控制的標高大多在500m以上，而標高在500m以下礦體控制的程度遠遠不足。根據物探異常，使用ZKX0603鉆孔驗證，航磁數據延拓后磁性體尖滅深度為2000m～6000m深部找礦潛力巨大。預測大型露天礦床礦區仍有很大的找礦潛力，其深部可能存在隱伏礦體，加強礦區深部勘探，可取得較好的找礦效果。

大型露天礦床成礦因素類型為層控—巖漿后期熱液交代型中低溫礦床，斷裂檢查復合處節理裂隙密集發育帶、礦床與圍巖接觸帶等控制了礦體的空間定位。在露天礦床的主要特征極為相似，賦礦礦層為三疊灰巖及侵入的部分花崗巖閃長巖脈，相當一部分礦體上產與花崗巖長巖與三疊系灰巖的接觸帶上，接觸帶附近部分花崗巖閃長石巖脈本身即為礦體。在大型露天開采礦區與所開采的地質礦產保持一致，具備開展高密度電法測量的條件。通過高密度電法測量可以較好的尋找地質的中部或深部隱伏的結構脈礦帶、礦體及接觸帶，從而確定成礦有利部位。

3 結語

綜上所述，大型露天礦床是當前最好開采的礦床類型，但是隨著開采時間流逝，對大型露天礦床的開采深度增加，會形成高陡邊坡現象，對大型露天礦床的開采安全造成威脅，對環境造成嚴重破壞，因此對大型露天礦床地質特征及找礦前景分析具有十分重要的意義。可以最大程度保證大型露天礦床的開采安全及環境。本文對大型露天礦床地質特征及找礦前景分析并不全面，還有很大的分析空間。但是，對于大型露天礦床地質特征及找礦前景還需不斷深入分析，可以規劃出大型露天礦床最合理的開采方案，確保開采安全，保護礦區環境。