鄒加學(xué),趙艷林,翟 鑫
(西南有色昆明勘測設(shè)計(jì)院股份有限公司,云南 昆明 650000)
隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,對資源的需要更為迫切,在海外礦山投資、收購過程中準(zhǔn)確評價(jià)礦山資源量,為投資者提供地質(zhì)依據(jù),減少開發(fā)風(fēng)險(xiǎn),獲得最大經(jīng)濟(jì)效益至關(guān)重要。剛果民主共和國簡稱剛果(金),位于非洲中部。剛果(金)礦產(chǎn)資源種類繁多,礦物儲(chǔ)量豐富,其境內(nèi)的中非銅礦帶內(nèi)加丹加系賦存有全球著名的銅鈷礦床。此種銅鈷礦床為砂頁巖型層控礦床。主要有兩種含礦類型:一種為相同構(gòu)造期形成的銅、鈷多金屬礦床;另一種類型為同后期構(gòu)造形成的銅、鉛、鋅、銀多金屬礦床,本文主要研究第一種類型的銅鈷礦[1-4]。
該銅礦位于加丹加省利卡西市正北方向約25km,南距Lumabo鎮(zhèn)約4.5km,礦區(qū)東鄰與Lumabo-Bunkeya公路相連,距離約700m,西南方向約3km可進(jìn)入Likasi-Kolwezi公路(N1),交通較為方便。
RE礦區(qū)位于世界著名的加丹加銅鈷成礦帶,盧富里安弧形構(gòu)造帶的西北段(科盧偉奇-利卡西),剛果(金)銅礦帶呈北西西向弧形展布,西北向與基巴爾安(Kibaran)中元古褶皺帶相鄰,東南至Luina穹窿西部邊緣。盧富里安弧褶皺推覆帶為其構(gòu)造背景,推覆方向由南西向北東,褶皺弧形推覆帶長達(dá)數(shù)百公里。

圖1 剛果(金)銅礦弧形成礦帶地質(zhì)圖
盧富里安弧是新元古代泛非造山運(yùn)動(dòng)時(shí)期形成的碰撞造山帶,按次一級構(gòu)造單元?jiǎng)澐郑鋸哪系奖笨蛇M(jìn)一步劃分為加丹加高原、復(fù)向斜帶、穹窿區(qū)、外部褶皺逆沖帶四個(gè)分區(qū)(Unrug,1988)。3個(gè)單元主要構(gòu)成加丹加銅鈷礦帶,銅鈷礦化主要位于外部褶皺推覆帶。礦區(qū)分布于外部褶皺推覆帶中部,褶皺、底劈構(gòu)造、斷層較為發(fā)育,有利于賦礦層位出露地表附近[5]。
剛果(金)加丹加超群地層的層序從下至上劃分為:羅恩群、恩古巴群和孔德龍古群。羅恩群由碎屑沉積巖和碳酸鹽巖(主要是白云巖及白云質(zhì)粉砂巖)組成(Kampunzu et al.,2005),恩古巴群和孔德龍古群主要由碎屑沉積巖(礫巖、粉砂巖、砂巖、砂質(zhì)頁巖、炭質(zhì)頁巖)組成(Batumike et al.,2006)。
該礦床從1923年~1951年斷續(xù)開采,期間進(jìn)行過規(guī)模工業(yè)化開采。其中停采最長時(shí)間1941年~1943年。礦山的多年斷續(xù)開采,現(xiàn)形成了長約320m,寬約35m~145m,深約40m的采坑。

圖2 剛果(金)銅礦區(qū)剖面

圖3 剛果(金)銅礦區(qū)剖面立體圖
收集到利卡西市1/10萬區(qū)域地質(zhì)圖;該礦區(qū)1:1千地質(zhì)圖1幅;勘探線地質(zhì)剖面圖14幅;65個(gè)鉆孔原始地質(zhì)編錄圖片238張。
據(jù)業(yè)主收集到的資料顯示,礦區(qū)1943年生產(chǎn)礦石量103130t,品位12.69%,其中可以直接用于冶煉的礦石量約占18%(礦石量18382t,品位27.24%),其它年份采出的礦石量、銅品位不清。
礦區(qū)內(nèi)殘留有一定量的礦石渣,主要分布在采坑的南部、西部區(qū)域,采坑的東部也有零星礦石渣分布,礦石堆渣厚度不詳。
(1)收集到的礦區(qū)以往地質(zhì)勘查工作、樣品測試、鉆孔資料、采礦信息等資料的基礎(chǔ)上,對已有資料的分析、整理工作。
(2)對礦區(qū)進(jìn)行地形測量,包括采坑范圍、積水深度、淤積厚度;低品位礦石堆范圍。
(3)礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量估算范圍、對象:綜合礦體分布的拐點(diǎn)并編號及其坐標(biāo)、埋藏深度、具體礦種和礦體(層)號,開采礦區(qū)已經(jīng)設(shè)置采礦權(quán)的,分為采礦許可證內(nèi)、證外(或設(shè)計(jì)范圍內(nèi)、外)等,分別估算消耗、保有礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量。
(4)礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量估算前要表明核實(shí)得的方法,如貴于保有礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量的核實(shí)是采用重算方法,還是先算采空區(qū)消耗的資源儲(chǔ)量,后從總的礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量中扣除的,對于未東用的礦產(chǎn)資源是如何核實(shí)的,跨邊界礦體是如何分割等等,要求所選擇的估算方法具有合理性,寫明采用的資源儲(chǔ)量估算方法和估算公式[6-8]。
(5)開展礦區(qū)地質(zhì)調(diào)查工作,核實(shí)礦區(qū)地質(zhì)情況,采坑地層、礦體出露情況,分析礦區(qū)地質(zhì)特征。
(6)調(diào)查評價(jià)礦石渣分布、礦石質(zhì)量、及礦石堆的體積。
(7)收集礦區(qū)、區(qū)域水文地質(zhì)資料,補(bǔ)充水文地質(zhì)勘察工作,分析礦區(qū)水文地質(zhì)特征。內(nèi)容包括:研究區(qū)域水文地質(zhì)條件,圈定匯水邊界,查明礦區(qū)地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件;詳細(xì)查明含水層和隔水層的巖性、厚度、產(chǎn)狀、分布及埋藏條件,含水層的富水性,導(dǎo)水性、滲透系數(shù),含水層間的水力聯(lián)系,地下水的水位、水溫、水量及其動(dòng)態(tài)變化,隔水層的穩(wěn)定程度和隔水程度;查明斷層破碎帶、節(jié)理,風(fēng)化裂隙帶及溶洞的發(fā)育程度,分布規(guī)律、含水性及導(dǎo)水性,地表水體的分布及其與礦床主要充水含水層水力聯(lián)系的途徑和程度等,評價(jià)其對礦床充水的影響;劃分礦床水文地質(zhì)類型和確定水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度;根據(jù)礦床水文地質(zhì)條件,結(jié)合礦床開拓方案,合理選擇估算方法和公式,估算第一開采水平正常和最大的礦坑涌水量,預(yù)測下一開采水平或最低開采水平的涌水量;對礦床排水,礦坑水利用、礦山供水進(jìn)行綜合評價(jià),指出供水水源方向并提供水量,水質(zhì)資料。
(8)施工鉆孔驗(yàn)證原有鉆孔資料的真實(shí)性。進(jìn)行礦石質(zhì)量研究,內(nèi)容包括:詳細(xì)查明礦石礦物、脈石礦物種類及含量、共生組合、嵌布粒度特征及礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征;查明礦石有用及有害組分種類、含量、賦存狀態(tài)和分布規(guī)律,對共伴生礦產(chǎn)進(jìn)行綜合評價(jià)。根據(jù)礦物共生組合及選(冶)特點(diǎn)劃分主要和次要工業(yè)類型,并研究其分布范圍和所占比例。按有用組分種類、含量、組構(gòu)特征、氧化程度及脈石礦物種類等因素劃分自然類型,確定氧化帶、混合帶、原生帶礦石界線。對多元素共伴生礦床,應(yīng)以主元素氧化率為主圈定上述三帶界線。通過礦石質(zhì)量研究滿足礦山開采設(shè)計(jì)和可行性研究的需求。
(9)建立礦區(qū)鉆孔數(shù)據(jù)庫,建立礦體三維地質(zhì)模型,估算礦區(qū)銅礦石資源量。
(10)根據(jù)中國《銅、鉛、鋅、銀、鎳、鉬礦地質(zhì)勘查規(guī)范》(DZ/T0214-2002)以及《固體礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告編寫規(guī)定》(國土資發(fā)【2007】26號)的要求,以及業(yè)主提供的圈礦指標(biāo)對銅礦資源儲(chǔ)量進(jìn)行核實(shí)估算及評價(jià)。
(11)依據(jù)上述規(guī)范、文件以及綜合收集到的所有資料和現(xiàn)場調(diào)查、鉆探核查等工作,編寫并提交資源量核實(shí)評價(jià)報(bào)告。
(1)該礦山原來由白人開采,各種資料均法語,資料的使用較不便;該礦山采用獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng),因此必須找到控制點(diǎn)或者是原有鉆孔孔位進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。
(2)剛果(金)老礦山開采歷史久遠(yuǎn),致使一些地質(zhì)資料缺失、開采情況不明,為核實(shí)情況帶來不便。
(3)剛果(金)大多礦床受推覆構(gòu)造影響,其礦體形態(tài)極為復(fù)雜,為資源量準(zhǔn)確評價(jià)增加難度。
(4)大多老礦山形成巨大采坑,采坑積水量大,民間私采嚴(yán)重,采坑泥沙淤積,為測量采坑實(shí)際地形帶來困難。
(5)礦區(qū)缺少工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)等方面資料,且水文地質(zhì)條件復(fù)雜。
剛果(金)老礦山資源量核實(shí)工作在收集礦山已有資料的基礎(chǔ)上,需要對資料的編輯、整理,對礦山、采坑、礦石堆地形測量;通過礦區(qū)地質(zhì)調(diào)查,了解礦區(qū)地質(zhì)特征;施工鉆孔對原地質(zhì)資料真實(shí)性進(jìn)行驗(yàn)證;通過礦區(qū)水文地質(zhì)調(diào)查,對礦區(qū)開展水文地質(zhì)工作,了解礦山水文地質(zhì)特征,分析水文地質(zhì)條件;建立數(shù)據(jù)庫,根據(jù)規(guī)范及業(yè)主的圈礦指標(biāo)估算資源量,編寫資源量核實(shí)評價(jià)報(bào)告。