黔西縣鐵石鄉重晶石礦地質特征及資源量估算

曹月霞 劉偉

摘要：黔西南重晶石資源較少，鐵石鄉重晶石礦是該地區的非金屬礦，文章從區域及礦區地質特征入手，詳細分析了礦床地質特征，在此基礎上總結了該礦的礦床成因以及找礦標志，為在該地區取得其他類型的非金屬礦床提供了參考；并且在運用一定的勘查手段的基礎上通過塊段法估算了黔西縣鐵石鄉重晶石礦礦山范圍內+1325～+1249m標高段重晶石礦資源量（111b）+（122b）+（333）為70.68萬噸，采空消耗6.8萬噸，保有資源儲量為63.88萬噸。

關鍵詞：重晶石；地質特征；找礦標志；資源量估算

黔西縣鐵石鄉重晶石礦礦區位于黔西縣縣城南東，方位為110°，平距約26km。礦山屬鐵石鄉所轄，礦區距黔西縣城26km，距鐘山鎮7km，距鐵石鄉約3km，距離貴畢公路約5km，距離清織高速17km。礦區交通方便。

1.地質特征

1.1區域地質特征

區域上出露地層從老至新有晚石炭口跨早二疊世馬平組，紀中二疊統梁山組、棲霞組、茅口組，紀上二疊統龍潭組、長興組、大隆組，紀下三疊統夜郎組、茅草鋪組，紀中三疊統松子坎組、獅子山組及第四系，大地構造位于揚子陸塊—黔北臺隆—遵義斷拱的畢節北東向構造變形區內，北西向、東西向斷裂構造規模小，延伸短，總體走向30°，跨度5km～15km，長度大于80km。北段簡單，南段比較復雜，除上述較大褶曲外，尚有許多小褶曲，且被若干斷層破壞，大關斷層，總體走向75°，長度大于65km，東與安清—楊家寨斷層交接，向西經紫江山、馬路河、大關、雷打巖等地延出圖外，斷層面大多傾向南或南東，傾角多在50°～70°。

1.2礦區地質特征

礦區內地層主要為下三疊統茅草鋪組，分布于全礦區，與礦產關系密切。

礦區位于朵朵壩向斜南東翼，南西轉折端附近，與大關斷裂帶相鄰，受背斜及斷層影響，區內產狀變化較大，區內巖層產狀傾向一般310°～350°，傾角一般約10°～20°，斷層附近產狀紊亂，局部傾角可達55°。礦區位于朵朵壩向斜南東翼，在礦區范圍內表現為傾向北西的單斜地層，朵朵壩向斜屬于假角山-馬場復式向斜的次級褶曲，核部地層為三疊系中統松子坎組，兩翼地層主要為三疊系下統茅草鋪組，最老為三疊系下統夜郎組，限于兩條北東向斷層交匯的斷層之間。

F1斷層：位于礦區中部偏南東，應屬于大關斷裂帶，為逆斷層，斷層北東-南西走向，走向長大于10km，斷距大于200m，傾向南東，傾角65°～70°。斷層破碎帶寬5m～20m，局部見構造透鏡體，斷層角礫巖，角礫呈次菱角狀，大小在2mm～20mm之間，角礫成分為灰巖、白云巖，膠結物為鐵質、鈣質、黏土質等。斷層發育于下三疊統茅草鋪組一、二段與三段之間，一段巖性為灰、深灰、肉紅色厚層泥亮晶灰巖夾白云質灰巖，巖中見大量生物碎屑，主要為雙殼類；三段巖性為灰色薄至中厚層狀細晶白云巖，偶見夾薄層狀黏土巖，白云巖風化表面呈黑色，具的刀砍狀構造該斷層既是導礦構造又是，容礦構造，礦區的重晶石礦床即受其控制。

2.礦床地質特征

區內重晶石礦賦存于斷層F1碎帶中，目前只發現圈出的一號礦體，通過采礦深坑及山地工程控制礦體，區內重晶石礦受斷層控制，在破碎帶中呈似層狀、透鏡狀產出，是斷層裂隙經熱液充填后形成的礦體，控制標高1325m～1249m，控制的礦體走向長度650m、傾向寬度76m，礦體厚度為1.49m～8.35m，平均厚度5.12m，重晶石品位為87.97%～ 99.04%，平均94.96%，從礦體地表露頭及采場揭露情況來看，礦體在賦礦斷裂構造中波狀起伏，呈透鏡狀、似層狀產出，礦體邊界與圍巖界線清晰，產狀與斷層產狀近一致，礦體傾向125°～145°，傾角65°～70°。走向上，由2-2′，3-3′勘探線控制的礦體最厚，向北東和南西兩端礦體厚度都由厚變薄。區內圍巖蝕變為重晶石化、硫鐵礦化、硅化，其中硅化特征為他形粒狀石英交代溶蝕白云巖或方解石，或在白云巖中呈自形粒狀堆積，與重晶石礦的生成有關。

3.礦床成因及找礦標志

3.1礦床成因

由于礦區巖石以碳酸鹽巖為主，能干性較大，故礦區構造變形特點表現為斷裂發育（斷層和節理，主要是節理發育），褶皺開闊平緩，基于這一變形特征及與同一成礦帶內重晶石礦成因對比，我們對本礦床做如下成因分析，區內礦床明顯受斷層構造的控制，地層有輔助成礦作用，斷層具多期復合特征，不同期次、不同方向的構造形跡疊加復合現象明顯，較早形成的構造往往被后期形成的北東向構造疊加改造而復雜化，斷層既是導礦構造又是容礦構造，而破碎的巖石是容礦構造的延伸；大氣降水滲入地下，隨深度增加而被加熱，不斷萃取含鋇、氟、鈣極高的地層巖石相關成礦元素，或深地層鹵水，形成含礦熱液體；在成礦期構造運動（印支—燕山運動）作用影響下富礦質的含礦熱液沿斷裂、裂隙等低壓空間向上運移，在運移過程中進一步萃取有益組分，使熱液礦化度不斷增高；當熱液運移到地表淺部，由于溫度、壓力、濃度等物理化學條件的改變，導致重晶石在有利的地段析出充填于F1斷層中，經多次疊加后形成礦床。

3.2找礦標志

追尋F1斷層及容易破碎的地層，二者疊加易于成礦。

4.礦石質量及選礦特征

4.1礦石質量

礦石礦物成分：據分析測試結果及巖礦鑒定：組成礦石的礦物成分簡單，主要為重晶石，含量87.97%～99.04%，平均94.96%，此外含少量石英、鐵泥質等，礦石結構主要為不等晶自形—半自形板柱狀結構，層狀構造，礦石化學成分主要為BaSO4，BaSO4含量87.97%～99.04%，平均94.96%。滿足工業指標的要求。

礦石類型及品級：其自然類型分為塊狀，斑點狀、角礫狀、條紋狀四種類型，主要為塊狀，約占總量的90%以上，根據有用礦物的含量（BaSO4含量87.97%～99.04%，平均94.96%）屬優質型礦石。

4.2礦石選礦特征

本區重晶石礦礦體為優質型礦石，BaSO4品位多在93%以上，一般不需要選礦，但其開采方式為露天機械開采，在開采過程中混入大量圍巖，使礦石貧化，故需經過選礦，通過搖床重選，精礦BaSO4平均品位達89.37%，總回收率75.13%，尾礦中BaSO4平均品位23.21%；溜槽重選，精礦BaSO4平均品位達90.30%，總回收率達75.55%，比原礦品位提高8.74%～9.92%，精礦產品平均達到Ⅲ級品。其中，搖床重選2.5mm和0.1mm粒級精礦品位達到91.54%和90.25%，產品為Ⅱ級品；溜槽重選僅0.1mm粒級精礦品位達94.84%，產品為Ⅱ級品。但是，回收率較低。

經過搖床二次重選后，精礦產品品位達90.51%～ 95.29%，平均93.25%，均達到Ⅱ級品，而其中0.25mm和0.1mm粒級精礦品位達95.17%～95.39%，得到Ⅰ級產品。

搖床重選時對小于2.5mm～0.1mm粒級均可適用。但以小于0.25mm～0.1mm為優，經過二次重選后，BaSO4品位可達95.39%～95.17%，采用溜槽重選，僅對微粒級小于0.1mm效果較好。BaSO4可達94.84%，其余均低于94%。

5.儲量評價選取的勘查方法

5.1勘查手段的選擇

鐵石重晶石礦礦體賦存在斷于下三疊統茅草鋪組（T1m）內部的F1斷層破碎帶內，根據礦區地質及水文地質條件，地面以1∶5000地質、水文地質填圖為基礎，采用勘查線地質剖面測量，大致查明重晶石礦體露頭及淺部變化，查明淺部地質構造；深部借用地形落差以及采場深挖揭露，控制地質構造，重晶石礦體埋藏形態、厚度及其變化。根據1∶5000水文地質填圖及生產礦井調查，泉點調查，地表工程地質，環境地質調查，以及巖石物理力學試驗等，大致查明礦區水文地質條件及其他開采技術條件。

5.2勘查類型的確定

（1）礦床規模及類型。礦體走向長度大于650m、傾向寬度小于200m、厚度1.49m～8.35m，平均厚度5.12m；規模的走向長度延伸為中型規模，傾向延伸及資源量規模小，品位變化系數小，屬較穩定型礦床。

（2）礦區構造復雜程度。礦區內地層呈單斜狀產出，產狀基本穩定，礦區內只填出一條符合精度比例尺的斷層（F1），屬簡單類型，對照（DZ/T0211—2002）規范表D.1，其控制的基本工程間距為：根據礦體特征，本次大致采用200m×100m。

5.3工程布置原則

（1）勘查方法：主要是根據礦區地形、礦體產出條件，勘查手段借用地形落差，以及采場深挖揭露，輔以預備采面揭露礦體露頭線，并圈定礦體。

（2）工程布置原則：根據面上控制情況，布置4條勘探線，大致按200m×100m工程間距布置工程。

6.資源儲量估算

6.1資源儲量估算工業指標

通過工程控制，在區內可圈出1個重晶石礦體，故本次估算資源/儲量采用重晶石一般工業指標，采用工業指標如下：

邊界品位：（BaSO4）≥30%；

最低工業品位：（BaSO4）≥50%；

最小可采厚度（m）：0.8m；

夾石剔出厚度（m）：2m。

6.2資源儲量估算方法及依據

礦體呈似層狀產出，礦體厚度和品位較穩定，礦體傾角在65°～72°之間，通過實地多點測量算術平均輔以室內三點法計算，確定礦體平均傾角為67°，故資源儲量估算采用垂直縱投影圖作為基本圖件，用地質塊段法計算資源儲量，計算公式為：

Q=S×m×d，式中：

Q：礦石資源儲量（t）；

S：各資源儲量塊段礦石縱投影面積（m2）；

m：各資源儲量塊段礦石平均水平厚度（m）；

d：各資源儲量塊段礦石體重（t/m3）。

6.3資源儲量估算參數的確定

6.3.1平均厚度的確定

（1）單件樣品厚度：山地工程樣品厚度是在編錄中用以鋼卷尺為基線、直尺直接投影量取的水平厚度，礦體真厚度為礦體水平厚度與礦體傾角正弦值的積。

（2）單工程厚度：為同一工程內圈入礦體的樣品水平厚度之和。

（3）塊段平均厚度：同一塊段內所有工程礦體厚度的算術平均值。

外推333部分儲量計算的厚度采用各工程的算術平均值。

6.3.2礦體面積的確定

（1）塊區平面積：利用MAPGIS軟件求出。

（2）塊段斜面積：平面積除以塊段礦體平均傾角的正弦值。

6.4礦體圈定的原則

（1）根據探礦工程采樣分析結果，凡品位大于或等于邊界品位的樣品圈入單工程礦體，對于夾在礦體內小于邊界品位的樣品按其夾石厚度剔除厚度指標進行剔除。

（2）按控礦地質因素及地質規律，客觀地體現礦體的連續性、完整性進行圈定。

（3）礦體地表露頭邊界按地表工程所控制的實際位置和填圖所描繪的礦體線的中心線進行圈定。

依據上述原則，在縱投影圖、勘查線剖面圖、地質圖上，按單工程確定礦體邊界，凡是見礦相鄰工程以自然聯結，無限外推楔形推二分之一。

6.5資源/儲量分類

由于本礦山為生產礦山，礦床開發的經濟意義視為經濟的，因此，本次獲得重晶石礦資源量，按地質可靠程度分為預測的、推斷的和控制的二類資源量，各類資源量的條件如下：

（1）控制的經濟的基礎儲量（122b）。礦體沿走向和傾向有系統的工程控制，工程之間的距離基本相當于（DZ/T0214-2002）規范中Ⅱ類勘探類型控制的工程間距，沿走向200m（地表控制到100m），沿傾向100m（實際控制到50m），全為工程內圈定。

（2）推斷的內蘊經濟資源量（333）。由（122b）資源量外推25m的資源量；

6.6塊段劃分

（1）塊段劃分原則。本礦區劃分資源量估算塊段的原則是：不同類型的資源量或者礦體在走向及傾向上厚度上有的較為明顯的變化。

（2）塊段劃分結果：按照上述原則將本次勘查區重晶石礦層劃分為7個塊段。

6.7資源量估算結果

黔西縣鐵石鄉重晶石礦礦山范圍內+1325～+1249m標高段重晶石礦資源量（111b）+（122b）+（333）為70.68萬噸，采空消耗6.8萬噸，保有資源儲量為63.88萬噸，其中控制的經濟基礎儲量（122b）27.19萬噸，占保有資源儲量的42.56%，推斷的內蘊經濟資源量（333）36.69萬噸，占保有資源儲量的57.44%。

6.8資源/儲量估算的可靠性

（1）本資源估算工程量達到相應勘查程度及勘查類型的要求；

（2）面積經幾何法驗算與MAPGIS計算差異不大；

（3）已基本控制礦體品位，平均品位用加權平均和算術平均兩法試算，相差甚小，且經二人分別計算驗證。

綜上所述：資源/儲量估算可靠。

7.結論

本文選擇比較有影響力的黔西縣鐵石鄉重晶石礦為研究對象，在對其區域地質、礦產地質特征進行了解，研究總結了其礦床成因和找礦標志，并且在運用一定的勘查手段的基礎上通過塊段法估算了黔西縣鐵石鄉重晶石礦礦山范圍內+1325m～+1249m標高段重晶石礦資源量（111b）+（122b）+（333）為70.68萬噸，采空消耗6.8萬噸，保有資源儲量為63.88萬噸，經過分析認為本次估算儲量可靠。

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