摘 要:本文通过对资源枯竭的老矿山加强地质工作,进行综合地质资料研究,从矿区的外围、深部开展地质找矿工作,采用先进的找矿理论和物化探方法,是老矿山增加地质储量,延长矿山寿命的必要途径。
关健词:地质工作 外围找矿 深部找矿 综合研究
随着国民经济进入了高速发展的时代,我国所需要的矿产资源日益增加。目前,我国多数国有矿山已面临资源枯竭,接替资源不足的现状,矿山企业困难重重。矿山资源是矿山的立足之本,是国民经济发展重要原料,能否长期稳定的保证资源的供给,是关系到整个国民经济发展的关键。在经济高速发展的今天,各行各业依赖矿产资源进一步加强,特别是我国有色矿产资源矛盾更严重。根据有关部门预测在今后的5到10年内,矿山的生产能力将下降35%。一方面有色金属资源消耗猛增,而另一方面地勘工作投入下降,这就势必影响着矿山资源枯竭进一步加剧。我国大部分国有大中型有色矿山经过几十年的开采,关闭、转产矿山日益增多,所剩探明可供开采的矿山资源储量严重不足。因此,加强矿山地质工作,加强外围及深部探矿工作迫在眉睫。只有增加了矿山资源储量,才能确保我国国民经济稳步高速的发展。
泗顶铅锌矿是国家“一五”计划的重点项目之一,最初是由保加利亚援建,于1960年建成投产,设计矿山服务年限为17年,至今已超期服役近30年。建矿四十多年来,泗顶铅锌矿不断加强地质探矿工作,从1965年开始矿山自筹资金成立钻探队,对矿区及其外围加强了生产探矿和地质探矿工作,充分发挥了矿山地质的作用,新探明硫化铅锌矿石工业储量338万吨,远景储量90.4万吨,相当于增加了一个泗顶铅锌矿。
然而,自从进入九十年代以来,由于找矿难度增大和手段的单一,泗顶铅锌矿的找矿工作一度没有取得重大的进展。矿山经过了几十年的开采,矿山资源日益减少,已步入末期矿山行列。至2007年底止,矿山保有工业地质储量仅为124万吨。因此,将强地质工作已作为泗顶矿的一项重要工作。回顾这四十多年来的找矿经验,泗顶矿是通过以下几个方面抓好地质工作,达到增加矿山地质储量。
1、发挥坑内钻作用,提高探矿效果
泗顶铅锌矿从建矿以来就一直重视矿山地质工作,把抓好坑内钻的地质工作同外围找矿地质工作结合起来。泗顶矿床属于第四勘探类型矿床,矿体多呈层状、扁豆状、树枝状产出等,在原来提供的地质报告中的勘探网度很满足控制地质构造及矿体的变化。
因此,矿山生产一直坚持以坑代钻,坑钻结合,的工作思路,在个别复杂的矿块和地段,加大水平钻的网度。例如在内4号矿体297中段9号勘探结一带,利用坑内钻加密了网度,发现了一个10多米厚的新矿体,新增加地质储量40.5万吨,是原来发现这个矿体的1.5倍。同样在泗顶矿区8号矿体边缘一个单孔控矿的722小矿体,根据矿体的赋存姿态,对原来的巷道进行地质编录,整理资料,认真分析,共布置5个坑内钻,投入进尺200米,很好地控制了该矿体的空间姿态变化,新增工业地质储量度5000多吨。在目前的很多矿山中,运用钪内钻加强地质探矿工作,实行坑钻结合,对于摸清矿体形体变化,提高矿山储量级别,增加矿山储量起到很大的作用。
2、利用现有地质资料分析,加强深部探矿
国内很多矿山特别是一些国有老矿山,经过了几十年的无序开采,大部分矿山资源已经枯竭。目前从国内很多矿山开采的实际情况来看,基本上都有是距离地表比较近,一般是距地表达300米左右,在矿山深部还存在着很大的找矿潜力。后来通过进一步的地质工作,果然发现了8号矿体,新增地质储量54万吨。现在泗顶铅锌矿正在加强深部地质工作,认真研究深部成矿与寒武系地层的关系,重新认识该区的成矿机理,力争在深部找到有工业价值的矿体。
随着我国采矿技术的不断加强,深部开采矿体和条件已经具备,国外有很多矿山都是在千米以下,而我国一般的矿山开采都是在500米以上。加强深部找矿,拓展找矿空间,是大部分老矿山的一个找矿方向。对于老矿山,加强深部地质找矿工作,重新开辟新的找矿思路,实行以资料研究开发为先导,以地质研究为基础,以综合预测为重点,以达到增加矿山储量的目的。找矿的主要摸式应以矿找矿,探边摸底,二是根据矿山现有的资料进行重新研究,重新分析找矿新方法,发现新的成矿类型,通过对矿床综合评价分析,实现变单一矿种为多矿种,这些在国内矿山中都有成功的实例。
因此,当前矿山所面临的危机,实际上在许多矿山的周围以及深部,具有良好的找矿条件,加强矿山地质工作,增加矿山地质投入,进行系统的安排,从矿山现有资料进行综合研究,特别是在深部和多矿种类方面,可以拓开找矿空间,从而增加矿山地质储量,延长矿山寿命。
3、加强矿山外围找矿,寻找矿山接替基地
老矿山经过了几十年的开采,矿山资源严重不足,制约了矿山的进一步发展,所以,增大矿山外围找矿的力度,是解决目前矿山危机的主要途径之一。椐不完全统计,国外七十年代发现的特大型矿床中,有50%是在矿山外围发现的,特别是铜矿,此类的39个斑铜矿中,90%是已知矿区外围。因此,把矿山找矿的重点放在矿区的外围是做国有矿山的一个找矿方向。泗顶铅锌矿面对着资源危机和市场经济的双重压力,总结四十多年来的找矿成功经验和与失败教训,通过综合分析研究,认为在泗顶矿区外围成矿条件比较有利的地段有着寻求类似于泗顶、古丹中型矿床的替力。
为此,泗顶矿进一步与中南工业大学和桂林地质矿产研究院合作,在泗顶矿外围开展系统的找矿工程,建立科研、生产一体化,地质、物探联合攻关,完成《广西泗顶铅锌矿区及外围找矿研究》的课题,从1999年起,加大矿山找矿力度,每年投入500万元专项资金用于地质找矿与科研单位的合作,利用科研单位先进的找矿技术和找矿经验,重新认识本区的成矿原因和成矿规律,圈定找矿靶区。分析泗顶矿床成因,提出了“层”、“相”、“构”的找矿新路子,根据成矿地质条件和矿化的富集规律分析,在泗顶矿外围路福勘查区证实了铅锌异常,经进一步工作工作验证,找到十多万吨的矿体,为在泗顶矿外围找矿树立了信心。
4、利用先进的物化探手段,提高找矿的准确度
应用先进的物化探方法,开展系统的找矿工程,应用新的找矿理论,形成新的找矿思路,以找矿为中心,采用国内外先进的行之有效的地质、地球物理、地球化学在泗顶矿区及外围进行综合找矿研究,寻找有价值的工业矿体,在查明已知矿床特征的基础上,总结成矿及控矿规律,圈定找矿靶区,采用地、物、化综合方法进行研究,评价矿化异常,投入主要的物探方法有:
大功率双频激法极化法:主要是同时向大地发送包含两个不同频率的交流电流,同时接收和测量这些频率信号。主要优点:由于一次供电可以测多个频率信号,因而加快了速度,提高了效率。减弱了由于干扰和电流变化等的影响,提高了测量精度。抗干扰能力提高,可以观测弱信号。
伪随机多频区分:主要以变频测量为主,激电的波形既具有某种随机波的特性,又可以事先设定,并能重复产生,特点是电源利用率高,主频间的频差可以调节。可以区分金属硫化物和碳质引起的激电异常,从而避免盲目工程验证造成的浪费。
微分测深异常垂直定位:工作采用的是对称四极测探和纵轴五极测深方法。
通过这些方法应用,确定了路福异常点靶区,后来经布置工程验证钻孔400多米,证实此处是由铅、锌引起异常,共探明矿石储量16万吨,铅+锌平均品位达14%以上。
5、开展综合地质研究,寻找成矿规律
对已知矿区的资料进行综合研究分析,研究已知矿床的物质组成矿石结构构造、矿床蚀变分带及矿床地球化学(包括C、O、S稳定同位素、稀土、微量元素)等特征,探索矿床物质来源,总结成矿规律,矿化富集机制,构造控矿特征,建立成矿模式。采用“构造应用场成矿定位预测”等新技术手段,不断深化找矿工作。通过工作研究,证明泗顶——古丹两个矿床分别处在泗浪背斜的南北两翼,其地层、构造、矿体赋存条件,物质组分等都有很多相似之处,与已知的泗顶矿床的5号矿体对比,得出往深部延伸尖灭部分有受层间滑动面控制的平缓矿体存在的推论。后在古丹东侧深部布置钻孔27个,总进尺3710米,其中见矿孔12个,果然在古丹东侧深部发现了一个南北长1000米,东西宽400米的含矿层,延长了泗顶铅锌矿二十五年的矿山寿命。
总之,对于资源枯竭的老矿山,有很多还是存在比较好的成矿条件,主要是矿山地质工作方法简单,矿山地质找矿投入严重不足,缺乏系统的规划和必要的项目安排。矿山生产中揭示的大量地质资料,没有专门力量进行综合研究,严重阻碍了老矿山找矿工作的开展,从而使矿山资源进一步加剧。而实际上,在老矿山的矿区及其外围,由于有丰富的找矿信息和已知矿床,可以进行类比,成功率远高于新的勘查区,充分利用已有的设施和技术力量,将会获得事半功倍的效果。
矿山的找矿工作应在矿山资源潜力评价基础开展,首先确定找矿思路,对本区开展地质物化探工作,寻找成矿有利地段,进行成矿预测,并在预测的成果上进行钻孔验证工作,以期发现可供开发利用的工业矿体。