对浙江省开化县桐村镇王畈矿区萤石矿详查之研究

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  摘要:萤石作为一种战略性矿产资源在各个领域中都有广泛的应用,随着我国社会经济的发展,市场对萤石矿资源的需求不断扩大,为满足社会企业的需求,本着合理开发利用的原则,进一步开发我省萤石矿资源,淳安千岛新安矿产有限公司特委托中国建筑材料工业地质勘查中心浙江总队对开化县桐村镇王畈矿区萤石矿进行普查-详查地质工作,本文就详查内容做一探讨研究,仅供同行参考。
  关键词:萤石;矿产资源;详查;研究
  1 矿区概况
  1.1.矿区位置、交通
  矿区位于开化县桐村镇西约8km的王畈村南部和北部的南华山一带,隶属桐村镇王畈村管辖,面积约8.3km2。县乡公路从矿区中部通过,与省道相接于桐村镇,与开化市相连,距开化市区约20km,交通便利。(详见矿区交通位置图)
  
  1.2 自然地理与经济概况
  矿区为怀玉山脉的延伸部分,属中山~丘陵区,地势总体南低、北高。矿化带见于王畈村以北南华山以南,海拔约450~800m左右的陡高山坡沟谷中,施工条件较差。(详见矿区照片1)。
  
  1.3 矿权设置
  淳安千岛新安矿产有限公司获得了浙江省国土资源厅授予探矿权,有效期限2005年8月17日至2007年7月17日,勘查许可证过期后续办了勘查许可证,证号3300000730079,有效期限2007年6月29日至2009年7月17日,由8个拐点坐标(见表1),面积8.26km2。本次详查区由4个拐点坐标(见表2),面积1.2km2。
  勘查许可证范围拐点坐标一览表表1
  序号 东经 北纬
  A 118°11′15″ 29°01′00″
  B 118°11′15″ 28°59′00″
  C 118°10′30″ 28°59′00″
  D 118°10′30″ 28°59′15″
  E 118°10′00″ 28°59′15″
  F 118°10′00″ 28°59′30″
  G 118°09′45″ 28°59′30″
  H 118°09′45″ 29°01′00″
  
  详查范围拐点坐标一览表表2
  序号 东经 北纬
  1 118°10′04″ 29°00′51″
  2 118°10′31″ 29°00′51″
  3 118°10′31″ 29°00′22″
  4 118°10′04″ 29°00′22″
  
  1.4 矿区地质
  据浙江省《区域地质志》,本区大地构造位置属扬子准地台(Ⅰ)、钱塘台褶带(Ⅱ)、华埠-新登拗带(Ⅲ)、上方-罗村拗褶束(Ⅳ)的北西端。
  ⑴地层:矿区内出露的地层为震旦系下统志棠组(Z1z)和第四系(Q4)。分述如下:
  ①震旦系下统志棠组(Z1z)
  在矿区组成南华山背斜的核部,大部分出露的为南东翼,矿区南部产状85°~90°∠65°,矿区北部产状120°~150°∠55°。岩性呈灰-灰绿凝灰质千枚岩、凝灰岩。厚约980m。
  硅化碎裂玻屑凝灰岩:岩石呈浅灰色,由长石石英组成。岩石呈玻屑凝灰质结构、碎裂结构;块状构造。矿物成分为长英质80±%,绢云母15±%,石英晶屑3~4%。
  凝灰质绢云母千枚岩:岩石呈浅灰-绿灰色,主要由绢云母具很不明显的千枚状构造。火山碎屑为石英晶屑5±%、钾长石5±%、岩屑5±%;岩石呈变余凝灰显微鳞片变晶结构,千枚状构造。
  ②第四系(Q4):主要分布于矿区的低洼、平坦处。岩性为灰褐-土黄色的洪、残、冲积层的含砾粘土、亚粘土。厚度0~5m不等。
  ⑵矿区构造:矿区为一轴向北东的背斜构造的南东翼,由于背斜不对称,故见有少量北东翼出露。地层产状南东倾向125°~155°,倾角50°~55°;北东倾向35°~55°,倾角35°~45°。断裂构造主要有北西走向和近南北走向两组。节理裂隙主要有以下三组:2580∠490,850∠670,2100∠610。且其中2580∠490、850∠670两组更为发育。
  ⑶岩浆岩:矿区内未见岩浆岩。
  1.5 矿床地质特征
  ⑴矿体的形态、产状及规模
  萤石矿体产于元古界的震旦系下统志棠组(Z1z)中下部的灰绿色-深灰色凝灰质粉细砂岩及凝灰质绢云母千枚岩中。
  本次详查工作主要针对的是王畈矿区的北矿段的Ⅴ号矿脉。矿脉出露标高约500~700m。走向3300~3500,倾向北东,倾角75o~88o。矿脉地表出露在龙塘沟的近源头沟中。地表脉宽一般在0.5~0.8m,沿走向延伸长大于600m。最大延深估计在300m以上。矿石质量较好,CaF2含量约54.93%-67.88%。平均60%左右。
  矿石类型以石英萤石型为主,少量单一萤石型。矿脉深部经1号平硐和2号平硐的控制延深约90m,走向从Ⅰ-Ⅴ线约400m。平硐中矿脉厚度宽为1.00~2.50m,平均厚为1.51m。在平硐中常见矿脉沿走向有膨大和缩小或尖灭再生现象;从三条勘探线看,矿体沿倾斜方向也有膨大缩小的现象,厚度变化系数分别为61%、59%和56%。说明变化不是十分稳定。同样可以看出,在延深100m左右范围内矿体厚度是递增的。
  1.6矿石质量
  ⑴矿石矿物组分:矿石中主要矿物成分为萤石93%、硅化石英3-5%,次要矿物碳酸盐1~2%等。矿物呈自形-他形晶结构。
  矿石由萤石组成,呈半自形-他形粒状,粒径3~15mm,透明度高,负凸起均质性。手标本以淡绿色为主,浅紫色次之。萤石多为立方体和少量八面体自形晶集合体,解理发育,透明-半透明状,玻璃光泽。
  硅化石英多为乳白色,半透明不透明,弱油脂光泽,呈柱状、粒径0.05~0.3mm,沿萤石晶粒间隙及裂隙分布。
  碳酸盐呈他形粒状,粒径0.1~0.15mm,沿萤石裂隙分布。
  ⑵.矿石结构、构造
  ①矿石结构:矿石以半自形-他形晶结构为主,次为少量的粒状-粒状变晶结构。
  ②矿石构造:矿石主要有块状构造和砂状构造,其它构造类型少见。
  ⑶矿石类型:根据矿石中矿物组分及含量,主要根据矿石中CaF2、SiO2的含量,将矿石分为二个矿石类型。
  ①萤石型:为块状萤石,质较纯,CaF2含量一般为65%~80%,
  ②石英—萤石型:SiO2含量较高,一般为35%~60%,CaF2含量一般为25%~65%。
  ⑷矿石化学组分及品位
  根据平硐及地表中采集的40件基本分析样品的分析结果,CaF2大于20%的有13件,CaF2大于65%的有7件,矿石中CaF2最高含量80.62%,全矿区平均含量为61.30%。
  1.7围岩和夹石
  矿体的顶底板均为震旦系下统志棠组(Z1z)中下部的灰绿色—深灰色凝灰质粉、细砂岩夹沉凝灰岩。围岩蚀变以硅化为主,绢云母化、高岭土化、黄铁矿化等次之;常伴有退色现象。一般蚀变带宽度为0.2~1.0m。矿体与围岩界线清晰。在矿体中局部夹有脉石或围岩俘虏体,其宽度一般0.1~0.5m,长度不等,最长不超过5m。呈扁豆状或长条状,长轴平行矿体走向,分布无规律。
  近矿围岩蚀变主要为硅化、绢云母化、高岭土化、菱铁矿化等。蚀变带宽度几十厘米到一米多。矿体与围岩界线清晰。
  1.8 开采技术条件
  ⑴水文地质:矿区V号矿体赋存于北东向断裂中,围岩为灰绿色-深灰色凝灰质粉细砂岩及凝灰质绢云母千枚岩中。矿体和围岩主要赋存裂隙水。矿床水文地质为裂隙充水矿床。本矿区出露的含水层主要为第四系孔隙含水層(Q4)和震旦系下统志棠组构造裂隙含水层(Z1z)。本次详查圈定的矿体,底部高程平均为475m。
  ⑵.工程地质条件:本矿区的萤石矿体即赋存于断层中。现有平硐调查结果表明,2m左右高度的平硐,两侧围岩稳定,仅平硐口(即近地表部分)岩石相对破碎一些,但只须作简单支护即可。
  平硐顶底板均为矿体,萤石矿体的微小裂隙发育,强度很低。平硐顶板是否稳定,取决于矿脉宽度和上下平硐之间的矿柱高度。只要根据矿脉宽度和以往开采经验,留足上下平硐之间的矿柱厚度,作为平硐顶板的矿柱是稳定的。
  
  2矿区勘查工作情况
  2.1 以往矿区勘查工作
  本矿区除了在上世纪70年代进行过1/20万区域地质调查外,未做过任何其他地质工作。
  2.2 本次详查地质工作
  根据淳安千岛新安矿产有限公司的要求,经实地踏勘,结合矿区的实际情况,通过前期普查阶段的分析研究,确定了施工方案,选择北矿区的Ⅴ号萤石矿脉作为本次详查工作的重点开展地质工作。
  本次施工Ⅴ-1线、Ⅴ-2线、Ⅴ-3线、Ⅴ-4线、Ⅴ-5线、Ⅴ-6六条勘探线,并采集了化学分析样及其它物理测试样。共完成的实物工作量见表3。
  实物工作量一览表表3
  项目 单位 规格 工作量 备注
  地形测量 km2 1:2000 1.20
  工程点测量 点 60 地质点、剖面端点
  地质测量 km2 1:2000 1.20
  地质测量 km2 1:10000 8.3 草测
  剖面线测量 m 1:1000 2200
  槽探及剥土 m3 土石方 1100
  平硐 m 2m×1.5m 895 (包括少量通风井)
  刻槽取样 件 5×3cm 40
  基本分析 件 1项 40 CaF2
  组合分析 件 5项 5
  多元素分析 件 13项 3
  内检 件 20
  外检 件 19
  光谱分析 件 3
  小体重 件 20
  岩矿鉴定 件 10
  1:2000比例尺地形地质测量,各项测量成果可以满足详查地质工作精度要求。探槽及硐探等探矿工程均达到了预期目的,经甲乙双方共同组织验收,质量合格。施工的2个平硐895m、槽探施工满足地质需要,工程质量基本符合现行地质勘查规范有关规定及要求。采集样品基本齐全,基本分析样由具相应测试资格的浙江省地质勘查局金华测试中心测定承担,外检由江西省核工业地质测试研究中心承担。内检样品20件,合格率100%。外检样品19件,合格率86%。质量符合要求。
  3资源储量情况
  3.1工业指标矿区的工业指标
  由浙江总队参照中华人民共和国地质矿产行业标准DZ/T0211-2002《重晶石、毒重石、萤石、硼矿地质勘查规范》的常规工业指标向淳安千岛新安矿产有限公司提出建议,并经其确认盖章后执行。
  质量指标:边界品位;ω(CaF2)≥20%;最低工业品位:ω(CaF2)≥30%。
  开采技术条件:富矿:ω(CaF2)≥65%,最低可采厚度0.7m,夹石 剔除厚度0.7m。贫矿:ω(CaF2)20%~65%,最低可采厚度1.0m,夹石 剔除厚度1.0~2.0m。
  3.2 矿床勘查类型及工程控制程度
  ⑴矿床勘查类型的确定
  本次详查工作为王畈矿区北矿段的Ⅴ号矿脉,从矿体的延展情况为中-小型规模,矿体形态中等复杂,构造岩脉不发育,参照DZ/T0211-2002《重晶石、毒重石、萤石、硼矿地质勘查规范》将该矿床定为第Ⅱ勘查类型。
  ⑵工程控制程度
  100m(走向)×50~100m(倾向)工程间距探求控制的内蕰经济资源储量(332)。
  4 所存在问题与建议
  4.1本次详查工作未进行选矿试验,建议开发时加强对矿石的选矿研究,提高选别指标。
  4.2应采取措施,要做好废石的堆放、土地的复垦和种植植被,保护好地质及生态环境。
  4.3小体重采样20件偏少。
  5资源结果
  北京中矿联咨询中心同意以下矿产资源储量通过评审,矿区保有资源总量矿石110.04千吨、矿物量64.01千吨。
  其中:
  控制的内蕴经济资源量(332)矿石量52.40千吨,矿物量31.91千吨。
  推断的内蕴经济资源量(333)矿石量57.64千吨,矿物量32.10千吨。
  以上属新增资源量。
  
  矿体资源储量估算汇总表(截止日2008年7月31日)
  资源量编码 新增探明资源量
  (千吨) 累计探明资源量(千吨) 截至2008年7月底保有资源量(千吨)
   礦石量(t103) 矿物量(t103) CaF2平均品位(%) 矿石量(t103) 矿物量(t103) CaF2平均品位(%) 矿石量(t103) 矿物量(t103) CaF2平均品位(%)
  332 52.40 31.91 60.90 52.40 31.91 60.90 52.40 31.91 60.90
  333 57.64 32.10 55.69 57.64 32.10 55.69 57.64 32.10 55.69
  合计 110.04 64.01 58.16 110.04 64.01 58.16 110.04 64.01 58.16
  6 结束语
  矿区自2006年开展地质工作,经地表地质测量和少量槽探揭露,平硐编录控制和取样测试等工作,基本查明了矿区的地质特征、矿体规模、形态、产状、矿石质量,基本查明了水、工、环等开采技术条件,基本达到了合同和矿区详查设计的目的和要求。
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