资源描述
锡矿地质普查规范
第一篇 原生锡矿
第一章 绪 论
锡金属在常温下呈银白色,比重大(7.31)、质软(硬度3.75)、易熔(熔点231.968℃),具有很好的展性,但延性很差,不能拉成细丝。化学性稳定。锡盐无毒。随温度变化锡有三种同素异性体:α—锡,或称灰锡(等轴晶系);β—锡,或称白锡(正方晶系);γ—锡,或称脆锡(斜方晶系)。纯锡主要用来制造马口铁及锡箔,也可用于各种器皿镀锡。锡可与一些金属(铜、铅、镍、铋、锆、银、金等)制成合金,如巴比特合金、焊锡、青铜、活字合金、轴承合金和特种合金(如原子能工业中用的锆基合金)等;锡尚可用于珐琅、印染、玻璃、电镀。因而锡广泛应用于冶金、机械、轻工、化工、食品、卫生、电子、国防等工业。随着工业的发展,锡的用途在不断扩大。七十年代世界锡金属消费比约为:锡板40%,焊锡25%,青铜黄铜轴承合金10%,化合物8%,其它金属镀面5%,锡箔、软管、印刷、医药等12%。
地壳中锡的丰度约为2ppm,各类岩石中锡的平均值见表1.
锡的原子序数为50,原子量为118.689,位于元素周期表第5周期IVA族,它是由10种稳定同位素组成的。它们组成的比例见表2.
锡的原子半径为1.58?。在自然界中常见的价态为正2价和正4价,离子半径分别为0.93?和0.69?。由于离子半径、电负性的相近似,离子Sn2+可与
表1 各类岩石中锡的平均值
岩石名称
平均值(ppm)
岩浆岩:超基性岩
0.4
基性岩
0.9
中性岩
1.5
酸性岩
3.6
沉积岩:碳酸盐岩
0.X
砂岩
0.X
页岩
6.0
表2 锡的10种稳定同位素组成比例
锡的稳定同位素
112
114
115
116
117
118
119
120
122
124
所占比例(%)
0.95
0.65
0.34
14.24
7.57
24.01
8.58
32.97
4.71
5.96
Ca2+、Cd2+、In2+、Fe2+等呈类质同象置换;离子Sn4+可与Fe3+、Mg2+、Sc3+、In3+、Nb5+、Ta5+、Ti4+等呈类质同象置换。
根据戈尔德施密特的元素地球化学分类,将锡划归亲铁元素,但锡在岩石圈上部具有亲氧和亲硫的两性特征。岩浆演化过程中,在成岩早期,锡以分散状态分布于云母、角闪石、榍石等造岩矿物中,亦以锡石副矿物产出;热液作用阶段,锡一方面可生成氧化物—锡石和含[SnO3]2-、[SnO3]4-等络离子的锡酸盐,另一方面又可生成硫化物—硫锡矿和含[SnS3]2-、[SnS4]4-、[SnS6]8-等络离子的硫锡酸盐。由于锡酸盐和硫锡酸盐都易于水解,生成锡的氢氧化物,经脱水作用生成SnO2,所以在自然界中锡石比黄锡矿更为常见。
锡石在表生条件下极稳定,但微粒的锡石可被氧化铁、粘土矿物及铁锰结核所吸附而分布于硫化矿床的氧化带及砂矿床中。锡的硫化物、硫盐和硅酸盐矿物,在氧化带可形成木锡和水锡石。
已知锡矿物近50种。分属于自然元素、金属互化物、氧化物、氢氧化物、硫化物、硫盐、硅酸盐、硼酸盐等类(见附录一)。在目前选冶技术经济条件下,具有工业意义的主要矿物为锡石,95%以上的锡金属从锡石中提取,次要的有黄锡矿、圆柱锡矿、硫锡铅矿、辉锑锡铅矿等。
锡矿床与酸性岩浆岩具有明显的专属性。与锡矿床生成有关的花岗岩类有关的花岗岩类有富碱、高挥发份的酸性、超酸性花岗岩类,也有SiO2含量偏低的花岗岩类。
锡矿床常产出于一定的成矿带或层位,矿床的形成与构造关系密切。
总结我国原生锡矿床产出的地质特征,主要依据矿床矿物组合特征及工业意义,将我国原生锡矿床类型划分为表3.
表3 中国原生锡矿床类型划分表
矿床类型
地质产状
常见矿物
(有“-”者为特征矿物)
矿体形态
共生及伴生组分
规模
及品位
工业意义
矿床
实例
类
型
锡石——长石类
蚀变花岗岩型
锡、铌、钽等金属矿物呈浸染状产于花岗岩体顶部的钠长石化、云英岩化、黄玉化蚀变带中
钽铌锰矿、铌铁矿、钽金红石、细晶石、锡石、黑钨矿、毒砂、白钨矿、富铪锆石、磁黄铁矿、钾微斜长石、钠长石、石英、铁锂云母、锂白云母、萤石、黄玉
似层状、包壳状
铌、钽、钨
规模中等
锡品位贫
锡常和铌、钽共生。占全国锡探明储量的1.5%左右。易选,已开采利用,具有一定的工业意义
广西栗木老虎头
花岗斑岩型
产于花岗斑岩岩筒、岩株顶部的蚀变(云英岩化、钾化、硅化、青盘岩化)带中
锡石、黑钨矿、辉钼矿、辉铋矿、黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、磁铁矿、赤铁矿、磁黄铁矿、石英、白云母、黑云母、绢云母、斜长石、黄玉、电气石、绿泥石
等轴状、扁柱状、脉状
钨、钼、铋、铜
规模大-小型
锡品位贫
储量较大,锡石颗粒细,但可选,已部分开采,有工业价值
广东锡坪、银岩
锡石——石英类
云英岩型
产于花岗岩顶部和岩体内构造裂隙中
锡石、黑钨矿、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、磁黄铁矿、辉钼矿、黄铜矿、辉铋矿、绿柱石、毒砂、石英、白云母、萤石、黄玉、绿泥石、长石
似层状、凸镜状、囊状、脉状
钨、钼、铜
规模小型
锡品位贫
探明储量比例很小。易选。小规模生产,有一定工业意义
广东大营、宝山岽
电气石型
产于花岗岩体外接触带的硅质岩地层(砂岩、粉砂岩、角岩、变辉绿岩)、碳酸盐岩地层(大理岩及白云质大理岩)及混合花岗岩体内的构造裂隙中
锡石、黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、绿柱石、黑钨矿、毒砂、电气石、石英、钾微斜长石、条纹长石、白云母、萤石、绿泥石、石榴子石、透辉石、符山石、方解石
脉状、细脉状、凸镜状
铜、钨、铍
规模大中型
锡品位中-富
占全国锡探明储量3-4%,易选,大部分已开采利用,工业意义较大
广西一洞、五地;云南云龙;个旧老厂、卡房
续表3
矿床类型
地质产状
常见矿物
(有“-”者为特征矿物)
矿体形态
共生及伴生组分
规模
及品位
工业意义
矿床
实例
类
型
锡石——石英类
石英型
产于花岗岩体内及外接触带围岩的构造裂隙中,围岩有花岗岩、砂岩、板岩、石英云母片岩、灰岩等
黑钨矿、锡石、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、毒砂、白钨矿、绿柱石、辉钼矿、石英、钾微斜长石、黄玉、萤石、白云母、绿泥石
脉状、细脉状、网脉状、凸镜状
钨、铜、铅、锌、铍、钼、铋
规模大、中、小型
锡品位中-富
占全国锡探明储量15%左右。易选,分布广,大部分已开采利用,工业意义较大
广东锡山、宝山嶂;
广西珊瑚
锡石——矽卡岩类
磁铁矿矽卡岩型
产于花岗岩与灰岩、白云质灰岩、粉砂岩、火山岩接触带及其附近层间裂隙中
磁铁矿、磁黄铁矿、赤铁矿、锡石、黄铜矿、铁闪锌矿、毒砂、黄铁矿、辉钼矿、硅钙锡矿、硼镁铁矿、石榴子石、透辉石、阳起石、透闪石、角闪石、钙铁辉石、符山石、绿帘石、粒硅镁石、金云母、绿泥石、硅灰石
层状、似层状
铁
规模大、中型
锡品位贫
储量较大,但含胶态锡、硫化锡高,难选,大部分储量列为表外。当其矿石中锡石属粗粒级时可利用; 锡石呈微粒包裹时正在研究通过选冶联合流程回收锡、铁
广东大顶;
四川泸沽;
内蒙黄岗;
浙江淳安
硫化物矽卡岩型
产于花岗岩与碳酸盐类岩石的内接触带及外接触带层间裂隙中。硫化物呈浸染状、网脉状、致密块状,矿石形态复杂
磁黄铁矿、磁铁矿、毒砂、黄铜矿、方铅矿、铁闪锌矿、黄铁矿、锡石、黄锡矿、马来亚石、白钨矿、辉钼矿、辉铋矿、石榴子石、透辉石、阳起石、透闪石、角闪石、符山石、硅灰石、方柱石、绿帘石、萤石、云母、石英、斜长石、方解石
层状、似层状、凸镜状、囊状、脉状、
铜、铅、锌、钨、钼、铋、萤石及铟、镓、锗、镉、银、金
规模大、中型
锡品位贫-中
储量较大,占全国锡探明储量26.9%.矿石成分复杂,要经重-浮-磁等复杂流程处理。大多可选,大部分已开采利用,具有较大工业价值。有时含胶态锡、硫化锡
云南都龙、个旧;江西曾家垅;广西钦甲
锡石——硫化物类
绿泥石型
产于泥质砂岩、页岩的构造裂隙中
黄铁矿、磁黄铁矿、锡石、黄铜矿、辉铜矿、绿泥石、石英、金云母、黑云母、石榴子石、绿帘石
脉状
铜、硫
规模小型
锡品位贫
探明储量很少(占0.63%)一般数千吨,有小规模生产,具有一定工业价值
广东飞凤山、银瓶山
硫化物型
产于花岗岩类岩体外接触带的构造裂隙,层间裂隙及节理发育的碳酸盐地层中。硫化物呈网脉状至块状充填交代。矿石中硫化物占70%以上。
磁黄铁矿、毒砂、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、锡石、黄锡矿、绿泥石、金云母、绢云母、石英、方解石、长石、电气石、石榴子石。氧化后多为粘土类矿物和含铜、铅、锌等氧化物的褐铁矿、赤铁矿石
脉状、层状、似层状、凸镜状
铜、铅、锌、硫、砷、萤石及铟、镓、
锗、镉、银、钪
规模大、中、小型
锡品位中-富
分布广,规模巨大,占全国探明储量的24.89%左右。易选。是我国锡矿的主要类型和锡生产的主要矿石来源,具有重大的工业意义
广西九毛;广东厚婆坳、长埔、吉水门; 湖南香花岭; 云南个旧
续表3
矿床类型
地质产状
常见矿物
(有“-”者为特征矿物)
矿体形态
共生及伴生组分
规模
及品位
工业意义
矿床
实例
类
型
锡石——硫化物类
硫化物——硫盐型
产于远离花岗岩类岩体外接触带的构造裂隙及层间挤压带中。围岩为扁豆状灰岩、条带状灰岩、灰页岩互层、硅质岩及礁灰岩。硫化物、硫盐类矿物呈网脉状、块状充填交代
磁黄铁矿、黄铁矿、毒砂、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、锡石、辉锑锡铅矿、脆硫锑铅矿、黄锡矿、菱铁矿、方解石、石英、萤石、电气石、石膏
层状、似层状、脉状、凸镜状、网脉状
铅、锌、锑、硫、砷及铟、镓、镉、银
规模大、特大型
锡品位中-富
规模巨大,储量集中,占全国锡探明储量的27.28%左右。易选。具有重要的经济价值,是我国锡矿的主要工业类型之一
广西大厂91、92、0、100号矿体
[注]1.火山岩锡矿床在我国有所发现,目前正在评价中。含锡伟晶岩、含锡矽卡岩,目前尚未形成具有独立工业意义的矿床,暂未列入分类中。
2.探明储量比例统计到1980年。
3.锡矿床规模划分:大型大于40000吨;中型5000-40000吨;小型小于5000吨。
第二章 工业要求
为对锡矿床进行评价和对采选冶企业设计、建设和生产提供锡矿资源的基础地质资料,必须了解工业加工生产技术对锡矿石质量的要求,以合理的安排锡矿床的地质勘探及研究工作。
一、锡矿石的工业加工技术
(一)锡矿石的选矿方法和对锡精矿的质量要求
除了含锡大于40%以上的低杂质富锡矿石,可以不经选矿,直接冶炼外,其它的锡矿石,一般均需经过选矿,富集成含锡40%以上的锡精矿之后再进行冶炼。
为了合理地选用选矿方法和工艺流程,要着重查明矿石中锡的赋存状态,锡矿物的嵌布粒度,矿石物质组分及含量,结构构造,含泥率及近矿围岩性质等,并合理划分矿石的自然类型和工业类型。
我国不同锡矿石类型现在常用的选矿方法:
1.易选矿石:如氧化矿石、锡石-石英型矿石、含锡花岗岩型矿石,常用重选或重-浮流程处理。
2.难选矿石:如锡石-硫化物矽卡岩型矿石、锡石-硫化物型矿石,一般采用重-浮-重、磁-浮-重等选矿流程或选冶联合流程处理。
3.极度难选矿石:如含锡磁铁矿矽卡岩型矿石,要用磁-浮-重,或中矿烟化等选冶联合流程处理。
我国一些选矿厂在处理的矿石中,锡石粒度细、含铁高、单体锡石少、铁锡连生体多的情况下,产出多种锡产品,即在保持甚至提高最终锡精矿品位的同时,产出部分富中矿(锡3-10%)和难选中矿(锡1-2%),使锡的选矿回收率提高约10%,增加了锡的产量。
对锡和铅共生的矿石,难以选出合格的锡精矿时,则可选出锡铅混合精矿送冶炼厂生产锡铅焊料或其它合金。
我国锡精矿质量标准的要求见表4.
表4 中华人民共和国冶金工业部锡精矿质量标准(YB736-70)
类别
等级
锡不小于
(%)
杂质不大于(%)
备 注
As
Bi
Cu
Fe
一类
1
2
3
4
5
60
55
50
45
>55*
0.3
0.6
0.9
1.2
1.4
0.07
0.09
0.12
0.15
0.17
0.15
0.15
0.20
0.20
0.30
7
9
12
15
18
*Sn+Pb>55,
但Sn≮25
二类
1
2
3
4
60
55
50
45
0.5
1.0
1.5
2.0
0.5
1.0
1.5
2.0
0.15
0.20
0.30
0.40
5
8
10
12
5
40
(杂质含量由供需双方确定)
常见杂质的影响:
砷:冶炼中进入粗锡使精炼困难。精炼中如砷含量过高,会影响镀锡板质量、包装品无毒性和锡金属硬度、脆性、可塑性等。砷挥发进入烟尘(形成砷化氰等),污染环境,严重危害人体、动物、农作物。
铋:含量高会影响铸锡的拉伸强度极限和布氏硬度性质。
铜:含量高会影响锡镀层稳定性和无毒性。影响锡的硬度、拉伸度、屈服点等。
铁:含量高在冶炼中使铁锡分离困难,影响锡的可塑性、耐腐性和硬度等。
铅:冶炼时部分挥发进入烟尘,污染环境,引起铅中毒。
锑:增加锡精炼困难,部分进入烟尘造成污染。影响锡的伸长率、硬度、抗拉强度等。
(二)锡的冶炼方法
锡的冶炼方法主要取决于精矿(或矿石)的物质成分及其含量。一般以火法为主,湿法为辅。
现代锡的生产,一般包括四个主要过程:炼前处理、还原熔炼、炼渣和粗锡精炼。
炼前处理是为了除去对冶炼有害的硫、砷、锑、铅、铋、铁、钨、铌、钽等杂质,同时达到综合回收各种有用金属的目的。炼前处理的方法包括精选、焙烧和浸出等作业,根据所含杂质的种类不同,可采用一个或几个作业组成的联合流程。但是我国某些单纯含铅、铋、铁高的锡精矿也可不经炼前处理。
还原熔炼主要是使氧化锡还原成粗锡,同时将铁的氧化物还原成FeO并与脉石成分造渣。为此,不能使生成金属铁,故需控制较弱的还原气氛和适当温度,这必然会限制锡氧化物的完全还原,因此炉渣含锡较高(这种渣称富渣),必须进一步处理。
炼渣用烟化炉挥发方法,这样产出的废渣含锡低,金属回收率高,同时大量减少了铁的循环。
粗锡精炼主要是除去铁、铜、砷、锑、铅、铋和银等杂质,同时综合回收有用金属。一般分为火法精炼和电解精炼。
二、锡矿床工业指标
工业指标是评价矿床工业价值、圈定矿体、计算储量的依据。
提供矿山建设设计的地质勘探报告所用的工业指标,应由地质部门提出必要的地质资料(包括选矿试验报告等)和对工业指标的初步意见,由工业主管部门委托设计部门核算研究后,再经省级和省级以上的工业主管部门确定。
根据我国一些已知锡矿床储量计算所使用的工业指标的一般要求,综合列于表5,可作为锡矿床地质评价时参考。
表5 原生锡矿一般工业指标参考表
项 目
要 求
备 注
边界品位
最低工业品位
最低可采厚度
夹石剔除厚度
0.1-0.2%
0.2-0.4%
0.8-1.0米
2米
坑采矿体厚度小于0.8米时应考虑米百分率计算
[注]1.本参考指标以全锡计算,适用以锡石为主的矿床。
2.当矿石中胶态锡、硫化锡占一定比例时(>10%),要提高指标。
3.以胶态锡、硫化锡为主的矿石,要按采、选、冶技术经济条件另行制订指标。
4.低于工业品位,高于边界品位的矿石列入平衡表外储量。
5.对有特殊情况的矿床,可根据具体需要,提出补充指标。
如露天开采的最大剥离系数;氧化矿石的氧化率;含矿系数等。
第三章 勘探和研究程度要求
在矿床评价的基础上,对矿石可选性能、水文地质、开采技术条件进行过研究,属于近期可以开发利用的矿床,方可转入详细勘探。
矿区详细地质勘探工作,要为矿山建设设计确定矿山生产规模、产品方案、矿山开采、开拓方案、总平面布置和矿山远景规划,以及对矿床开采技术条件、矿石选冶性能等方面提供必要的基础地质资料。在详细勘探工作中,要从矿山建设实际需要出发,正确选择矿区详细勘探范围和高级储量分布地段,合理确定勘探深度。锡矿床勘探研究程度须达到以下各项要求。
一、地质研究
(一)矿区外围地质研究
阐明区域地层、构造、岩浆岩、变质作用、地球物理、地球化学条件及其与矿床形成的关系,提出外围找矿方向。
(二)矿床地质研究
1.研究地层的分层、标志层特点、地层对比、岩石成分、结构、构造及其与矿化的关系。
2.研究褶皱、断层、裂隙、破碎带的具体产出条件、性质、规模、空间分布规律及其对矿化的控制作用,从而找出导矿、容矿、遮矿构造。研究与花岗岩突起吻合的背斜构造,配置有屏蔽层的封闭构造、接触构造,主断裂旁侧的分支裂隙、交叉裂隙、层间裂隙,有利层位与花岗岩截交部位等有利成矿构造。查明破坏矿体的主要断层的性质、规模、产状和破坏程度。
3.研究与成矿有关的岩浆岩规模、形状、产状、生成时代、剥蚀程度、矿物成分、化学成分、岩相带、蚀变带、接触带及其与矿化富集的关系。查明对破坏矿体较大岩脉的规模和产状。
4.研究矿体的形状、产状、规模、厚度、矿化连续性以及矿体空间位置、阐明控矿地质因素,综合研究矿床地质规律,正确圈定联接矿体。
5.研究近矿围岩蚀变种类、特征以及金属矿物带状分布规律。
6.研究矿床地球物理与地球化学特征。预测和勘探盲矿体。
(三)矿石物质组分的研究
1.查明矿石的矿物组分,有用组分的含量、赋存状态及分布规律,有用矿物的粒度、嵌布特征及结构、构造。当矿石中存在多种含锡矿物时,要用多种手段系统查明锡的物相及其分配比。当不同的锡物相(锡石锡、硫化锡、胶态锡等)在空向分布上有规律可循时,要分别圈定。
2.查明矿石中共生、伴生有用、有害元素的种类、含量、赋存状态、嵌布粒度和分布规律。
3.查明易泥化矿物如绿泥石、绢云母、高岭土等的大致含量及分布情况。
4.按照矿石矿物组合特征,空间分布上的规律性划分矿石自然类型。在划分矿石自然类型的基础上,按照矿石的选冶性能、加工工艺的相似条件和工业指标要求划分矿石工业类型。
锡矿石的类型有:
(1)按矿物组合可分出锡石—石英型矿石、锡石—硫化物型矿石、锡石—磁铁矿型矿石、锡石—矽卡岩型矿石;
(2)按共生硫化物的氧化率可分出硫化矿石、混合矿石、氧化矿石;
(3)按共生有用元素组合可分出锡矿石、锡铅矿石、锡钨矿石、锡锌矿石、锡钼矿石、锡铁矿石、锡铜矿石等;
(4)按矿石结构构造可分出致密块状矿石、土状矿石、浸染状矿石、碎块状矿石……等。
矿石工业类型的划分,要根据矿石空间分布规律,分圈的可能性,分采、分选的必要性确定,必须是简明、实用。
二、矿床综合勘探和综合评价
在勘探主矿种和主矿体时,对有关的具有工业价值的共生矿产、伴生有用组分,均应进行综合勘探和综合评价。具体要求是:
1.对锡矿床中的伴生有用组分如钨、铅、锌、铜、锑、硫、铌、钽、铍、铋等,要求查明其赋存状态、矿物种类、含量、分布规律及选矿试验中回收情况。当这类组分在选矿过程中能获得富集的产品并达到综合利用价值时应进行储量计算,据其含量变化及勘探研究程度划定储量级别。
2.如矿床中有两种或两种以上单独具开采价值的有用组分如钨和锡、锡和铜、锡和铅锌等共生的矿床,要注意按锡矿体的特点布置勘探工作。对共生矿产的勘探研究程度要达到该矿种规范的要求。
3.在勘探主要矿产的同时,对矿区范围内一切具有工业价值的矿产,都需进行综合评价、综合勘探。
4.在勘探原生锡矿床同时,要查明矿区内及附近有无砂锡矿床。
5.矿区及其附近如有炼渣、废石堆、尾砂时应进行调查,作出评价。
三、矿区水文地质研究
1.在研究区域水文地质条件的基础上,查明矿区地下水的补给、径流和排泄条件,矿床充水的主要因素;矿区各含水层的岩性、厚度、产状、埋藏条件、裂隙或岩溶发育程度及其分布规律、渗透系数;地下水的水位、水温、水质、水量及其动态变化;矿区主要充水含水层与其相邻含水层的水力联系;隔水层的岩性、厚度、产状、分布、稳定性和隔水性。
2.查明矿区地表水体的分布及其与地下水的水力联系和对矿床开采的影响,老窿积水情况和对矿床开采的影响等。要着重对矿体顶底板含水层及隔水层的勘探和研究。对构造破碎带、断裂带、溶洞发育带的含水性及其导水性等进行评价。
3.系统收集评价矿区水文地质条件所需的水文、气象资料,包括历年降雨量和最高洪水位等。
4.预测矿坑涌水量,包括计算第一开采水平的涌水量和估算下一开采水平的涌水量。并对矿坑水的防治措施、综合利用、防治污染等方面提出建议。
5.对缺水矿区应指出可作为供水的水源地,初步评价水源地的水量、水质及其变化。
四、矿山开采技术条件研究
1.查明矿体及围岩的稳固性。在地质研究的基础上,充分利用钻探、已有巷道、老窿,研究其岩性、片理、层理、节理、断层以及岩石风化程度。位于生产矿山临近地段,应注意收集坑内采露面积、老窿内充填物和岩层移动以及出现涌砂、突水、地面塌陷、滑坡等情况。着重研究软弱夹层、构造破碎带特性及其分布,指出矿床开采可能产生的不良工程地质问题,对矿区工程地质复杂程度作出评价。
2.测定矿石及围岩的物理力学性质(硬度、块度、含泥率、湿度、体重、松散系数、安息角、抗压、抗剪强度)。
3.测定矿体及近矿围岩中影响环境,危害人身安全的有害组分(铀、游离二氧化硅等)的含量。
4.适于露天开采的矿床,要对采场边坡的稳定性作出初步评价。
5.收集泥石流、地热异常等方面资料。
6.位于地震区的矿床,应收集地震情况及地震裂度的资料。
有关矿区水文地质、工程地质工作的要求,按地质矿产部1982年颁发的“矿区水文地质工程地质普查勘探规范”执行。
五、矿石加工技术试验
地质勘探阶段应进行实验室规模的选矿试验,对矿石的选矿性能作出评价。物质成分简单的锡矿床,在初勘阶段作初步可选性试验;详勘阶段作详细可选性试验。物质成分复杂的锡矿床,在初勘阶段要作详细可选性试验。对规模巨大,物质成分极其复杂的锡矿床,还要进行实验室规模的扩大试验。生产矿山及其邻近地段的矿床,矿石类型相同时可以酌情少作。
如工业部门需要采取半工业或工业试验样品时,采样和试验工作由工业部门负责;地质勘探单位根据矿床地质条件协同有关单位编制采样设计,并作好有关采样的协作配合工作。
六、矿床勘探程度要求
1.勘探和研究矿区内矿体(群)总的分布范围、相互关系和总储量。详细勘探主要矿体的形状、产状、规模,控制主矿体的两端和上下界线。
2.对主矿体上部的小矿体,应用勘探主矿体的工程同时对其进行勘探,必要时根据具体情况适当加密。
3.露天开采的矿床,要系统控制矿体四周的边界和露天采场底部矿体的边界。
4.对破坏矿体较大的断层、破碎带和岩枝、岩脉,要用工程控制其产状和规模;对较小的断层、破碎带和岩枝、岩脉着重了解其分布范围和规律。
5.对某些使用较密工程间距也不能查明的极其复杂的小型矿床,应着重对矿床地质和成矿控制因素进行研究。在大致控制矿体分布范围、规模及产出规律后,可移交矿山进行边探边采。
6.勘探深度
应根据矿床特点和当前开采技术经济条件来确定矿床勘探深度。
(1)对于延深不大的矿床,应一次勘探完毕。
(2)对延深很大的矿床,其勘探深度一般为地表露头以下300-400米左右,对于上述勘探深度以下的深部矿体,用少数工程控制其远景即可。
(3)对于埋藏较深的隐伏矿体的勘探深度,可根据具体情况研究确定。
7.各级储量比例
(1)大、中型矿床一般要求探明B+C级储量占勘探深度范围内B+C+D级储量的70%(勘探深度以下的D级储量不参予比例计算)。其中B级储量,一般应占B+C+D级储量的5-10%.对某些地质条件复杂的大中型矿床,经用较密工程仍求不到B级储量时,可探求到50-70%的C级储量。
(2)小型矿床只求C+D级储量。其中C级一般应占40-50%。复杂的小型矿床,C级储量还可降低,经用较密的工程仍求不到C级储量时,可探求到D级储量。
(3)为满足矿山扩建或满足矿山持续生产所进行的地质勘探工作,其储量比例可与设计生产主管部门具体商定。
(4)B级储量一般应分布在首期开采地段,当主矿体在深部,亦可对主矿体探求部分B级储量。
8.当矿床规模较大而矿山需要分期建设时,应在总体评价的基础上合理划分矿段,宜分期分段进行勘探,并分别计算各级储量比例和提交储量报告。
第四章 勘探类型和勘探工程间距
一、勘探类型
划分锡矿床勘探类型的目的是为了选择合理的勘探方法和勘探工程间距。划分矿床勘探类型的主要依据是:矿体的规模大小,形状复杂程度,组分分布均匀程度。同时也考虑矿化连续性、构造破坏等地质因素的影响。
锡矿床的矿体,一般有成群成带或重叠产出的特点,在一个矿床中的各矿体的规模、形态都可能有较大的差别,划分一个矿床属于某一个勘探类型,是以主矿体而定的。
锡矿床分为四个勘探类型:
第一勘探类型:矿体规模属特大型,形态简单,厚度稳定,主要组分分布一般不均匀,矿化连续的似层状矿体。属于本类矿床的实例有:广西大厂长坡区硫化物-硫盐型92号矿体(尚未开采)。
第二勘探类型:矿体规模属大型,形态简单至较简单,厚度稳定至不稳定,矿化连续,主要组分分布一般不均匀的似层状、凸镜状矿体。矿床实例有:广西大厂长坡区硫体物-硫盐型91号矿体;云南个旧松树脚锡石-硫化物矽卡岩型1—1号矿体等。
第三勘探类型:矿体规模属中型,组分变化一般较均匀至不均匀,矿化连续,厚度较稳定,形态简单至较简单的似层状、板脉状、凸镜状矿体。矿床实例有:广东阳春锡山锡石-石英型18号矿体;广西栗木老虎头蚀变花岗岩型矿床。或矿体规模属大型,组分变化不均匀,矿化连续,形态复杂的管条状、板脉状矿体。矿床实例有云南个旧马拉格锡石-硫化物型22及4号矿体;广东长埔锡石-石英型V2矿体。以及矿体规模属大型,厚度不稳定,矿石类型复杂的脉状矿体。例如广西大厂长坡区硫体物-硫盐型0号矿脉等。
第四勘探类型:矿体规模以小型为主,组分分布一般很不均匀,矿化较连续,形态很复杂,厚度不稳定的脉状、凸镜状、层状脉状组合的矿体;以及规模属中型,形态复杂的管条状矿体。矿床实例有:云南个旧老厂锡石-硫化物型2—4、11—3、云南个旧卡房I—2—1号矿体;广东阳春锡山锡石—石英型9号矿体等。
除上列四个勘探类型以外,尚有由形态复杂到极复杂的管条状、瓜藤状、串珠状、囊状、不规则状矿体及少数矿化不连续的脉状或构造破坏严重的似层状矿体所组成的矿床。这类矿床分布广,品位一般较富,规模属小型,有一定工业价值,可用第四勘探类型网度进行控制,探求C+D级或D级储量,提供生产部门边探边采。
总结我国锡矿勘探经验,划分矿床勘探类型的地质因素归纳如下,供参考。
(一)矿体延展规模
矿体形态
规模 延 展
特大
大
中
小
似层状
凸镜状
走向长(米)
倾斜长(米)
>1000
>500
1000-700
500-200
700-300
200-100
<300
<100
脉 状
走向长(米)
倾斜长(米)
>1000
500-200
1000-400
200-150
<400
<150
管条状
倾斜长(米)
截面积(米2)
>500
>200
500-200
200-30
<200
<30
(二)矿体形态
1.简单:外形规则,厚度稳定,少有分支,产状稳定的层状、板脉状矿体。
2.较简单:外形较规则,局部有分支复合现象,厚度变化有规律,产状变化幅度不大的似层状、板脉状矿体。
3.复杂:外形不规则,厚度变化大,夹石、分支复合现象出现频繁,产状变化幅度大,相邻断面形状、大小可以差别较大,但基本可连接。常见形状为管条状及接触带的似层状、透镜状矿体。
4.很复杂;外形很不规则,产状变化大而无规律可循,形状为不规则状的复合体或管肠状、瓜藤状、囊状等矿体。
在划分矿床勘探类型时还应将矿体受构造破坏的因素加以考虑。
(三)主要组分分布均匀程度(品位变化系数%)
1.均匀: <60
2.较均匀: 60-120
3.不均匀 120-200
4.很不均匀 >200
(四)厚度稳定程度(厚度变化系数%)
1.稳定 <50
2.较稳定 50-100
3.不稳定 100-150
4.很不稳定 >150
二、勘探工程间距
根据我国锡矿床的勘探经验以及探采对比资料,总结各类锡矿床的勘探工程间距如表6,勘探矿床时应结合矿体具体情况使用。
表6 勘探工程间距表
勘探类型
矿体形态
勘探工程间距(米)
B 级
C 级
沿走向
沿倾斜
沿走向
沿倾斜
I
似层状、凸镜状
50-60
50-60
100-120
100-120
II
似层状、凸镜状
40-50
40-50
80-100
80-100
III
似层状、凸镜状
脉状
管条状
30-40
30-40
10-20
30-40
30-40
30-40
60-80
60-80
20-40
40-60
40-60
60-80
IV
似层状、凸镜状
脉状
管条状
40-50
40-50
10-20
30-40
30-40
30-40
[注]1.表中所列沿倾斜工程间距是指工程实际控制矿体的斜距。
2.似层状与脉状或管条状与脉状组合而成的矿体,应根据具体情况控制主体部分或分别布置工程。
3.管条状矿体的水平截面控制工程应在两个以上,其布置形式可采用平行穿脉或“+”字型穿脉等。
4.III、IV类型的板脉状矿体,一般采用沿脉坑道为主,配合钻探勘探,或穿脉中拉短沿脉进行勘探。
5.当矿体的走向长与倾斜长有显著差别时,表中所列工程间距要作相互调整。
三、勘探手段
合理选择勘探手段是查明矿床地质规律,有效地探明锡矿各级储量的重要措施。
锡矿床一般应采用机械岩心钻与坑道等综合手段进行勘探。地质条件复杂的矿床,要加大坑道探矿的比例,或采用以坑道为主要手段进行勘探,以保证地质效果。根据一般经验结合矿床地形条件,锡矿床主要勘探手段选择有以下几种情况,列于表7.
表7 勘 探 手 段
勘探类型
矿 体 形 态
勘 探 手 段
B 级
C 级
I
似层状、凸镜状
钻探探求,坑道检查
钻探探求
II
似层状、凸镜状
钻探探求,坑道检查
钻探探求
III
似层状、凸镜状
脉状
管条状
坑、钻结合探求
坑道探求
坑道探求
钻探探求
坑、钻结合探求
坑道探求或坑道结合坑内钻探探求
IV
似层状、凸镜状
脉状
管条状
坑、钻结合探求
坑、钻结合探求
坑道探求
[注]使用坑、钻结合勘探的矿床,坑、钻的比例应根据矿床的赋存特点和矿区具体情况研究确定。
第五章 地质勘探工作质量要求
锡矿地质勘探工作中的地形测量、地质测量、物化探、钻探、坑探、槽探、井探、采样、岩矿分析鉴定、岩矿物理机械性能试验、水文和工程地质、原始资料编录、地质勘探报告编写等各项工作的质量,均应达到各有关规范或技术操作规程的质量要求。本章只就几个主要问题提出要求如下:
一、地质测量
地质测量是地质勘探的基础工作,应在合格的地形图上测制矿区(及其外围)地质图,其比例尺一般为1:10000—1:50000;矿床应测制矿床地质图,其比例尺一般为1:1000—1:2000.
二、物化探工作
在锡矿地质勘探工作中,一般应根据矿床的地质和矿化特征,矿区的自然地理条件,充分研究矿体和围岩的地球物理、地球化学特性;研究物、化探异常与矿床的关系,从而选用有效的物、化探方法,指导找矿和勘探。
与硫化物共生的锡矿床,可选用电法和重力测量等方法进行探矿;与石英共生的脉锡矿床,采用电阻率法,可以比较容易发现盲矿体;与磁性矿物(磁铁矿、磁黄铁矿等)共生的锡矿床,可采用磁法探矿;当矿体的空间位置与隐伏花岗岩关系密切时,可用电测深探测盖层厚度,而达到预测接触带盲矿体赋存位置的目的。
运用化探或重砂测量法,可以进行直接找矿。
对物、化探异常要进行综合研究,作出合理的地质推断和解释,对有意义的异常可进行适当的工程验证。在勘探报告中应简明扼要地阐述物、化探工作情况,工作质量,异常推断及工程验证成果,并附必要的物、化探图件。
三、机械岩心钻探
岩心采取率不低于65%.矿心及矿体顶底板3-5米围岩的采取率不低于75%,矿体中连续5米以上矿心采取率低于75%时应采取补救措施。氧化矿石的矿心必须尽可能保持原状。对碎块矿心要注意研究矿石品位有无人为的富集和贫化。
必须按照岩心钻探规程的质量要求做好钻孔测斜、简易水文地质观测、校正孔深、封孔、钻孔原始报表等工作。方位角偏斜度的允许范围可根据钻孔深浅、矿体产状、勘探线方向等情况,由各矿区勘探单位具体规定。
四、化学分析样品的采取、加工和分析质量的检查
(一)采样
采样并进行化学分析,是评价锡矿石质量的基本方法。采集的样品必须保证质量,有代表性。
钻孔样品的采取,一般是将矿心对半劈开,将其一半加工缩分作为化学分析样品。
在槽、井、坑道中,一般采用刻槽法采样,样槽断面的规格一般为
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