安徽省庐江县岳山银铅锌矿地质特征及成矿预测.pdf

2023年第11期西部探矿工程*收稿日期：2022-11-06作者简介：蔡金铸（1971-），男（汉族），安徽庐江人，高级工程师，现从事地质调查与矿产勘查相关工作。安徽省庐江县岳山银铅锌矿地质特征及成矿预测蔡金铸*（安徽省地质矿产勘查局327地质队，安徽 合肥 230011）摘要：岳山银铅锌矿矿区位于安徽省庐江县县城南东方向、直线距离约25km处,矿床类型为铅锌银共生之层式斑岩型。目前开采的主要是斑岩矿体内部的高品位脉状银矿体，而级品铅锌矿石及低品位矿石没有得到充分利用。为科学合理开发利用岳山银铅锌矿并确定外围找矿的下一步方向，对矿区及矿床地质资料进行了二次深度挖掘。在此基础上开展了综合分析：总结了岳山银铅锌矿的成矿规律；建立了地质地球物理地球化学综合找矿模型；用自由单元圈出了矮岭高洼勘查靶区。研究成果较为系统，对岳山银铅锌矿的进一步找矿突破和相近地区的勘查研究具有重要意义。关键词：银铅锌矿；合理开发；地质特征；成矿靶区预测；庐江县岳山中图分类号：P57 文献标识码：A 文章编号：1004-5716(2023)11-0132-05铅锌矿为重要的矿产资源，用途广泛，在国民经济建设中具有巨大作用1。现阶段利用综合地、物、化等多种技术手段，发现和探明了一批大、中型铅锌矿床2-4。但因技术经济条件限制，探明的铅锌矿资源量中近期不能利用的“呆矿”较多5，因此寻找规模大、品位高、易开采的铅锌矿床意义重大。安徽省庐江县岳山银铅锌矿床位于庐枞火山岩盆地北东部边缘，为一铅锌银共生之层式斑岩型矿床6。矿石成分较简单，品位较低，矿体埋藏较浅。自20世纪末以来，当地政府及民营企业对本矿床斑岩矿体内部的高品位脉状银矿体进行了小规模开采，对品位相对较低的斑岩型铅锌矿体未进行开采利用。为科学合理开发利用庐江县岳山矿区银铅锌矿产资源，在对该区以往地质资料进行系统深入研究，对其地质特征、控矿因素进行综合分析的基础上，建立了综合找矿模型。基于此找矿模型确定了预测区界线，并用自由单元进一步圈出矮岭高洼勘查靶区。研究成果为岳山银铅锌矿床的外围找矿确定了方向，有望扩大资源量或取得新的找矿突破。1矿区地质特征1.1地层矿区内地层出露不全（图1），东部出露有三叠系上统拉犁尖组、侏罗系下统磨山组、侏罗系中统罗岭组，矿区西部较少出露火山岩，大部分为第四系覆盖6。第四系地层主要为全新统。1.2构造矿区西北部受黄屯“S”型大断裂控制，东部及南部受鹤毛隐伏断裂控制7。除此以外，矿区内主要发育走向为 320330的一组断层，其次还有走向分别为350、70方向的断层，其中北北西向、北西向断层与矿区成岩、成矿作用关系密切8。井屋安村左行平移断层是岳山银铅锌矿床内的一条主要断层,是矿区内主要破矿构造。1.3岩浆岩矿区内岩浆岩主要黄屯闪长玢岩、焦冲正长斑岩以及岳山粗安斑岩等。岳山粗安斑岩主要分布于铜盘山岳山北麓，延伸5km，北北东向展布，出露面积约2km2，是岳山银铅锌矿的主要赋矿围岩9。2矿床地质特征岳山铅锌矿床为一中型斑岩型银铅锌矿床，以铅锌矿为主，为中型规模；银矿体次之，为小型规模。探明铅金属量16.15104t，锌金属量35.72104t，伴生银金属量327.63t。铅锌矿规模较大，矿体多埋藏在近地表，如图2所示。2.1矿床规模及矿体特征全矿床共圈出铅锌矿体123个，铅锌矿体主要赋存1322023年第11期西部探矿工程在四个部位。粗安斑岩与砂岩的接触带上：矿体呈透镜状似层状产出，形态较规则，规模较大，主要分布于矿床北段，如1号矿体；粗安斑岩中：矿体呈透镜状产出，规模大小不一，形态较规则，分布零散，如27号矿体及912号矿体；接触带附近的砂岩中：矿体呈透镜状产出，形态不规则，分布零散，主要分布于矿床北段，如8号矿体及1315号矿体；深部沉积岩地层中：矿体呈透镜状产出，形态规则，分布零散，除1619号矿体规模较大外，其余为较为零星小矿体，多分布于矿床北段。全矿床共圈出独立银矿体14个，具体可分四种类型。赋存于铅锌矿氧化带中的氧化矿体：银矿体位于1号铅锌矿体的地表露头处，形态不规则，银品位不均匀，铅品位低，锌已淋失；赋存于粗安斑岩与砂岩接触带上的复脉状矿体，银品位较均匀，铅锌品位较高；赋存于张性破碎带或裂隙中的单脉状矿体：产状较陡，银矿体围岩有粗安斑岩、砂岩，银品位不均匀，铅锌品位较高；赋存于砂岩中的层状矿体：矿体远离接触带，可能受层间裂隙控制，银品位较均匀，铅锌品位极低。2.2矿石组构矿石结构主要有自形、半自形、他形晶粒结构和交代结构。他形晶粒结构在矿石中较为常见，其中自形晶和半自形晶结构的矿物有黄铁矿、毒砂等；具他形晶图1岳山银铅锌矿矿区地质图1.第四系；2.龙门院组第一段；3.磨山组上段；4.磨山组下段；5.拉犁尖组上段；6.龙门院旋回粗安斑岩；7.正长斑岩；8.推测及实测断层；9.平行不整合界线；10地质界线；11.矿体平面投影范围图2岳山银铅锌矿矿床地质图1332023年第11期西部探矿工程结构的矿物有闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、白铁矿等。矿石构造主要为浸染状、细脉浸染状、脉状等构造：浸染状构造：金属矿物集合体呈较均匀星散状分布；细脉浸染状构造：金属矿物集合体与浸染状构造分布类似，还可见细脉状分布。脉状构造：金属矿物集合体呈脉状产出，银矿石中常具此种构造。2.3矿石物质成分矿石矿物主要有闪锌矿、方铅矿、黄铁矿等。闪锌矿（ZnS）多为他形半自形晶粒状结构，粒度较细，大多数以单体或集合体的形式分布于脉石矿物的裂隙、解理和颗粒间的孔隙中，分布较均匀，有时与方铅矿紧密连生；方铅矿（PbS）多为他形晶粒状结构，粒度较细，常与闪锌矿在一起组成交代结构；黄铁矿（FeS2）结构较复杂，粒径大小相差悬殊，在矿石中黄铁矿常与其他如方铅矿等组成交代结构。围岩为粗安斑岩时，矿石中的脉石矿物主要有：绢云母、高岭石、绿泥石等；围岩为砂岩时，矿石中的脉石矿物主要有：石英、绢云母、高岭石等；脉状银矿的脉石矿物主要有：石英、高岭石、绢云母等。3成矿规律与成矿预测3.1成矿规律中国东部中生代大规模成矿作用发生于110Ma160Ma10，岳山银铅锌矿床与晚侏罗系世龙门院旋回火山活动相关，成矿火山岩晚侏罗世龙门院旋回粗安斑岩的年龄在134.8Ma1.8Ma11，火山岩及矿床的形成时间属燕山成岩成矿期。随着龙门院旋回的火山活动，富含矿物质的岩浆经历了次火山热液期、地下水热液期两个阶段逐渐形成了斑岩型及脉状银铅锌矿床。3.2找矿标志总结找矿标志：表生矿物学标志：地表及浅部风化带中常见铅矾及闪锌矿、方铅矿等矿化；岩石学标志：龙门院组次火山岩粗安斑岩；地层标志：拉犁尖组和磨山组地层；构造标志：粗安斑岩与砂岩的接触带，北东向构造，张性破碎带和张性裂隙；蚀变带：水云母化与高岭石化蚀变；化探异常：Pb、Zn、Ag、As元素组合异常；物探异常：s为14%20%的激电异常。3.3成矿预测3.3.1预测方法选择岳山银铅锌矿区位于庐枞火山岩盆地，总体上地质科研及找矿程度较高，矿区及其周边地区已完成了地质填图、土壤化学测量、物探磁法测量、电法测量及重力测量等工作，通过对研究区控矿条件的分析研究，结合已知矿床与地、物、化等信息的关系，建立了综合找矿模型。3.3.2地质地球物理地球化学综合找矿模型根据对岳山银铅锌矿床的成矿条件及成矿规律的综合分析研究，建立了岳山银铅锌矿综合找矿模型（表1）。表1岳山银铅锌综合找矿模型找矿标志分类地质地球物理地球化学赋矿岩体特征构造地层围岩蚀变矿化重力电法磁法岩石测量土壤测量重砂测量岩石分类岩体时代岩体产状岩体规模侵位方式岩石化学成分后期蚀变碎裂成矿部位区域构造位置控制矿床构造时代岩性后期蚀变碎裂信息显示粗安斑岩134.8Ma1.8Ma，燕山早期，晚侏罗世龙门院旋回岩枝或岩株状2km2左右被动侵位SiO2：55.1%左右，K2O+Na2O9.0%，K2ONa2O具蚀变分带现象矿体主要赋存在砂岩与粗安斑岩接触带，部分赋存在附近的砂岩中走向为北东向的构造岩浆岩带上受黄屯蜀山大断裂控制及金山水库鹤毛隐伏断裂控制拉犁尖组和磨山组下段的砂页岩等后期近矿围岩多发生水云母化、高岭石化等岩石蚀变较强，发育普遍。具较为明显的蚀变分带现象方铅矿化、闪锌矿化、黄铁矿化等在矿床上显示为局部重力高，布伽异常等值线存在局部扭曲以s为14%等值线圈定的异常形态似月牙形，经钻探验证，该异常为1号主矿体引起西部磁异常为闪长玢岩和安山岩引起，南东部磁异常为正长斑岩引起Pb、Zn是矿床的主要成矿元素，矿体与围岩中有明显的原生晕Pb元素含量一般为（3550）10-6，Zn 含量为（80100）10-6，两元素常相伴出现矿区南西方向存在辰砂雄黄、铅族异常1342023年第11期西部探矿工程3.3.3预测区确定基于综合找矿模型，对照研究区的各项实际特征，可提取如下找矿信息：（1）地质信息。地层：拉犁尖组和磨山组下段岩性主要为砂页岩，砂岩型铅锌矿主要赋存于此，这与砂岩的孔隙率和对热液渗透性有较大的联系；构造：矿床的形成受北东向构造控制；围岩与蚀变：燕山早期晚侏罗世龙门院旋回的粗安斑岩是重要的找矿方向，地表具有方铅矿化、闪锌矿化、黄铁矿化等矿化现象（图3a）。（2）地球物理信息。局部重力异常呈现高值（图3b），视极化率s大于14%的地区为重要靶区（图3c），但实际工作中应考虑黄铁矿化及炭质砂、页岩的影响。（3）地球化学信息。Pb元素含量一般为（3550）10-6，Zn含量为（80100）10-6，两元素常相伴出现（图3d）。以地质图为底图，将所收集到的重力、电法、地球化学异常等信息叠加其上，对比已知矿床的地、物、化特征，用自由单元圈出找矿靶区（图3）。4结论（1）岳山铅锌矿位于庐枞火山岩盆地的北东部边缘，区域构造控制了研究区内总的构造格架，为一铅锌银共生之层式斑岩型矿床。（2）通过对岳山银铅锌矿床成因及控矿条件的分析研究，结合研究区现有的地物化资料，建立地质地球物理地球化学综合找矿模型，用自由单元圈出矮（下转第139页）a.地质图；b.布格重力图；c.视极化率图；d.化探图图3岳山银铅锌矿床与矮岭高洼靶区信息对照图1352023年第11期西部探矿工程部位上进行掘进作业，以最快的速度进行支持与保护，并且使用图5b的切割技术进行处理，促进掘进速度的提升，减少煤层顶板暴露的时间。第三，对于承载性能较高以及两帮情况比较差的情况，存在片帮的问题，要按照图5c的方式切割处理，缩短岩层裸露的时间，还要提升结构的牢固性，保证周边结构的支撑效果合格，达到维护的标准，稳定性较高，工艺图见图5。5结语在本次研究中选择某煤矿A工作面胶带巷展开研究，通过理论分析、实践经验总结得出以下结论：（1）巷道宽度、荷载同时升高，造成剪切损坏严重，两帮拉伸损坏，底板变形量增加而发生两帮变形增大的情况，造成片帮问题的出现，巷道稳定性下降，承载围岩不断的延伸到内部。（2）A胶带巷顶板岩层构造发育比较明显，两帮夹矸含泥量升高，内部结构稳定降低，造成结构围岩稳定性不足。（3）巷道支护设计方案得到优化，改进支护结构以及支护结构的尺寸，并进行加强处理，从而达到稳定性标准。在支护方案明确之后，进行必要的优化，围岩结构变形量有效的控制，支护形式更加的稳定，煤矿内部的稳定性、强度、承载性能得到提高，满足煤矿开采运行标准，产生较高的经济效益与社会效益。参考文献：1李坤.煤矿大断面巷道快速掘进与支护技术研究J.机械管理开发,2021,36(8):209-210.2丁伟,马赛,张著飞.梅花井煤矿单巷长距离大断面掘进巷道布置方式及支护技术J.能源科技,2020,18(S1):86-88.3孙中博.煤矿大断面巷道支护技术的分析J.科技创新与应用,2015(20):116.4高探军.煤矿大断面岩石巷道快速掘进技术探讨J.水力采煤与管道运输,2018(4):106-107.5吕栋林.煤矿大断面巷道过风氧化带的支护技术J.陕西煤炭,2018,37(4):163-164.图5工艺图上接第135页）岭高洼找矿靶区。参考文献：1张明超,李景朝,李鹏远,等.国内外铅锌矿资源及分布概述J.中国矿业,2016,25(S1):41-45，103.2何鹏,张跃龙,苏航,等.综合找矿方法在内蒙古昌图锡力锰银铅锌矿勘查中的应用J.地质与勘探,2018,54(3):501-511.3龙大明.重庆市铅锌矿物探与化探找矿技术方法研究以酉阳啸天龙和老尖山含铜铅锌矿为例R.重庆市地质矿产勘查开发局208水文地质工程地质队,2018.4廖国忠,张伟,杨剑,等.湘西花垣地区铅锌矿勘查技术找矿模式探索以大脑坡铅锌矿为例J.沉积与特提斯地质,2020,40(4):103-110.5赵一鸣,吴良士,等.中国主要金属矿床成矿规律M.北京:地质出版社,2010.6张乐骏.安徽庐枞盆地成岩成矿作用研究D.合肥工业大学,2011.7娄清,刘雨.安徽庐江黄屯地区铁矿成矿条件分析及找矿方向J.安徽地质,2016,26(1):28-31.8罗岚.浅谈钻孔抽水试验的设计与实施J.安徽地质,2012,22(3):217-219.9张矿,许强平.安徽铜盘山岳山地区铅锌矿地质特征及找矿方向J.安徽地质,2019,29(2):94-97.10 毛景文,王志良.中国东部大规模成矿时限及其动力学背景的初步探讨J.矿床地质，2000，19（4）.11 周涛发,范裕,袁峰,等.安徽庐枞（庐江枞阳）盆地火山岩的年代学及其意义J.中国科学D辑:地球科学，2008，38（11）.139