第二篇 矿床地质及矿山探矿

知识类型: 析出资源
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内容出处: 《山东省沂南金矿矿志》 图书
唯一号: 150920020220000339
颗粒名称: 第二篇 矿床地质及矿山探矿
分类号: P62
页数: 30
页码: 11-40
摘要: 沂南金矿位于沂南县城北堆金山一铜井一金场多金属成矿区内,矿区中心地理座标为北纬35。14山东省沂南金矿志类岩石主要分布于岩体西部呈岩株状产出,出露面积约1.5平方公里,主要的岩石类型为黑云母辉石闪长岩,次为石英闪长岩。据岩体内钻孔资料,千米深度未穿透岩体。山子涧矿床参与计算储量的矿体有45个,单个矿体矿石储量超过5万吨的仅有两个,金储量大于100公斤的矿体有3个, 多数矿体矿石储量为0.2万吨一1万吨。位于铜井岩体中,是岩体内早期侵位的岩浆所形成的岩石与晚期侵位的岩浆所形成的岩石接触界线附近围岩捕掳体经蚀变矿化而成的矿体。
关键词: 矿床地质 矿山探矿

内容

沂南金矿位于沂南县城北堆金山一铜井一金场多金属成矿区内,矿区中心地理座标为北纬35。3以,东经118。26‘30"。
   铜井和金场矿区位于鲁中隆起东南边缘,沂沐断裂带西侧。
  区内古生界寒武系地层发育齐全,在矿区的深部可见有震旦系地层。地层产状平缓,向北东和南东倾斜,倾角4。一20。。在铜井和金场村附近由于中酸性岩株状铜井岩体和金场岩体的侵入,出现附生穹状构造。区内断裂构造发育,以北东向为主,其次为北西向,局部地段有东西向小断裂,沂沐断裂带的鄌郚一葛沟断裂带沿北东一南西方向穿越铜井矿区东部。
  区内燕山期中酸性岩浆岩较为发育,其分布特点严格的受断裂构造控制,规模较大的呈岩株状产出的岩体均分布于北东向和北西向断裂交汇处,如铜井闪长岩一闪长玢岩杂岩体(下称铜井岩体)侵位于北东向鄌郚一葛沟断裂与北西向马家窝一铜井断裂交汇处;金场二长花岗斑岩一花岗闪长岩杂体(下称金场岩体)侵位于北东向枣林庄一金场断裂与北西向马牧池一金场断裂交汇处。呈脉状分布的岩体多侵位于单向断裂中。
   沿两组断裂交汇处侵位的铜井岩体和金场岩体具有多期次侵位的特点,在主岩体侵位后,岩体的根部并没有愈合,岩体与深部的岩浆房保持长期的联系,深部的岩浆房不断补给富水岩浆和成矿热流体,因而在岩体与围岩接触处(包括岩体中围岩捕掳体)产生热接触变质和接触交代变质作用,地层中的砂页岩变为角岩及变砂岩,石灰岩(包括钙质页岩)变为大理岩或矽卡岩,在矽卡岩中常有含金铜多金属矿体赋存,构成本区的矽卡岩型矿床。当成矿热流体上升到岩体顶部,在局部地段富集并形成强大的内压力,当内压力大于外压力时,导致岩体顶部产生隐爆,形成爆发角砾岩。爆发角砾岩处成为热流体活动中心,经蚀变和矿化,形成爆发角砾岩型热液金矿床。
  第二节
   铜井矿区矽卡岩型金铜矿床地质特征
  铜井矿区的矿床主要为矽卡岩型含金铜多金属矿床,其次为爆发角砾岩型热液金矿床。这两种矿床的产出皆与铜井岩体有关,在岩体边部岩体与围岩接触处有矽卡岩型矿床;在岩体内除在围岩捕掳体处有矽卡岩型矿床外,还有爆发角砾岩型热液金矿床,现将成矿地质条件和矿床特征叙述如下:
   一、铜井岩体地质
  铜井岩体侵位于北东向鄌郚一葛沟断裂与北西向马家窝一铜井断裂交汇处,呈岩株状,平面为不规则的方形,边长约2000米,岩体向北东方向伸出宽约800米的枝叉,总面积为4.4平方公里。岩体的主要岩石类型为闪长岩和闪长玢岩,在岩体的边部局部地段可见有侵入角砾岩,闪长岩与闪长玢岩呈侵入接触关系。闪长岩类岩石主要分布于岩体西部呈岩株状产出,出露面积约1.5平方公里,主要的岩石类型为黑云母辉石闪长岩,次为石英闪长岩。闪长岩属中浅成相,K—Ar法年龄值为125.5(Ma)。闪长盼岩类岩石分布于闪长岩类岩石周围,在北、西、南三面呈岩环状镶嵌于闪长岩类岩石与围岩之间,在岩体的东部闪长玢岩类岩石呈面状覆盖于闪长岩类岩石之上。主要的岩石类型为石英闪长玢岩和角闪闪长玢岩,其次为辉石闪长玢岩,不同类型的闪长玢岩之间呈渐变关系接触,K—Ar法年龄值为117.5(Ma)。
  据岩体内钻孔资料,千米深度未穿透岩体。根据岩体边部钻孔剖面资料,岩体沿围岩的层间裂隙、局部张开伸出许多岩舌状岩枝,使岩体边部形成“株枝状连生体构造”。同时,岩体的内部有较多的围岩捕掳体。
   二、矽卡岩型矿床
  铜井矿区矽卡岩型矿床皆产于岩体与围岩中钙质岩层接触处所形成的矽卡岩中。铜井地区与铜井岩体相接触的地层虽然很多,但因多数地层含酸不溶物(R2O3+SQ2)较高故不易形成矽卡岩,只有富钙适量高镁的岩层与岩体接触时才易形成矽卡岩,铜井地区易于形成矽卡岩的地层层位为寒武系馒头组一段二层、馒头组二段一层、徐庄组一段和张夏组一段等层位,只要它有“株枝状连生体构造”时,一般都能形成一定规模的外矽卡岩,在其矽卡岩体中常有含金铜多金属矿体赋存(岩体内的围岩捕掳体也具有上述成矿特点。
  在铜井岩体的北接触带有山子涧矿床,西接触带有汞泉矿床,南接触带有龙头旺矿床(沂南金矿矿界之外),岩体内部围岩捕掳体位置有汞泉东区矿床。这些矿床除赋存位置不同外,在其成矿地质条件、矿体赋存规律、矿体的形态产状、矿石类型及矿物成分、有用组分含量等诸方面大致相似。诸矿床特征如下:
  1、山子涧矿床及汞泉矿床。
  山子涧矿床和汞泉矿床分别位于铜井岩体的北接触带和西接触带,两者相距仅为20米,两矿床皆位于铜井岩体与围岩中钙质岩层接触处所形成的外矽卡岩中。主要的含矿层位为寒武系下统馒头组一段二层和馒头组二段一层,这两含矿层位中矿体矿石储量及金属储量占矿床储量的85%以上。
   由于岩体边部具有“株枝状连生体构造”,矿体就赋存于“株枝状连生体构造”的凹兜中。
   山子涧矿床和汞泉矿床具有开采价值的矿体均产于外矽卡岩中,矿体与矽卡岩体的关系大致可分为3种类型:
   一种类型是矽卡岩体全部被金铜或金铜铁矿化成工业矿体, 即矽卡岩体就是矿体;
  二种类型是矽卡岩体中部分地段(例矿物结晶较粗或成矿前裂隙发育地段)被金铜铁矿化而成矿体,其余地段仍为矽卡岩,即矿体是矽卡岩体的一部分;
  三种类型是矽卡岩体无金属矿化或虽有微弱矿化而未形成工业矿体,这种矽卡岩或是规模太小或是矿物结晶太细等原因,矽卡岩形成之后继承性矿化无法进行。
  由于受含矿层位和岩体边部构造形态控制,矽卡岩体个数较多,但单个规模较小,因而赋存其内的矿体规模小,但个数较多成群出现。山子涧矿床参与计算储量的矿体有45个,单个矿体矿石储量超过5万吨的仅有两个,金储量大于100公斤的矿体有3个,多数矿体矿石储量为0.2万吨一1万吨。
   汞泉矿床参与计算储量的矿体有21个,矿石储量大于5万吨的仅有1个。矿体形态产状受含矿层位和岩体边部构造形成控制,呈似层状、透镜状、囊状或不规则状。分布于岩体边部的矿体,围绕岩体分布在宽度80米的狭窄带内。
  山子涧矿床沿铜井岩体的北接触带,近东西向分布,矿体稀散分布于长200米、宽50米的狭窄带内,全为盲矿体。主矿体赋存于标高90米至标高一50米之间(埋藏深度40米一180米);汞泉矿床沿铜井岩体的西接触带近南北向分布,矿体稀散分布于长300米、宽约80米的狭窄弯曲带内,北端矿体出露地表,南端为盲矿体,矿体受含矿层控制,重叠分布于标高130米至一10米之间(埋藏深度0米一140米)。
   山子涧矿床和汞泉矿床具有相同的成因类型,因而矿石的工业类型、矿石的结构构造和矿石中有用元素的含量(品位)大致相似。
  矿石的主要工业类型为含金铜磁铁矿型矿石和含金铜矽卡岩型矿石,矿石主要呈半自形一它形晶结构,块状、条带状及浸染状的构造。矿石中的金属矿物主要由磁铁矿、黄铜矿、黄铁矿、斑铜矿、辉铜矿;贵重金属矿物有自然金、银金矿和自然银。非金属矿物主要为石榴石、透辉石、绿帘石、方解石、斜长石和石英等。矿石的金品位为1克一12克/吨,多数为2克一5克/吨,平均3.5克/吨;矿石的铜品位为0.2%—12.3%,ー般为0.3%—0.9%,平均0.78%,铁品位为15%—52%,平均30.2%。
  2、汞泉东区矿床。
   位于铜井岩体中,是岩体内早期侵位的岩浆所形成的岩石与晚期侵位的岩浆所形成的岩石接触界线附近围岩捕掳体经蚀变矿化而成的矿体。
   围岩捕掳体主要为寒武系张夏一段地层,岩性以石灰岩为主夹有角页岩,呈孤岛状分布于不同期次侵位的岩石接触界线处,由于受构造应力作用接触界线处岩石产生破碎,成为热流体活动的场所,石灰岩捕掳体产生接触交代变质作用形成矽卡岩,后经铁、铜、金继承性和叠加性矿化,生成金铜铁矿体或金铜矿体,金铜铁矿体赋存于外矽卡岩中,金铜矿体产于内矽卡岩中。
  矿体呈透镜状、囊状或不规则状,单个矿体规模不大,参与计算储量的矿体有6个,它们呈北东向展布,局限于长300米宽100米的狭窄范围内,重叠或不重叠,位于标高0米至ー9。米之间(埋深120米一320米)。主要的矿石类型为含金铜磁铁矿和含金铜矽卡岩,矿石中金的含量较低,金品位为】克一2.5克/吨,铜品位为0.3%—1.2%,平均0.67%,矿石中的金属矿物与脉石矿物与山子涧、汞泉矿床大致相似。
  第三节 爆发角砾岩型热液金矿床ー 堆金山金矿
  一、爆发角砾岩及其蚀变
   在堆金山附近,铜井岩体内角砾岩体共有3个,呈带状分布于闪长玢岩之中,堆金山矿床的矿休就赋存于规模较大的I号角砾岩体中。
  3个角砾岩呈近东西向展布。】号角砾岩体位于最东边,向西依次为2号和3号。1号角砾岩体规模最大,2号和3号规模较小。在平面图上三者皆呈不规则的椭圆状,长宽之比大致为3:2;在剖面图上呈上宽下窄近直立的漏斗状。1号角砾岩体与2号角砾岩体距离较近,中间有震碎角砾岩连接,3号角砾岩体位于2号角砾岩体以西50米处,两者之间为未破碎的闪长玢岩。1号角砾岩体出露地表,2号3号角砾岩体隐伏于闪长玢岩中。角砾岩体的中心部分为爆发角砾岩,边缘为震碎角砾岩,震碎角砾岩与闪长玢岩呈过渡关系。由于堆金山矿床的主矿体位于号爆发角砾岩体中,因而对它研究较详细。其情况如下:号角砾岩体平面为不规则的椭圆状,地表岀露长150米,宽100米‘横断面形态为微向北倾斜的漏斗状,延深长度小于200米,赋存于标高+130米至ー50米之间。爆发角砾岩体的中心为爆破角砾岩,边缘为震碎角砾岩。爆破角砾岩主要由细小的角砾(直径为几毫米至几十厘米)和岩粉组成,角砾的成分主要为闪长玢岩,局部地段见有闪长岩碎块。震碎角砾岩分布于爆破角砾岩周围,由直径为0.5米一2米的棱角状闪长玢岩角砾所组成。随着块度的增大,震碎角砾岩逐渐变为正常的闪长玢岩。
   爆发角砾岩形成之后,由于受后期热液作用,角砾岩产生了强烈的蚀变,主要的蚀变有钾钠长石化、碳酸化、高岭土化和黄铁矿化。
   二、蚀变角砾岩中金矿化
  爆发角砾岩仅为成矿热液上升提供了通道,而金的矿化是伴随着蚀变作用而产生。金的矿化大致可分为3种类型土第一种类型是蚀变岩石中含金黄铁矿、方解石、石英脉的矿化;第二种类型是金矿脉边缘蚀变岩石的金矿化;第三种类型是远离金矿脉蚀变岩石的金矿化。现分述如下:
  1、蚀变岩石中含金黄铁矿(黄铜矿)、方解石(石英〉脉的金矿化:矿脉的金矿化主要集中于角砾岩体上盘的钾长石化蚀变带内,矿脉较多,但规模都较小,具有ー定规模能形成矿体的矿脉仅有十几条,它们呈单脉或平行脉分布,矿脉的走向近东酉,倾向北东。矿脉长度变化很大,短者米一2米,长者可达50米一60米,但构成矿体的矿脉一般在10米以上。单矿脉的厚度几毫米至两厘米,大于两厘米者少见,但有时在矿脉的脉侧局部地段有一些厚度为数毫米、密集的、平行的小矿脉,使主矿体在此地段形成“囊状”。
  2、金矿脉边缘蚀变岩石的金矿化:主要是指能够形成矿体的矿脉边缘蚀变岩石的金矿化。在矿脉边缘0.5米一5米的范围内有团块状或斑杂状黄铁矿、碳酸盐分布,岩石中浸染状黄铁矿较多,碳酸盐化、硅化显著。据312个样品分析结果统计,岩石中金的最高含量为15克/吨,最低为1.87克/吨,平均为2.85克/吨。
  3、远离金矿脉普通蚀变岩石的金矿化:据统计资料,钾长化岩石中金的最高含量为3.2克/吨,最低为0.1克/吨,平均为0.36克/吨;高岭土和绿泥石化岩石中金的最高含量为4.62克/吨,最低为0.28克/吨,平均为1.2克/吨。
  三、矿体形态、产状、规模及物质成分据地表钻探及坑内探采资料,已探明或已经开采的矿体有20多个,矿体呈单脉或平行脉产出,走向近东西,倾向北北东或北北西,倾角50°—70°,长度一般在20米一30米,最大长度50米左右。多数矿体延深长度小于走向长度,单脉厚度为几毫米至二厘米,但在一些规模较大的矿脉两侧,局部地段有密集的平行小矿脉,从而使矿体形成“囊状”。矿体沿走向分枝复合、尖灭再现、尖灭侧现不多,但受晚期小断层影响,错动现象较为普遍。
  单个矿体规模都很小,在已探明或开采的20多个矿体中,金储量大于100公斤的仅有01号和04号两个矿体,储量介于50公斤至100公斤的有09号和03号矿体,其它矿体的储量都很小。
   含金矿脉(金矿体)为黄铁矿、方解石、石英脉或为黄铁矿、黄铜矿、方解石、石英脉,矿脉中金局部富集形成窝子金(窝子金与辉锑铋矿密切伴生),品位可达1000克/吨以上,此处矿石用锤可砸成饼状。
  金矿物以自然金为主,约占90%以上,金银矿或银金矿少见。金矿物的主要形态为不规则的粒状,其次为树枝状和长条状。矿脉中金颗粒较粗,因而明金常见。
  第四节金场矿区地质概况及冶官墓矿床
  金场矿区位于铜井矿区以西6公里处的金场村附近,区内矿床为矽卡岩型金铜矿床或金铜铁矿床,矿体产于金场花岗闪长岩一二长花岗斑岩杂岩体(下称金场岩体〉与寒武系地层中钙质岩层接触处所形成的外矽卡岩中。围绕金场岩体有马旺矿床、西山矿床、后金墩矿床(上述3个矿床在沂南金矿矿界外)和冶官墓矿床,这些矿床的产出和赋存严格的受金场岩体、地层中的钙质岩层(含矿层位〉和岩体与围岩的接触界线控制,分述如下。
  一、金场岩体
  如表1
  二、含矿层位
  金场矿区与金场岩体相接触的地层较多,但因多数地层含酸不溶物较高不易形成矽卡岩,矿区内易于形成矽卡岩的地层主要有3层。它们是寒武系下统馒头组二段一层、徐庄组一段和张夏组一段3个层位,故这3个层位也叫含矿层位,只要它们与岩体相接触,岩体边部构造形态又较复杂时,一般都能形成矽卡岩,在矽卡岩中常有矿体赋存。
   张夏一段含矿层位厚度为33米,与岩体相接触处的标高为160米一42米(埋深0米一118米);徐庄ー段含矿层位厚度17米,与岩体接触处的标高42米一50米(埋深118米一230米》;馒头二段一层含矿层厚度为53米,与岩体接触处的标高为一130米 ——230米(埋藏深度310米一430米)。它们与岩体接触处的标高及埋藏深度框定了含矿层内矿体的埋藏深度和赋存标高。
  三、岩体边部构造形态
  金场矿区矽卡岩型含金铜多金属矿床赋存位置除受岩体和含矿层位控制外,亦受岩体边部构造形态控制,岩体与含矿层相接触,当接触带在平面上呈港湾状、凹兜状构造,剖面上呈“株枝状连生体构造”时,此处含矿层才能形成矽卡岩。由于受含矿层位、岩体边部构造形态等诸方面因素的控制,因而单个矽卡岩规模不大,但个数较多且成群出现。
   四、冶官墓矿床
  金场矿区目前已发现的矿床有4个,它们是马旺矿床、西山矿床、后金墩矿床和冶官墓矿床。根据矿界划分规定,仅有冶官墓矿床划归沂南金矿,现将冶官墓矿床介绍如下:
  冶官墓矿床是金场岩体向东伸出的冶官墓岩枝与围岩接触所形成的矽卡岩型矿床。岩枝呈北东向展布,最大长度650米,最大宽度350米,向南东倾斜,倾角70。左右,据开采资料,岩枝垂深大于500米。
  岩枝与含矿层接触处,宽度在20米一3。米的范围内沿岩枝多有矽卡岩分布,在矽卡岩中多赋存含金铜多金属矿体。矿体呈似层状、透镜状、囊状和不规则状,单个矿体规模不大,但个数较多,在含矿层内成群出现。冶官墓矿床共有3个含矿层,它们是张夏一段、徐庄一段和馒头二段等层位。赋存于张夏一段含矿层中的矿体分布于标高160米一42米之间(埋藏深度0米一118米);赋存于徐庄一段含矿层中的矿体分布于标高42米一一50米之间(埋藏深度118米一230米);赋存于馒头二段含矿层位中有矿体分布于标高一130米一一230米之间(埋藏深度310米一430米)。
  自建矿以来,实行边探边采,现已开采11个中段,开采深度400米,共探采48个矿体,矿石储量大于10万吨的矿体仅有3个,多数矿体矿石储量为0.5万吨一2万吨。
  矿石类型主要为含金铜磁铁矿,其次为含金铜矽卡岩。矿石中的金属矿物主要有磁铁矿、赤铁矿、黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、砷黝铜矿、自然金,金属矿物的含量为15%—95%。金属矿物主要为石榴石、透辉石、绿泥石、方解石、高岭土等,含量为5%—85%。
   矿石中铜含量0.3%—3.5%,浅部矿体铜含量在0.5%—3%之间,平均0.98%(标高0米以上);深部矿体0.3%—2%之间,平均0.56%;金品位较高,在矽卡岩型矿床中较为罕见,浅部矿石金品位为5克一350克/吨,平均7.8克/吨,深部矿石金品位1克一9克/吨,平均3克/吨。表1
  
  第五章矿山探采工作
  1957年沂南金矿建矿时,我国地质勘探事业还很不发达,像沂南金矿这样的中小型矿山不可能按照现在矿山建设程序建矿,故采取了先建矿后引进地勘部门进行勘探的方式从事矿山生产和建设;又因为沂南金矿的矿床为矽卡岩型的金铜矿床,受成矿地层条件的限制,矿区内矿体个数较多,单个矿体规模较小,矿体形态复杂,地勘部门无法用地表钻探的勘探手段求得高级地质储量,故建矿以来一直采用边探边采或边采边探的方式进行矿山生产。
  第一节金场矿区冶官墓矿床的探采
  依据探采方式和时间顺序,大致可分为4个阶段:
   第一阶段:地表露头矿的探采阶段。
  1957年一1967年,在无地质资料的情况下,探采了马旺矿床的地表露头矿,共采出矿石2.25万吨,生产黄金326.5公斤。
   第二阶段:冶宫墓矿床浅部探采阶段。
  1967年一1981年,根据省冶金一勘在冶官墓矿床浅部(标高42米以上)施工两个钻孔,提交65公斤黄金储量的资料。冶官墓矿床建成了斜井(提升井,断面5.28平方米,井筒斜长304米)和小竖井(通风井,井筒直径2.5米,井筒长度122.5米),用标高110米、97米、86米、67米及42米5个中段进行了探采,共投入掘进工程量9637.3米,采出矿石量403827吨,矿石金品位为6.13克/吨,铜品位为0.784%。利用日处理矿石150吨的选厂,共生产黄金63322两(合1978.8公斤),铜金属量2538吨,铁精矿约30000吨。
   第三阶段:冶官墓矿床中部深部的探采阶段,即标高42米至负150米之间的探采阶段。
  根据省冶金四勘1978年提交的“山东省沂南县金场金铜矿田普查评价地质报告”资料,冶官墓矿床在标高42米以下还有远景矿石储量75万吨、黄金储量1086.7公斤、铜金属储量1652.7吨。
  为了争取投资,矿山设计时采用以浅推深(浅部开采矿量大于地质储量)将矿石储量推算为139.53万吨,黄金储量扩大为7403.9公斤,铜金属量6795.5吨,并依据此资料编制了《山东省沂南金矿冶官墓矿田探采设计》,此设计经有关部门批准,由沂南金矿施工,1981年建成直径为4.5米、井深333.5米的竖井(井口标高183.5米,井底标高为一150米〉和日处理矿石300吨的新选矿厂。
  自1981年开始,按照设计要求对标高42米至一150米之间的矿体以标高0米、一50米、一100米和一150米4个中段进行探采,到1987年,45个开采中段共施工井巷探采工程15970.5米,坑内钻探9616米,对普查评价地质报告提交的储量进行了核实(探矿工程网度为12.5米X8米),普査评价地质报告在标高42米至一150米之间共提交远景矿石储量29.5万吨、黄金储量543公斤、铜金属量为1004吨,经核实矿石储量有17.17万吨、黄金276.75公斤,约为普査评价地质报告的一半,为《山东省沂南金矿冶官墓矿田探采设计》储量的十分之一。由于这4个中段储量负变较大,矿及时将上述情况向山东省黄金总公司汇报并编制了探采对比资料,1987年,山东省黄金总公司组织有关单位30多位专家学者对沂南金矿编制的《沂南金矿金场矿区冶官墓矿段矿产资源探采情况的报告》进行了审査并形成会议记要,会议认为:通过沂南金矿几年来的探矿工作,在冶官墓井田范围内标高一150米中段以上的矿体,已基本上探明采尽,无需再投入工作。
   至此,共采岀矿石15.35万吨,生产黄金247.94公斤,铜金属464吨。
   第四阶段:冶官墓矿床深部探采阶段即标高一150米以下的探采。
  由于资源危机,矿山对标高一150米以下的矿体利用标高一200米中段进行了风险性探采。普査评价地质报告在标高一150米至一200米之间,共提交远景矿石储量20.63万吨,金金属277.65公斤,铜金属374.25吨。经标高一200米中段用770米井巷、70米坑内钻探核实,矿石储量仅为1-5万吨,黄金储量28公斤。
  由于地勘部门提交的储量负变较大,自1979年始,矿山在井田边缘及矿界范围内加强了地质探矿工作,投入了大量的地探工程量,在井田边缘及矿界范围内找到了数量可观的地质储量,除满足了矿山生产急需外,截止到1995年底,矿山还保有矿石地质储量12万吨,可维持矿山3年生产。
  第二节铜井矿区汞泉矿床的探采
  汞泉矿床位于铜井岩体的西接触带,北端矿休岀露地表,铜井矿区在1958年以此建矿进行露天开采。
  1960年,山东省地质厅综合四队对汞泉矿床进行勘探(1线一11线),施工钻孔38个,钻探工程量3357米。1962年,提交《山东省沂南县铜井铜矿汞泉矿段地质详査报告》,用50米X50米的钻探工程网度获C+D级铜金属储量2334.41吨。沂南金矿依此资料建设斜井分标高93米、86米、75米3个中段进行探采,后又根据山东省冶金四勘1975年提交的《山东省沂南铜矿汞泉矿床南部补充勘探地质报告》所获C+D级黄金储量360公斤、铜金属储量1065吨的资料,将斜井延深开采到标高+50米中段和一10米中段。
   从60年代起对汞泉矿床进行探采,到1995年底,共采出矿石70.78万吨,金金属986公斤,铜金属6965吨。
   探采汞泉矿床共投入开拓工程1120米,探采穿脉平巷994米,天井600米。
   到1995年底,此矿床的储量基本上已采尽。
  第三节铜井矿区山子涧矿床的探采
  山子涧矿床位于铜井岩体的北接触带,主要矿休为盲矿体。1972年,山东省冶金四勘对此矿床进行勘探,1974年,提交《山东沂南铜矿铜井山子涧矿床地质勘探总结报告》,施工钻孔28个,钻探工程量7415.27米,用50米X50米的钻孔工程网度提交C+D级黄金储量1130公斤(其中C级1016.23公斤)、铜金属储量4638.9吨(其中C级3696.6吨、D级924.3吨)。沂南金矿以此资料建成井深为180米的竖井,分标高+70米、+30米、一10米和 -50米4个中段对地质报告提交的矿体进行探采,共投入探采工程量平巷2867米、天井890米、坑内钻探3960米,采出矿石60.5万吨,金金属1936公斤,铜金属4691吨。到1992年底,冶金四勘地质报告提交的储量已基本上采尽。由于资源紧张,矿山地质工作者在井田边缘进行找矿,在山子涧矿床南部找到了数个盲小矿体,使矿山开采到1995年底。
  第四节堆金山矿床的探采
  地勘部门1975年至1978年在此矿区进行地质勘探,1978年,提交《山东省沂南金铜矿铜井矿田堆金山矿床地质评价报告》,以钻探为主要勘探手段,用50米X40米一50米X20米的勘探网度圈出12个矿体,但因矿体规模小、形态复杂,虽然用了较密的勘探网度,但未获高级储量,仅获表内加表外远景矿石储量80200.1吨,金金属625.8公斤。
  由于地质报告没有提交高级储量,故沂南金矿对堆金山矿床选用边探边采方法开釆。依据地质报告提交的矿体资料,采用斜井开拓,将堆金山矿床的矿体分标高+70米、十45米和+10米3个中段进行探采。
   一、标高+70米和标高+45米中段的探采
  地质评价报告提交12个矿体,根据地质剖面图资料,在标高+70米中段有7个矿体,标高+45米中段有5个矿体。用面积比例法计算,标高+70米中段表内加表外矿石储量4.1万吨,平均品位8.07克/吨,金金属储量328公斤;标高4$米中段矿石储量2.4万吨,平均品位8.74克/吨,金金属储量206公斤。
  探采方法是根据地质评价报告剖面图资料,绘制标高+70米和标高+45米水平断面图,在图上绘出爆发角砾岩及地质评价报告提交矿体位置(如矿体位于水平断面以上时,将投影位置绘出),再将斜井的+70米(标高)水平和45米水平落平点标注在图上,从落平点起在+70米水平和+45米水平施工主干平巷沿走向穿透爆发角砾岩,再在两中段施工环行开拓巷道,将爆发角砾岩及地质评价报告提交的主矿体圈定在环行巷道内,待两中段环行巷道施工完毕,依据堆金山矿床的地质特征和地质评价报告提交的储量进行探采。在环行道控制的范围内先施工穿脉穿透矿体,后以沿脉实行边探边采,由于矿脉很薄故采取“咬”着矿脉用浅孔留矿法探采。
   两中段共施工探采工程量平巷3842米,天井及溜矿井1805米,采出矿石9.81万吨,含金490.5公斤。
   二、标高+10米中段的探采
   标高+10米中段采用盲斜井进行探采。地质评价报告在标高 +10米中段提交有5个矿体,矿石储量1.5万吨,金金属量88公斤。矿山从标高+45米中段施工盲斜井至标高十10米,后根据地质评价报吿提供的矿体产出位置(或投影位置)在矿体下盘施工主干平巷,然后在主干平巷内掘数条穿脉平巷切穿矿体或矿体水平投影位置,由于多数矿体位于标高+10米水平以上,故采用天井和坑内钻对矿体进行追索,并采用边探边采的方法采矿,发现仅有1个矿体有开采价值,采出矿石3500吨,含金10.5公斤,其余矿体均为可探不可采。本中段施工探采井巷工程744米。根据地质评价报告提供的储量,3个中段共投入井巷工程6391米,共采出矿石10.16万吨,含金501公斤。
  第五节汞泉东区矿床的探采
  汞泉东区矿床,是沂南金矿地质工作者根据矽卡岩矿床的成矿理论和铜井矿区矽卡岩型金铜矿床(体)的赋存规律予测岀,后以勘探证实。1989年开始地表钻探,到1995年底共施工钻孔50个,钻探工程量11835米,用50X50米一50米X25米钻孔工程网度对己发现的矿体进行控制,已探明6个矿体,探获C+D级矿石储量96万吨,金金属储量1448公斤,伴生铜4188吨。这6个矿体集中分布于长300米、宽100米、标高为0米至一250米的空间范围内。
  根据钻孔资料,利用铜井矿区山子涧坑口的竖井,将标高一50米中段的开拓巷道延伸至汞泉东区矿床位置,对标高一50米以上的矿体进行探采,据初步计算资料,标高一50米水平以上矿石储量为46万吨,1996年底以前已开采了矿床北段,共采出矿石26万吨。标高一50米水平以下,矿体计划用盲斜井探采。
  第六节探采阶段及评述
  沂南金矿的探采工作,大致可分为4个阶段,分述如下:
   第一阶段:在没有地质资料的情况下土法小规模探采阶段 (1957年一1970年)。
  建矿初期,在没有地质资料的情况下,根据历史采金经验探采了地表露头矿,用土法小规模生产。金场矿区探采了小河、马旺矿段(床)的地表露头矿,铜井矿区探采了汞泉矿床北段的露头矿。由于露头矿具有一定的规模,且品位较高,矿山的领导及工人具有一定的素质,虽然土法小规模生产,但办的较为兴旺,不仅积累了一定的资金同时也锻炼和培养了一批矿山工人,为后来的矿山生产和建设积蓄了力量。
   第二阶段:根据地矿部门普査资料探采浅部矿体阶段(1970年一1978年)。
   金场矿区根据山东省冶金地质勘探公司第一勘探队在冶官墓矿段(床)两个普査钻孔见矿,估算黄金储量65公斤的资料,自筹资金建成了冶官墓斜井和小竖井(风井),分标高110米、97米、86米、67米和42米5个中段(开采深度143米),以平巷和天井采用顺藤摸瓜的方法将冶官墓岩枝南北两侧标高42米以上的矿体进行了探采,共施工井巷探采工程9638米,采出矿石40.4万吨,含金2478公斤,含铜3171吨。
  铜井矿区根据山东省地质厅第四综合地质大队1962年编写的《山东省沂南县铜井铜矿汞泉矿段地质详查报告》在汞泉矿床浅部提交远景矿石储量19万吨,铜金属2334吨的资料,建成斜井分标高93米、86米、75米3个中段对铜井岩体西接触带的矿体进行探采,在探采的过程中顺便对矿石的物质成分进行研究,经光薄片鉴定,人工重砂单矿物分析、电子探针测试和小型选矿试验,得出地质详査报告提交的铜矿石实际为金铜矿石,金为主矿,铜为伴生,使汞泉矿床由铜矿床变为金矿床,并于1992年补交了金矿补充地质勘探报告。
   第三阶段:以地矿部门地质报告提交储量为主的探采阶段 (1978年一1988年)。
  此阶段是沂南金矿大规模探采阶段。金场矿区冶官墓矿床建成直径为4米、深度为333.5米的坚井,对冶官墓矿床深部进行探采;铜井矿区建成直径为3米、深度为180米的竖井对山子涧矿床进行探采;堆金山矿段建成断面为5.45平方米、斜长为186米、井底标高为45米的斜井,对堆金山矿床进行探采。
   第四阶段:矿山自勘自探找米下锅的探采阶段。
  到80年代中期,沂南金矿所辖的铜井、金场冶官墓和堆金山3个坑口井田范围内的大矿体富矿体已基本上采尽,矿山资源相当危机。由于国家黄金地勘政策的改变,实行储量承包,专业地质队伍不愿冒风险到沂南金矿矿区内进行工作。为了延长矿山寿命, 维持矿山的正常生产,矿山加强了地质找矿工作,实行自勘自探, 找米下锅。各矿区探采情况如下:
  1、金场矿区冶官墓坑口(矿床)的自探自采。
  金场矿区仅占有冶官墓矿床,矿界范围仅有0.564平方公里,其中冶官墓坑口井田范围0.2平方公里,剩余范围为0.364平方公里。自1987年开始在井田边缘展开大规模探矿,探矿方法是将冶官墓坑口标高110米、0米、一150米和一200米中段已有的井巷工程延伸,用平巷、天井配合坑内钻探在井田边缘进行探矿。自1987年至1995年,共施工井巷探采工程6250米、坑内钻探8460米。另外,在井田范围以外矿界范围以内地段,用地表钻以50米X50米的钻探工程网度进行普查找矿,共施工钻孔52个,钻探工程量1.85万米,获得数量可观的储量满足了矿山生产所需。
  由于自勘自探效果较为显著,获得的储量可观,在此期间仅金场矿区沂南金矿就编写了两个地质勘探报告,省公司批准C+D级矿石储量40.1万吨,黄金储量1020公斤,铜金属储量2448吨。
  2、铜井矿区的自探自采阶段。
  铜井矿区矿界范围面积4.2平方公里,在此范围内有汞泉矿床、山子涧矿床、堆金山矿床和汞泉东区矿床,扣除上述矿床的井田范围外,尚还有大部分未勘探区。铜井地区的自探自采分两方面进行。一是在已开采矿床的井田边缘寻找盲小矿体;二是在矿界范围内的未勘探区寻找新矿体。井田边缘探矿情况如下:
   (1)汞泉矿床井田边缘的自探自采。
  根据1962年山东省地质厅综合四队提交的《山东省沂南县铜井铜矿汞泉矿段地质评价报告》资料情况和数十年的开采经验,经研究认为汞泉矿床北段具有成矿地质条件,经用2010米井巷工程探矿,获数量可观的储量。沂南金矿将《山东省沂南县铜井铜矿汞泉矿段地质评价报告》未交金储量的矿体与新找到的矿体加在一起,提交《山东省沂南金矿铜井矿区汞泉矿床北段补充勘探地质报告》,中国黄金总公司以金总地字[1992]第87号文批准C+D级矿石储量62.3万吨,金金属量1193公斤,铜金属量3697吨。
  由于开采上述报告提交的储量,维持了矿山的正常生产。
   (2)山子涧矿床井田边缘的自探自采。
   根据铜井矿区山子涧矿床的成矿规律,发现山子涧矿床南部有一个成矿地段,首先用地表钻证实,后用地表钻进行初步圈定, 然后再将山子涧矿床已有开采中段的井巷工程延伸至地表钻圏定矿休位置进行探采,共采出矿石3万吨,含金290公斤,含铜680吨。沂南金矿以此探采资料编写了《山东省沂南县铜井矿区山子涧金铜矿床南部矿体地质勘探报告》,省公司以鲁金地字(1993)第297号文批准C+D级矿石储量22.9万吨,黄金340公斤,铜金属978吨。
   探采上述矿体,共用钻孔13个,钻探工程量2585米,坑探780米。
   (3)堆金山矿床井田边缘的自探自采。
  堆金山矿床为斑岩型小矿,矿体呈单脉状产于蚀变爆发角砾岩中,矿脉较多,但单个矿脉较小。探采方法是在井田边缘先用地表浅钻(网度25米X25米)找到矿体,然后将已开采的标高+70米和+45米中段的井巷工程延伸到矿体位置进行探采;另一种方法是通过对堆金山矿床的研究,发现已开采的较为密集的矿脉之间的钾长石化蚀变带岩石含金量平均品位可达2克/吨以上,过去仅开采了矿脉而未开采蚀变带,经用市场价格核算发现开采低品位的蚀变带也有经济效益,因此选择矿化较好的蚀变带岩石进行了开采。自80年代末开始至1995年底,共施工地表钻孔42个,钻探工程量3960米,井巷工程2640米,坑内钻探6263米,共探采出矿石10.54万吨,含金389公斤。
   (4)矿界范围内探矿。
  铜井矿区矿界范围面积4.2平方公里,扣除山子涧矿床、汞泉矿床和堆金山矿床井田范围剩余面积约3平方公里,在此范围内地矿部门过去曾稀疏地施工了一些普查钻孔,也做了一些物化探工作,但工作程度较低,对有没有矿无法做出结论。
  自1987年起,在铜井矿区矿界范围内展开找矿工作,探矿手段以钻探为主,开始时是试探性的在地矿部门没施工钻孔或钻孔很稀的地方钻探,共施工钻孔24个,钻探工程量5460米,没有找到矿体。后根据矿山探采总结出的铜井矿区矽卡岩型矿床成矿规律和赋存条件,认为汞泉东区有形成矽卡岩型矿床的地质条件。自1989年开始对汞泉东区进行钻探找矿,找到矿体后立即转为勘探,至1995年底已施工钻孔50个,钻探工程量15000米,用50米X50米一50米X25米的钻孔网度,配合3200米井巷工程,探明6个矿体,获C+D级矿石储量96万吨,黄金储量1448公斤,伴生铜4188吨。
  在自探自采期间,矿山共施工地表钻孔181个,钻探工程量45505米,坑内钻探工程量14723米,井巷探矿工程14880米,共获C+D级矿石储量231.84万吨,黄金储量4090公斤,伴生铜11320吨(包括部分补交地质储量)。
  截止到1996年底,铜井和金场矿区保有C+D级矿石储量81.5吨,黄金储量1500公斤,铜金属储量4700吨。保有开拓矿量27.5万吨,采准矿量19.5万吨,备采矿量12.4万吨。第六章地质研究工作及其与矿山探采相结合
  第一节专业地质研究工作
  沂南金矿的矿床为矽卡岩型含金铜多金属矿床,矿床规模虽然不大,但有一些成矿地质特点国内罕见,因此吸引了一些国内外专家和学者来矿考查和研究,但80年代前研究成果甚微。80年代初期,首先由山东省地矿局为找斑岩型铜矿,对铜井和金场中酸性岩体的矿物成分、化学成分、岩体的构造形态及规模、侵位年代及侵位序次做了详细的研究,编写有《山东省沂南铜井地区铜矿成矿地质条件及找矿方向》研究报告‘1983年一1985年,由中国黄金总公司出资30万元,聘请浙江大学柳志青教授组成科研组对铜井地区进行成矿预测,1987年提交《山东省沂南铜井金矿田大比例尺成矿预测专题报告》,对铜井地区的成矿规律做了一些探讨并做了较多的测试工作,但由于掌握的实际材料较少,同时研究工作较粗,在没有充分依据的情况下,对铜井矿区过早地做出“铜井金矿田远景储量不大,已没有进一步勘探的必要”的结论。
  90年代初,根据山东省地矿局徐日鹏局长的提议,由山东省地矿局和沂南金矿各出资6万元,组成以中国地质大学万天丰教授为主、地矿局地质八队和沂南金矿参加的科研小组,对铜井、金场矿田进行成矿规律研究和成矿预测,1992年提交《铜井、金场矿田成矿规律与预测》研究报告,从理论上对成矿做了较详细的探讨,并用构造应力场对矿体进行了预测,提出了含矿层探矿的概念,但由于实际工作较少,效果不显著。
  第二节地质科研成果与生产相结合
  沂南金矿的地质工作者参照有关专家学者的研究成果,对沂南金矿建矿以来的探采资料进行整理,发现沂南金矿矽卡岩型金铜矿床受中酸性岩体、含矿层位和岩体边部构造形态三者控制。金场矿区的矿床赋存于金场岩体与寒武系地层中的张夏一段、徐庄一段和馒头二段地层(含矿层位〉接触处所形成的矽卡岩中,矽卡岩的规模和形态又受岩体边部的港湾状构造、株枝状连生体构造控制;铜井矿区的矿体赋存于铜井岩体与寒武系地层中的徐庄一段ー层、馒头二段一层和馒头一段二层地层(含矿层位)接触处所形成的矽卡岩中,矽卡岩的形态和规模主要受岩体边部的“株枝状连生体构造”控制。
  根据上述规律用含矿层位和岩体边部的“株枝状连生体构造”进行了成矿预测,在井田边缘预测出金场矿区冶官墓矿床北区、铜井矿区山子涧矿床南部地段和汞泉矿床北部为成矿有利地段,后经探矿在上述预测区找到矿石储量为70万吨的矿体,将已有的井巷工程延伸进行了探采,延长矿山服务年限10年。
  另外根据铜井岩体多期次侵位的特点,利用岩体内不同期次侵位的岩石界线,寻找早期侵位与晚期侵位岩浆(石〉界线处围岩捕掳体蚀变矿化成的矿体。因为早期侵位的岩浆所形成的岩石与晚期侵位的岩浆所形成的岩石,在其接触界线处是其构造薄弱地带,受构造应力的作用,部分地段容易破碎形成构造破碎带,此处成为热液体活动的中心,附近如有含矿层捕掳体时,易于蚀变成矽卡岩和矿体。利用上述成矿理论和预测方法在汞泉东区找到了一个中型矿床。第七章矿山测量
  建矿初期没有测绘仪器也没有测量人员,测量工作由采矿人员兼管,测量方法是用罗盘定方向,皮尺测绳量距离,用透明玻璃管装水做水平仪,1963年,借用一台20”级日本产经纬仪。矿山测量工作开始起步。
  1965年,在生产管理部门设置测量组,从青年职工中选择高中毕业生2名到吉林夹皮沟金矿测量培训班培训,回矿后承担矿山测量工作,并购置部分测量仪器及工具,从此矿山有了专职测量人员。自1980年后,先后有数批测绘专业的大中专毕业生到矿工作。1989年,又有6名技校测工毕业生加入测量队伍,测绘工作走向正规。到1996年,已有测量专业人员15人,各种测量仪器15台。除完成本矿的测量工作外,还承担沂南县部分矿山的测量工作。
  第一节测量
  矿山测量是矿山生产建设过程中的基础技术工作,服务于矿山生产建设,为矿山探采提供准确的数据、资料和图纸。
  沂南金矿的测量工作大致可分为3类:一是将实地的地形地物用几何形体或符号以适当的方法测绘到所需比例尺的图上(简称测图);二是将工程设计图上的建筑物、井巷探采工程等以适当的方法测设到实地上(简称放样),包括测定直线的方向、长度及点的空间座标等基本内容;工程程序如下:
   (1〉测量绘图:分为矿山地表和井下。
   矿山地表:控制测量-大比例尺地形图测量;
   矿山井下:联系测量→井下控制测量井巷三面图测量→采场三面图测量。
   (2)施工测量:分为地表和井下。
   矿山地表:工程建筑物、线路、地表探矿工程等放样测量;矿山井下:井巷掘逬和贯通测量、探采工程测量。
   三是采场(矿房)测量,按季度计算采岀矿石量及围岩量,为矿山生产提供依据,为计算损失贫化提供数据。
  至1996年底,测量人员先后补测四等以下控制点132个,水准测量120公里‘1:200至1:1000大比例尺矿区工业场地和矿山井下开采中段平面图,测量40平方公里;井巷贯通测量1000米ー3000米3处;竖井联系测量(一井定向)三处;测定钻孔〔包括坑內钻)1200个点,设置岩石移动观测站1处。
  随着测量工作的发展,测量人员学习兄弟矿山的先进经验,制定了本矿测量工作制度、工作细则、工作标准。测量工作基本上实现了标准化、系统化、规范化,保证了测量工作更好的为矿山服务。
  第二节绘图
  随着矿山开采年限的增加,坑口开采深度越来越深,开采中段数量增加,采空区越来越多,要求测量工作及时观测绘制成图,真实地反映井下探采工程及采空区的空间位置及其与地表的相互关系,以指导井下的采掘和安全工作。金场矿区开采深度已达400米,有11个开采中段,如没有准确的图纸资料是无法组织坑内的探采工作和安全工作的。
  60年代初,测量工作刚起步,测绘图纸没有统一格式,种类也不全,也无专职绘图人员。当时的图纸仅能反映巷道平面、矿体投影,不能更好地指导生产。通过学习实践,逐步形成了一套比较正规的测图管理方法,测绘图纸种类由几种增加到十几种,绘图质量有了较大提高,各条矿脉、各开采中段均全面绘制了成套的探矿和采矿图纸,这些资料对成矿预测研究、探矿和矿石回采都带来了很大方便。
  为保证原图质量经久耐用,便于保存,1973年开始采用变形较小的聚脂薄膜绘制,全矿图纸都具备完整性、明显性和准确性,并对矿山测量资料进行了分别类似保管,对矿山测量的原始记录、计算成果、地形原图和井上下原图进行长期保管。对经常使用的坐标成果和中段巷道平面图与采场图等放在经常使用的专用图柜中,以便査阅和使用。定期移交的,如采掘计划设计图纸等,施工完了即不使用,按规定上交矿档案室保管,同时也制定了归档、借阅、保管制度,使绘图质量和绘图管理水平有了很大提高。

知识出处

山东省沂南金矿矿志

《山东省沂南金矿矿志》

沂南金矿位于沂蒙山腹地,这里的采金史可以追溯到隋唐时代。虽然采金的历史悠远,但从未留下过系统的文字记载。因此,要写一部资料翔实内容丰富的志书确非易事。修志人员都是本矿职工,池鱼故渊,知之深望之切,利用业余时间,苦力劳神,尽可能搜集翔实的资料,无论重大事件的记述,还是历史的追记,均去粗取精、略古详今,遵循实事求是的态度,不虚美,不掩过,比较系统地记述了沂南金矿的历史面貌和几代职工奋斗的光辉业绩,基本反映了在生产、地质、基建、管理、科研等诸方面的成就和经验教训。《山东省沂南金矿志》的出版,为沂南金矿的进一步发展提供了历史的借鉴和现实依据,是企业文化建设的一项丰硕成果,也是惠及子孙的一笔宝贵的精神财富。

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