塔吉克斯坦阿尔登-托普坎矿区地质特征和储量估算.pdf

第6 2 卷第4 期 2010 年11 月 有色金属 N o n f e t r o l l 8M e t a l a V 0 1 ．6 2 ．N o ．4 N O V ．20l0 塔吉克斯坦阿尔登一托普坎矿区 地质特征和储量估算 周叶 北京矿冶研究总院，北京1 0 0 0 7 0 摘要以阿尔磴一托普坎矿区的地质特征为基础，介绍该矿区的工业储量估算、基建探矿及生产探矿的一些方法和手段，并 提出矿区目前存在的主要问题。 关键词工程地质；阿尔登一托普坎矿区；地质特征；储量估算 中图分类号T D l 6 6文献标识码A文章编号1 0 0 1 0 2 1 1 2 0 1 0 0 4 0 1 2 2 0 4 矿业开发走出去，有利于保障我国矿产资源的 可持续性发展。为此，中国环球新技术进出口有限 公司、西部矿业集团有限公司实施了塔吉克斯坦矿 业开发项目。塔吉克斯坦矿业项目的开发，首先从 塔方提供的阿尔登．托普坎铅锌矿区项目人手。 阿尔登一托普坎矿区位于塔吉克斯坦首都杜尚 别东北，水平距离约6 0 0 k m 。在塔国第二大城市胡 占德 苦盏 东北，距离1 1 0 k m 。首都杜尚别每天有 数个航班直飞胡占德市，胡占德市有公路直达矿区。 公路大多为二级水泥路面，靠近矿区1 0 ～2 0 k m 为 砂石简易路面，路面状况稍差。 阿尔登．托普坎矿区分布大小不等的1 2 个铅锌 矿床，其中主要矿床有3 个，即派．布拉克矿床⋯、阿 尔登- 托普坎矿床及北阿尔登．托普坎矿床，3 个主要 矿床相距3 5 k m 。 1 矿区地质 阿尔登．托普坎矿区位于塔吉克斯坦与乌兹别 克斯坦边界附近的古拉明山脉西北斜坡上。 1 ．1 地层 本区古生代地层广泛分布，主要是下石炭统的 石灰岩及泥盆系的火山沉积岩及火山变质岩。从老 至新依次为如下地层。泥盆系下亚组 D ，为一套 凝灰质粉砂岩和安山岩交替的砾岩层。砾岩层在东 部较薄 5 ～1 0 m ，向西部逐渐变厚至1 5 0 m 。该层 中可见明显的石英斑岩，石英斑岩的下部分布大量 收稿日期2 0 1 0 0 6 1 9 作者简介周叶 1 9 7 9 一 ，女，河北辛集市人，工程师，博士，主要 从事矿山工程等方面的研究。 的基岩碎屑，岩层广泛分布于矿区西部，与上亚组呈 平行不整合接触。泥盆系上亚组 D ，为安山斑 岩。该岩层在矿区西侧厚度为7 0 0 m ，而在矿区东侧 被侵蚀。在安山斑岩的中部有安山岩成分的火山凝 灰岩和凝灰砾岩夹层，厚度有5 0 m 。下石炭统，矿区 下石炭统的石灰岩是最古老的地层，它的形成具有 明显的分带性。 自下而上分别为C I V X E 组及白一浅灰色块状石 灰岩。C I V X E 组共5 层灰色和亮灰色厚层泥质板 状灰岩；灰- 黑灰色白云质灰岩；深灰色- 黑灰色灰 岩；下部灰色和黑灰色灰岩，中部夹有燧石团块，上 部由灰色炭质和硅质灰岩组成；块状黑灰色角砾状 灰岩。 1 ．2 构造 矿区在区域构造上位于古拉明复背斜的北翼。 火山沉积岩向北和西北部单向倾斜，矿区内褶皱构 造主要有派- 布拉克宽缓的圆形穹窿构造。穹窿构 造核部由硅质板岩群组成，穹窿北西翼倾角2 5 。一 3 5o ，南东翼倾角4 5o 一5 0 0 ，派．布拉克穹窿构造由脉 岩和断裂带的复杂网形成。 矿区断裂构造十分发育，它是由阿尔登一托普 坎、安第巴、普利康塔克及北部、中部、南部庞大的断 层体系形成的。 主要的构造带为普利康塔克断层，位于灰岩与 花岗闪长岩的接触带上。断层走向5 0 。一6 0 。，倾向 北西，倾角7 5 。～8 0 0 。矿区西部是阿尔登一托普坎断 层，东部是安第巴断层，矿区主要控矿构造为阿尔 登- 托普坎断层，含矿带与断层延伸方向一致，延伸 长度为2 ．7 k m ，沿倾向延深6 5 0 m ，厚度1 0 ～2 0 0 m 。 万方数据 第4 期周叶塔吉克斯坦阿尔登一托普坎矿区地质特征和储量估算 1 2 3 主要含矿带由复杂的断层构造组成，其中灰岩和砂 岩受多期挤压作用形成糜棱岩化及矿化。 1 ．3 岩浆岩 矿区及外围侵入岩十分发育，主要侵入岩有花 岗闪长斑岩、花岗斑岩、斜长花岗斑岩、石英斑岩和 辉绿斑岩。 花岗闪长斑岩以脉状侵入，花岩斑岩及石英斑 岩侵入中形成达伊科断裂带，花岗斑岩与斜长花岗 斑岩在侵人体内部相互穿插，但没有明显界线，呈渐 变过渡关系。 辉绿斑岩脉仅在矿区西侧以小岩脉形式出现。 1 ．4 围岩蚀变 区内蚀变岩主要为硅卡岩，硅卡岩主要分布于 侵入岩与石灰岩的接触界面，区内矿产与硅卡岩关 系密切，矿体均分布于硅卡岩化破碎带内。主要的 围岩蚀变有方解石化、硅化、绿泥石化【2 。。。 2 矿床开采技术条件及水文地质条件 2 ．1 矿床开采技术条件 矿区分布有沉积、岩浆、变质生成的各类岩石。 矿体下盘分布有花岗闪长岩、变质砂岩和变质喷出 岩。含矿围岩为硅卡岩。矿体上盘围岩为灰岩，上、 下盘围岩及含矿岩石一般属中等稳固岩石，在局部 构造带上岩石的稳固性较差，采掘过程中应加强支 护，矿岩物理力学参数为矿石平均密度3 ．O t ／m 3 ， 岩石2 ．9 t ／m 3 ，矿石硬度系数厂 1 0 ，砂岩、硅卡岩硬 度系数， 1 6 ，灰岩硬度系数厂 1 4 ，花岗岩硬度系数 ， 2 0 。 2 ．2 矿床水文地质条件 矿区地处海拔1 0 0 0 ～1 8 0 0 m 的山区，范围达 3 0 k m 2 ，汇水面积较大。含水层为结晶灰岩，节理裂 隙发育，隔水层为花岗闪长斑岩、长石砂岩、硅卡岩。 地下水的补给为大气降水、高山冰雪融水。地下水 的泾流主要通过溶隙 洞 、节理、断层进行。地下 水的排泄主要通过山谷、泉水、矿坑进行。矿区内矿 床水文地质条件属中等复杂类型。 阿尔登．托普坎矿床坑道正常涌水量为 7 2 0 0 m 3 ／d ，最大涌水量为1 2 0 0 0 m 3 ／d ，该矿经前苏联 的建设及生产，整个排水系统非常完善，主平硐标高 为1 0 7 0 m ，各中段坑内涌水均通过阶段平硐和主平 硐自流排泄，不会产生大的突水危害。 派．布拉克矿床1 1 1 7 m 中段以上的矿坑涌水已 通过各阶段平硐自流排泄。1 0 7 0 m 中段可根据将来 的开拓方式考虑排水，如果1 0 7 0 m 中段与阿尔登．托 普坎1 0 7 0 m 中段贯通，则坑内涌水可通过阿尔登- 托 普坝主平硐自流排泄。如果是独立开拓系统，则估 算最大涌水量为7 0 0 0 m 3 ／d 。 2 ．3 矿床勘探工作质量 阿尔登一托普坎矿床发现于1 9 1 2 年，矿床的勘 探工作始于1 9 3 6 年，矿床勘探分为二期，一期主要 对派一布拉克矿床l1 8 5 m 中段以上范围和阿登．托普 坎矿床1 4 0 0 m 标高以上地段进行勘探工作，矿床勘 探工作结束于1 9 6 4 年。二期补充勘探工作始于 1 9 8 6 年。1 9 8 6 1 9 9 3 年，前苏联中亚地质队对派一 布拉克矿床1 1 8 5 m 标高以下地段进行补充勘探。 1 9 8 6 1 9 8 8 年间对阿尔登- 托普坎矿床1 4 0 0 m 标高 以下地段及外围进行补充勘探”1 。 从勘探到补充勘探，地质勘探部门均以第Ⅲ勘 探类型布置工程，即以3 0 m 沿倾向 3 0 m 沿走 向 网度 坑钻结合 探求B 级储量，以6 0 m 沿走 向 6 0 m 沿倾向 探求c 级储量。 通过多年的生产及矿山探采对比，用以上网度 控制了矿体的形态及沿走向、倾向的变化特征，对矿 石的有用组分及伴生有益组分已经查明，对矿区内 的构造已查明，查明了矿床水文地质条件，提交的地 质勘探报告可作为本次可行性研究的依据。 3资源储量估算 3 ．1 工业指标 阿尔登．托普坎矿床资源储量计算工业指标由 前苏联国家矿产储量委员会于1 9 6 4 年2 月2 1 日以 第 6 2 号文下达，具体的指标为边界品位， P b l ．2 ％；最低工业品位，P b 2 ．2 ％；锌对铅的折算系 数，O ．7 ；最小可采厚度，1 m ；夹石剔除厚度，3 m 。 3 ．2 地质资源储量 在阿尔登．托普坎矿床1 5 1 0 一1 0 7 0m 范围 阿 尔登．托普坎矿床储量仅提交至1 0 7 0 m 标高 。根 据工业指标，上述地段内估算的资源储量见表l 。 万方数据 ． 1 2 4 有色金属第6 2 卷 4 基建探矿及生产探矿 4 ．1 基建探矿 基建探矿的目的是进行首采地段的储量升级， 查明矿体形态，有用组分的分布特征，查明构造对矿 体的破坏程度，为采矿提供可靠的采准储量。 探矿是采用坑钻结合的探矿手段，探矿原则是 结合矿山已有工程，使探矿工程尽可能为采矿所利 万方数据 第4 期周叶塔吉克斯坦阿尔登- 托普坎矿区地质特征和储量估算 用。探矿网度为3 0 m 3 0 m ，探求A 级储量，基建探中段，阿尔登- 托普坎矿床的1 4 4 5 m 中段。估算基建 矿的范围为派- 布拉克矿床的1 1 8 5 m 和1 2 2 0 m 两探矿工程量见表2 。 表2 基建探矿工程量表 T a b l e2 E n g i n e e r i n gq u a n t i t yo fc a p i t a lc o n s t r u c t i o np r o s p e c t i n g 4 ．2 生产探矿 生产探矿的原则、手段和网度及化验分析项目 同基建探矿，矿山可根据具体情况和实际工作经验 加以调整和修改。 估算年生产探矿坑探工程量为1 4 m ／1 0 4 t ，钻探 工程量为1 3 m ／1 0 4 t 。探矿穿脉8 1 0 m ／a 、探矿沿脉 5 6 8 m ／a ，刻槽采样2 8 8 件／a ，坑内钻探1 2 5 8 m ，岩芯 劈半取样3 1 2 件／a ，采场取样2 0 0 0 件／a ，采出矿石 取样1 5 0 0 件／a 。 基本分析样4 1 0 9 件／a ，内验分析样6 0 件／a ，外 参考文献 验分析样3 0 件／a 均分析P b 和Z n ，组合分析样3 0 件／a ，分析P b ，Z n ，C u ，A g ，C d 。 5 存在的问题 该矿属于恢复生产的老矿山，存在两个主要问 题。 1 通过多年的生产，派一布拉克矿床B 级储量 已全部消耗，阿尔登．托普坎矿床B 级储量仅剩余 5 4 万t 。 2 两矿床的采空区具体分布位置不清，对 下一步采矿工作具有较大影响。 [ 1 ] 王聚永．派一布拉克铅锌矿深部矿体开拓方案研究[ J ] ．有色金属 矿山部分 ，2 0 0 9 ，6 1 6 l 一4 ． [ 2 ] 东北工学院．金属矿床地下开采[ M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 7 9 1 2 2 8 ． [ 3 ] 采矿设计手册编委会．采矿设计手册 矿床开采卷 [ M ] ．中国建筑工业出版社，1 9 8 7 6 7 0 ． [ 4 ] 兰州有色冶金设计研究院有限公司．塔吉克斯坦阿尔登一托普坎铅锌矿区采选工程可行性研究[ R ] ．兰州兰州有色冶 金设计研究院有限公司，2 0 0 7 8 1 2 ． G e o l o g i c f i lC h a r a c t e r i s t i ca n dR e s e r v eE s t i m a t i o ni nA l d e n t o p k a nM i n eA r e a z H o UY e B e 彬n gG e n e r a lR e s e a r c hI n s t i t u t eo fM i n i n ga n dM e t a l l u r g y ，B e O i n g1 0 0 0 7 0 ，C h i n a A b s t r a c t O nt h eb a s i so fg e o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i c si nA l d e n - t o p k a nm i n ea r e a ，t h em e t h o d sa n dm e a n so ft h ei n d u s t r i a l r e s e r v ee s t i m a t i o n ，c a p i t a lc o n s t r u c t i o np r o s p e c t i n ga n dp r o d u c t i o np r o s p e c t i n ga r ei n t r o d u c e d ，a n dt h ep r o b l e m s a b o u tt h em i n ea r e aa r ep u tf o r w a r d ． K e y w o r d s e n g i n e e r i n gg e o l o g y ；a l d e n t o p k a nm i n ea r e a ；g e o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i c ；r e s e r v ee s t i m a t i o n 万方数据