富矿

更新时间:2022-08-25 14:58

富矿指的是具有较高的经济效益的矿石。矿石主要有用组分或主要有用矿物富集,与同一矿床中一般矿石相比品位较高,在经济技术条件及加工利用上,具有较高的经济效益的矿石。

介绍

矿石主要有用组分或主要有用矿物富集,与同一矿床中一般矿石相比品位较高,在经济技术条件及加工利用上,具有较高的经济效益的矿石。

其含义包括:①工业上所谓的富矿,一般指不需选矿即可直接入炉或直接加工利用的矿石。例如主要有用组分的含量达到规定要求,有害杂质的含量,以及矿石的块度都符合直接入炉冶炼规定的铁矿石。②在地质工作中所谓的富矿是个相对的概念,一般只是单纯地按主要有用组分(品位或主要有用矿物含量)的相对高低来衡量矿体的贫富。根据这一概念可以圈定出富矿体、富矿脉、富矿带或富矿段等。

发现

河台金矿位于广东省高要市河台镇。大地构造位置为粤西云开隆起区中段,吴川—四会断裂变质带与罗定—广宁断裂变质带交汇处的北西侧。

矿区主要由震旦系C 组的混合岩化片岩、变粒岩、片状石英岩组成。区内有多期成因的岩浆岩体分布。区内构造以断裂构造十分发育为特征,有宝鸭塘—坑尾断裂及三组近似平行的糜棱岩带群。糜棱岩带有近百条,规模大小不等,多呈NE 走向分布,为条带状或透镜状,从北至南可分为北、中、南三组,北组和南组赋存于C 组混合岩化片岩中,中组产于混合化片麻岩中。

目前开采的云西和高村两个大型矿床均在北组糜棱岩带内,高村矿床在云西矿床北东方向,二者毗邻。两个矿床走向长度均在1 000 m 以上,宽900 m 左右,受NE 方向的强韧性剪切带控制。云西矿床和高村矿床分别受北组9 号、11 号糜棱岩带断裂构造控制,主矿体分别为9 号、11 号,其储量均占矿床总储量80 %以上;两个矿床储量增多达到大型规模。云西矿床平均品位为7.61 g/t ,高村矿床平均品位为8.03 g/t 。围岩蚀变有硅化、黄铁矿化、黄铜矿化、方解石化及绿泥石化等。

矿体主要由矿化蚀变糜棱岩组成,矿石类型有含金黄铜-黄铁矿糜棱岩型和含金黄铜-黄铁矿硅化岩型两种。前者矿石品位低,但矿石量大;后者矿石量小,常在强硅化地段的中心,以灰暗色的硅化岩、石英团块出现和以黄铁矿化、黄铜矿化等较强的蚀变现象出现,从而形成以硅化岩为核心的富矿地段———富矿包,金品位常常高出矿床平均品位的几倍到几十倍,由中心向外硅化减少,围岩蚀变现象减弱,渐变为糜棱岩,形成贫矿地段。含金黄铜-黄铁矿硅化岩型矿石在两个矿床上部中段均有小规模出现,但没有引起人们的重视,更没有就

这种类型的矿石作深入的研究。1997 年在高村矿床0 中段34 ~ 44 线、1998 年在云西矿床220 中段12 ~ 40 线的开拓中,相继发现了大规模的这种含金黄铜-黄铁矿硅化岩型矿石,品位高者可达500 g/t 以上,一般为35 ~ 75 g/t ,这就是矿体中的富矿包。

空间分布

云西矿床220 中段和高村矿床0 中段富矿包均赋存在贫矿(相对富矿而言)内。富矿包呈台阶式分布,即一个富矿包为一个台阶,越是往下台阶越大。就单个富矿包而言,呈现出向北东侧伏的趋势,与两个矿床所具有的向北东侧伏的趋势是一致的。

云西矿床富矿包连续性较差,走向上呈狭长的透镜状雁行右列产出,与贫矿的展布方式一致,与河台金矿区矿床的展布方式也一致,这说明三者受构造应力作用方式的制约是一致的;倾向上也呈侧列的趋势。高村矿床富矿包连续性较好,呈较规则的脉状产出。

富矿包厚度变化很大:云西矿床220 中段富矿包最厚处3.9 m,最薄处几厘米,平均水平厚度1.56 m ;高村矿床0 中段富矿包最厚处5.37 m ,最薄处0.56 m ,平均水平厚度2.36 m 。富矿包产状与容矿的糜棱岩带一致,与贫矿产状一致,即走向70°左右,倾向北西,倾角82°左右。富矿包与贫矿界线清晰,二者呈突变的关系。

矿物组合

富矿包矿物组合简单,主要矿物:石英;次要矿物:黄铁矿、黄铜矿和磁黄铁矿;微量矿物:自然金。石英:占矿物总量60 %~ 80 %,是金的主要载体矿物之一,多为不规则状。可分为两类:一类为含金石英,呈暗灰-灰白色,颗粒细小,不完整,多为他形,交代结构发育,以条带状构造为主;另一类为不含金石英,亮白-乳白色,颗粒粗,完整,自形-半自形粒状结构,块状构造。黄铁矿:占矿物总量30 %~ 12 %,是矿物中的主要硫化物,也是主要的载金矿物之一,粒度0.03 ~ 0.2 mm ,暗灰-暗黄色,呈不规则他形粒状、网状结构,网脉状、细脉浸染状构造。

黄铜矿:占矿物总量6 %~ 4 %,为他形粒状,呈浸染状、细脉状分布,多与网脉状黄铁矿、磁黄铁矿伴生,常交替黄铁矿和磁黄铁矿,粒度0.05 ~ 0.2 mm ,与金关系密切。磁黄铁矿:占矿物总量3.9 %左右,呈不规则粒状,与网脉状黄铁矿共生,粒度0.02 ~0.2 mm ,与金关系密切。自然金:以独立矿物状态出现,为不规则状、片状、水滴状等,颜色为亮金黄色,少数为亮淡黄色,粒度0.01 ~ 0.22 mm ,呈粒间金、包裹金出现。

云西矿床220 中段富矿单工程金品位最高值301.60 g/t ,单样最高值593.06 g/t ,一般为35 ~ 85 g/t ,品位变化系数182 %;高村矿床0 中段富矿单工程金品位最高值为87.42 g/t ,单样最高值315.64 g/t ,一般为25 ~ 65 g/t ,品位变化系数137.84 %。

凡是硫化物含量高的地方,石英呈暗灰-灰白色,颗粒细小,不完整,这时金品位可达100 g/t 以上;当硫化物含量低时,石英大多呈亮白色,颗粒粗,完整,这时金品位在50 g/t左右。就一个富矿包而言,中间部位金品位高,上下左右金品位低。

构造特征

富矿既不赋存在变形程度最低的初糜棱岩里,也不赋存在变形程度最高的超糜棱岩里,而是赋存在两者之间的硅化糜棱岩里。

硅化岩多呈脉状、透镜状、团块状,与围岩界线有时清晰,有时呈渐变过渡关系;有时孤立出现,有时为多条沿面理平行定向排列。根据其颜色、变形程度及产状可分两种:一种石英呈灰白-乳白色,大都呈脉状、透镜状,与围岩界线清晰,糜棱岩化程度较低,为韧性变形早期的石英脉,并在剪切带持续活动中被改造、破坏成透镜状;另一种石英呈灰白-暗灰色,大都为透镜状、不规则状,与围岩界线不如前者明显,其糜棱岩化程度较高,由强列硅化作用形成,一般金品位较高。

硅化岩为相对坚硬的块体,容易产生脆性裂隙,因此,富含硫化物的热液优先叠加在硅化岩上(在富矿的边部明显可见硅化岩的残留)。在富矿的近旁,可以看见大量脉状或透镜状的硅化岩,在富矿尖灭的地方,硅化岩依然存在,这说明并不是所有的硅化岩都能形成脆性裂隙。

根据糜棱岩(剪切带)控矿特征分析可以认定,脆性裂隙受制于脆性(或韧—脆性)变形,它是对前期韧性变形的构造叠加,并使得糜棱岩碎裂和角砾化,为矿化富集提供了有利的条件。

由于糜棱岩系列在分布上呈一定的分带性(一般是从剪切带边部至中心部位,依次为初糜棱岩—糜棱岩—超糜棱岩,但局部可能有所不同),脆性裂隙必然随之呈现出一定的规律。正如9 号矿体、11 号矿体呈现出向北东侧伏的趋势,很有可能,脆性裂隙由若干组组成的空间范围内,也应呈向北东侧伏的趋势。

形成过程

韧性剪切带经过多期的演化和改造,形成了富矿。在剪切带演化的晚期,带内发生强烈的硅化作用,形成硅化岩,同时伴随黄铁矿的结晶作用,但该阶段矿化的工业意义不大。

在韧脆性形变叠加期,剪切带内形成一些开放性的裂隙,这些裂隙被石英及少量硫化物(主要是黄铁矿)充填形成石英脉。随着剪切带的继续活动,这些石英脉或早期硅化岩被破坏、改造,并发生强烈的糜棱岩化,形成一种能捕获金的微粒石英矿物相。金及硫化物主要赋存在这些微粒石英粒间衣粗粒石英的裂隙中。该阶段发生有工业意义的矿化,即金—石英、黄铁矿阶段矿化。

受区域构造运动影响,河台地区抬升,即由深构造层次向浅构造层次转变,剪切带由韧性变形向脆性变形过渡,先成的糜棱岩化的石英脉或硅化岩发生碎裂、破碎,在剪切带内形成一系列脆性裂隙,伴随着重熔岩浆的侵入,富含硫化物的含金热液便充填在裂隙中,形成含金黄铜—黄铁矿硅化岩型矿石,也就是高品位的矿石—富矿。

对矿床的预测

依上所述,云西矿床220 中段富矿包和高村矿床0 中段富矿包均受脆性裂隙控制,且具台阶式展布的规律,可以预示,220 中段富矿包和0 中段富矿包,分别只是云西矿床和高村矿床富矿包的一部分,两个矿床深部还存在大量的富矿包,将有富矿包台阶系列出现。

通过云西矿床220 中段以下采场和钻孔地质资料以及高村矿床0 中段以下钻孔资料的分析研究,分别可以圈出云西矿床和高村矿床深部富矿包的分布范围,并预测其储量。

云西矿床:预测220 中段以下富矿包有三个台阶系列。第一个富矿包台阶系列:包括3个台阶,上一个台阶在37 线至33 线,标高185 ~ 165 m ;中间一个台阶在31 线至25 线,标高90 ~ 50 m ;下一个台阶在21 线至15 线,标高30 ~ 10 m 。

第二个富矿包台阶系列:可分2 个台阶,上一个台阶在49 线至39 线,标高150 ~ 85 m ;下一个台阶在43 线至33 线,标高55 ~ 60 m 。

第三个富矿包台阶系列:包括2 个台阶,上一个台阶在53 线至47 线,标高90 ~ 35 m ;下一个台阶在49 线至45 线,标高-15 ~ -65 m 。

云西矿就要220 中段以下三个富矿包台阶系列预测总储量可达:矿石量50 000 t 左右,平均品位50 g/t 上下,金属量约2 500 kg 。

高村矿床:预测0 中段以下富矿包有一个台阶系列:包括2 个台阶。上一个台阶在46 线至58 线,标高为-10 ~ -50 m 。下一个台阶在62 线至80 线,标高为-60 ~ -145 m 。预测总储量可达:矿石量40 000 t 左右,平均品位30 g/t 上下,金属量约1 200 kg 。

开发的意义

1  富矿包的发现和开发,迅速地改变了河台金矿的经济面貌

截至1997 年末矿山投产9 年来,入选矿石平均品位仅为3.83 g/t ,其中仅1994 年和1995 年超过4.00 g/t(分别为4.30 和4.05 g/t),而有5 年仅为3.60 g/t 左右。

入选矿石品位太低,影响了企业的经济效益。由于河台金矿是以贷款的方式筹建的,利润太少,还贷能力太弱,企业长期处于高负债的重压之下,发展严重地受到限制。如云西矿床盲竖井工程和氰化冶炼工程,是在银行不予贷款的情况下,依靠多方筹集资金建设起来的。河台金矿的转机发生在富矿包的发现和开采。

1997 年末,在高村矿床0 中段34 线施工天井时,在无矿天窗内发现了富矿石,向东追踪到44 线,富矿包才尖灭。经加密网度控制,这个富矿包储量达万t 以上,平均品位近40 g/t ,这是河台金矿首次发现的较大规模的富矿包。接着,1998 年初,在云西矿床14 线270 m 标高最初发现了一小包富矿。根据富矿包受构造裂隙控制、呈透镜状、向北东侧伏等特征,再分析有关钻孔资料,预测14 线以东还存在富矿包。这些富矿包呈台阶式分布:可能存在二个台阶。上一个台阶在18 线至28 线,标高为245 m ~ 265 m ,储量可能有3 000 t 。下一个台阶在32 线至40 线,标高为230 m ~ 250 m ,储量可能有万t 。两个富矿包平均品位可能在50 g/t左右。此预测经矿山领导审阅后,决定改变原探矿计划,投入工程进行验证。后经一系列工程验证,取得了与推断相符合的实际效果。

至此,河台金矿已形成资源方面的优势。这时,矿领导果断地作出决定,为使企业摆脱长期高负债的重压,实行贫矿富矿分采、富矿先采的方法,修改1998 年生产计划,力争年产黄金超1 t ,利润超千万元。从1998 年6 月份开始,计划两个矿床每月共采出并处理富矿石1 500 t ,品位30 g/t 左右,用以提高整个入选矿石品位,即由原来的不到4.00 g/t 提高到5.50 g/t 左右。

1998 年两个矿床共采下富矿石近10 000 t ,平均品位近40 g/t 。当年入选矿石品位达到5.71 g/t(下达计划为3.95 g/t),生产黄金达到958 kg(下达计划为640 kg),获得利润1 200多万元(下达计划为50 万元)。这一年还贷2 000 多万元,企业的包袱大大地减轻。

接着,1999 年采下富矿石约10 000 t ,平均品位近30 g/t 。当年入选矿石品位达到5.56 g/t(计划为4.30 g/t),生产黄金1 235 kg(计划为896 kg),获得利润2 000 多万元(计划为400 万元)。这一年再还贷2 000 多万元以后,河台金矿的资产负债率已经降到了很低的水平。

2  富矿包的预测和开发,为河台金矿的平稳发展提供有力的保障

河台金矿作为资源型企业,要在市场经济中生存和发展,必须保持资源方面的优势,而资源方面的优势不仅要体现在资源的数量上,更重要的是体现在资源的质量上。这就是说,河台金矿要有大量的富矿储量作保障,才能在市场经济中立于不败之地。

河台金矿今后每年要保持1 t 以上的黄金产量,按每年24 万t 矿石的处理量,85 %的选冶回收率,入选矿石品位必须保持在5.00 g/t 以上,这样可以获得利润1 千万元以上。而目前河台金矿入选贫矿石品位普遍很低只有3.60 g/t 左右,因此每年必须提供品位为30 g/t 左右的富矿石1 万t 以上。如果没有大量的富矿石用来提高入选矿石品位,按现行的黄金价格,无疑企业就要亏损了。

依上预测,河台金矿云西矿床和高村矿床深部有9 万t 左右的富矿储量,这就为河台金矿的平稳发展提供了保障,即使国际市场黄金价格继续下跌,河台金矿依然可以生存下去。相反,如果黄金价格能保持在80 元/g 左右,富矿包能均衡合理地开发,至少在3 ~ 5 a 内,河台金矿的年利润可保持在1 千万元以上。

总结

河台金矿近两年发现和开采的富矿包,金品位高出矿床平均品位的几倍到十几倍,对迅速改变河台金矿的经济状况和社会形象,起到了非常重要的作用。现在,河台金矿不但在当地众多企业中名列前茅,而且在全国黄金企业中排名较前,矿长于1999 年荣获广东省“五”劳动奖章。而富矿成矿规律的总结和研究,预测和查明矿床深部富矿包的存在,对河台矿的平稳发展至关重要。

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