印尼某大型矽卡岩型铁矿床充水因素分析及矿坑涌水量预测
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矽卡岩型铁矿床共伴生矿产特征及综合回收现状作者:李成,周旭林,赵芳芳,刘正军来源:《国土资源导刊》2020年第02期文章编号:1672-5603(2020)02-31-5摘要为促进矿产资源综合勘查评价利用,文章以矽卡岩型铁矿床为研究对象,通过对典型矿床地质特征及矿山实际开采利用资料的分析,总结了其共伴生矿产特征,并采用“回收度”指标评价了矽卡岩型铁矿床伴生矿产的综合回收情况。
研究表明矽卡岩型铁矿床共伴生矿产非常丰富,共近30种;随岩浆岩的酸性变化,矿化组合由单一的铁矿,渐变为铁铜钴、铁锡锌、铁锡钨钼等多金属组合;共伴生矿产的综合回收情况较好。
关键词综合回收;伴生矿产;综合勘查;矽卡岩型铁矿中图分类号:P618.31 文献标识码:ASummarizing On The Associated Mineral Characteristics And Comprehensive Recovery Status of Skarn Iron DepositsLi Cheng1,2, Zhou Xulin2, Zhao Fangfang3 , Liu Zhengjun2(1.The Survey Academy of Coal Geology of Hunan Province, Changsha Hunan 410014;2.Hunan Landand Resources Planning Institute,Changsha Hunan 410007; 3.Hunan nuclear Geologr 301 Brigade,Changsha Hunan 410000)Abstract: In order to promote the comprehensive exploration and utilization of mineral resources,through the analysis of the ore geological characteristics and the actual mining utilization data of several typical skarn iron deposits in China,authors summarized the combined char-acteristics of the associated components . Studies have shown that the associated minerals of skarn-type iron deposits are very rich, with a total of nearly 30 kinds; with the acidity of magmatic rocks,the mineralization combination changes from a single iron ore to iron-cobalt-cobalt, iron-tin-zinc,iron-tin-tungsten-molybdenum And other multi-metal combinations; the comprehensive recovery of associated minerals is generally well.Keywords: comprehensive recovery;associated minerals;comprehensive exploration;skarn iron deposits礦产资源因其有限性、不可再生性以及多组分伴(共)生等特点[1],世界各主要矿业开发国对矿产资源的综合回收利用都非常重视[2,5],尤其我国是人口大国,虽许多矿产资源储量位居世界前列,但人均拥有量远低于世界平均水平[4] ,加强矿产资源综合勘查评价、加强矿产资源节约与综合回收利用、推进生态文明建设更加重要[5]。
[收稿日期] 2005212210;[修订日期] 2006202220[作者简介] 张本臣(19592),男,黑龙江牡丹江人,黑龙江省有色金属地质勘查702队工程师.矿坑涌水量预测的影响因素分析张本臣,刘喜信,孙传斌(黑龙江省有色金属地质勘查702队,黑龙江牡丹江 157021)[摘 要]矿坑水的补给条件、矿体围岩的岩性和产状、矿床的开采方式以及所选计算公式各参数是预测矿坑涌水量时应考虑的主要影响因素。
[关键词]涌水量;影响因素分析;矿坑[中图分类号]TD 742+1[文献标识码]A [文章编号]100122427(2006)012058204由于涌水量预测的精确程度直接影响矿床的合理开采和安全生产,因此,工作时必须对影响矿坑涌水量预测的因素进行周密的研究和考虑。
预测矿井正常和最大涌水量,为防止矿井突水提供水文地质资料,为确定合理治水方案提供依据。
正确地预测矿坑涌水量,是在详尽查明矿坑充水因素及获得可靠计算参数的基础上,根据矿床开采设计,选择相应的公式进行的。
本文在以下几个方面加以探讨。
1 矿坑水的补给条件对矿坑涌水量预测的影响流入矿坑的水,包括矿坑揭露的矿体及其围岩本身贮存的地下水的静储量,通过不同岩层或岩体和不同途径进入矿坑的地下水的动储量,某些情况还有来自深层的承压水。
因此在预测矿坑涌水量时,应当首先考虑充水因素影响的强度和延续时间,然后矿坑充水的补给范围,补给面积和补给边界。
大气降水,往往直接或间接地成为矿床充水因素,影响矿坑涌水量的变化速度、幅度和延续时间。
具体的水文地质条件如补给区的远近、埋藏的深度、降雨强度和延续时间等也是矿床充水的因素之一。
一般来说,距补给区近、埋藏浅的矿井的涌水量变化速度快、幅度大;而距补给区远的埋藏深的矿井则相反。
雨季涌水量大,旱季涌水量小,且和大气降水对比有延迟现象(见表1)。
表1 某铅锌矿二层平硐自然涌水量与季节关系Table 1 The relation sh ip between two dr if t natural i nf low of water of so m e Pb ,Zn deposit and season s坑道海拔高度(m )旱季涌水量(m 3 d )雨季涌水量(m 3 d )涌水量增加幅度(倍)最大涌水量出现月份62929189851732197、8、9571411251311803127、8、9地表水体(河流、湖泊、水库、海洋等)对矿床充水的影响取决于矿体与地表水力联系程度、补给距离和地表水体的规模。
采用大井法预测某矿矿坑涌水量矿坑涌水是关系到矿井能否安全、正常地生产,准确预测矿坑涌水量是矿区水文地质工作的核心问题之一。
通过广泛调查矿区的水文地质情况,从水文地质条件、地下水补给、径流、排泄条件、充水情况等方面研究了影响矿区地下水涌水量的因素。
结合抽水试验资料,运用“大井法”公式计算了矿区矿坑涌水量,并针对计算结果及开采条件对安全开采提出了建议,从而作为矿山防治水措施的选择和施行的参考依据。
标签:水文地质条件;矿坑涌水量;大井法1 矿区自然概况矿区地处滇东南岩溶高原中部,地形坡度较平缓,属中低山浅-中切割地貌,总的地势是北西高,南东及北东低。
区内属北亚热带高原季风气候,年平均气温13.5℃,年降水最911.5-1272.6mm,由于降水不均及岩溶渗漏,地表干旱特征明显。
区内地表水系不发育,沟谷多呈近南北向及北东向。
2 矿区水文地质条件2.1含水层特征矿区内揭露的地层主要有:第四系(Q)、下第三系(古近系)(E)、三叠系中统法郎组(T2f)、三叠系上统鸟格组(T3n)、三叠系中统个旧组(T2g)等。
各地层水文地质特征如下:a、第四系187********(Q)松散堆积物孔隙含(透)水层分布于山间凹地、山坡地带和沟谷两侧以及岩溶漏斗和岩溶洼地中,主要由粘土组成,虽然残坡积层透水性较好,属透水层,但分布面积较小,储水量有限,对开采无影响。
b、碎屑岩类风化裂隙含水层下第三系(E):沿含矿带的南边大面积分布,主要岩性为泥岩、细砂岩及砾岩,砾岩泥质胶结。
赋存少量节理裂隙水,单泉出水量小于0.01L/S,对矿床开采无影响,为弱含水层。
三叠系上统鸟格组(T3n):中厚层粉细砂岩与页岩互层,含贫乏风化裂隙水,对矿床开采无影响,为弱含水层。
c、三叠系中统法郎组(T2f)基岩裂隙含水层根据地下水赋存情况及矿体赋存情况,将本层分为上中下三部:上部,为矿体顶板,是矿体直接充水含水层,主要赋存在三叠系中统法郎组T2f53及T2f6地层中。
第六章气水热液矿床各论(思考题及答案)1.热液矿床的分类方案答:由于自然界中热液矿床数量多、成矿复杂,至今尚无一个被不同研究者所公认的分类方案。
早在1933年,Lindgren根据热液矿床的成矿温度和深度,将热液矿床分为高温深成(300~500℃,>3km)、中温中成(200~300℃,1.5~3km)和低温浅成(50~200℃,<1.5km)等三种类型;后又有研究者进一步划分为深成高温、中深中温、浅成低温、远成低温矿床和浅成高温等矿床五类;也有人按成矿热液的主要来源,将热液矿床分为岩浆热液矿床、地下水热液矿床、火山热液矿床和变质热液矿床等。
在姚凤良等(2006)的《矿床学教程》中,主要考虑:(1)矿质和介质的主源(2)不同类型矿床的工业价值(3)成矿系列(即在侵入体的不同部位常出现成因上有联系的不同类型矿床)等,将热液矿床分为(1)接触交代矿床(狭义的矽卡岩矿床);(2)斑(玢)岩型矿床;(3)高、中温热液脉型矿床;(4)低温热液矿床。
2.矽卡岩及其成因?答:矽卡岩,英文名为Skarn,原为瑞典中部的矿工用来称谓那些与矿石伴生的深色钙质硅酸盐岩石,此后经Tornebohm(1875)正式提出,并为Lingren (1902)及广大研究者接受与沿用。
在矿物组成上,矽卡岩由各类钙-镁-铁-锰-铝硅酸盐矿物所组成,以石榴子石与辉石(透辉石)为主,次为硅灰石、透闪石、阳起石、绿帘石、绿泥石、电气石、方柱石、符山石、金云母等。
目前地学界公认的矽卡岩定义为:产于火成侵入岩体接触带及附近,由岩浆热液及各类流体与碳酸质岩石交代变质而形成的蚀变岩,属于接触变质交代岩。
我国研究者根据长江中下游地区矽卡岩小矿床研究成果,提出了“岩浆矽卡岩”的概念。
吴言昌等(1996)指出,岩浆矽卡岩是由钙硅酸盐熔(流)体或钙矽卡岩质岩浆贯入结晶或/和隐爆团结(结晶)形成的。
主要呈脉状体,少数呈角砾岩筒(带),受断裂、裂隙构造控制,可产于各类不同岩石(层)中。
矽卡岩铁矿床的成因1.1矽卡岩的分布产在火成岩体(主要为中性火成岩及酸性火成岩)与碳酸盐岩系(主要是石灰岩)及火山-沉积岩系接触带及其附近的一种接触交代变质岩。
其名称来源于硅(旧名矽,为Si音译)和钙(卡为Ca音译)的综合。
图1 火山-沉积岩系交代矽卡岩主要矿物成分有石榴子石、辉石、透辉石、绿帘石,其次为硅灰石、电气石、阳起石、绿泥石、石英等。
这类岩石是寻找寻矽卡岩矿床的重要标志,与它有关的矿产主要有铁、铜、铅、锌、钨、锡、铍、硼等。
1.2形成机理柯尔仁斯基于1945、1947、1948、1955年提出了矽卡岩化作用的接触反应交代新理论。
根据这一理论,矽卡岩的生成是由于两种化学性质不平衡的介质——碳酸盐岩石和铝硅酸盐岩石在高温岩浆期后溶液作用下,通过接触反应交代而生成。
在这里扩散作用(双交代作用)起主导作用,当溶液沿着碳酸盐岩石和铝硅酸盐岩石接触带运移时,发生了钙向铝硅酸盐岩石方向扩散,而SiO2和Al2O3向碳酸盐岩石方向扩散,于是这两种岩石就发生交代,形成某些反应矽卡岩带。
另一种类型是接触渗滤矽卡岩。
它也发生在碳酸盐岩石和铝硅酸盐岩石的接触带,是由于组分被溶液单方向搬运(渗滤)的结果。
2矽卡岩矿床故又称接触交代矿床。
从岩浆中分泌出来的气体和热水溶液与易起化学反应的围岩发生接触交代而形成的矿床,2.1基本特征1、矿床主要产生于酸性侵入体(花岗岩、花岗闪长岩等)与石灰岩或白云岩的接触地带(该地带通常形成矽卡岩)。
这是因为交代作用与围岩的化学活泼性有关,而石灰岩、白云岩等比砂岩、页岩的性质活泼得多。
2、当含矿挥发气体和热水溶液在高温条件下与石灰岩接触时,发生化学反应,形成有用的矿床。
3、围岩产生显著的矽卡岩化现象,所以矽卡岩是寻找这类矿床的重要标志。
4、与此相关的矿产多为金属矿产,如铁、铜、锡、锌、钨、钼、铍等。
此外还有水晶、硼矿。
在我国著名的矽卡岩矿床有大冶铁矿、个旧铜锡矿。
在马来西亚主要矽卡岩矿床有丁加奴州的武吉伯西铁矿、柔佛州的佩莱卡南铁矿。