四川省会东县满银沟赤铁矿床地质特征初步探讨

[摘要]本文主要依据前人成果和矿山企业生产资料，通过实地调查对矿区内现保有资源储量进行核实估算。主要对采空区的范围、边界进行了核查和测量控制，开展了1/2000地形地质修测、露天采场和采矿坑道调查等野外工作。在此基础上，根据前前人勘探成果、矿山开采设计、矿山生产测量资料等，依照现行的勘查技术规范，进行了相关勘查工作。

[关键字]铁矿 勘查 地层 构造

[中图分类号] P61 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-3-33-2

1 概况

矿点位于会东县城108度方向25km（平距）大银厂梁子处，属会东县铁厂乡管辖。中心地理坐标：1980西安坐标系东经102°49′28″，北纬26°32′39″。

矿区交通较方便，有矿山公路与满矿集团矿部相通，矿部至会东县城69km，会东县城至成昆铁路永郎车站135km，至攀钢170km。均有柏油公路相连。

本区位处横断山脉南段，属构造剥蚀中～高山地形。地形切割强烈，悬崖峭壁林立。矿区处于金沙江西岸近山脊地带，总体地势西高东低，V型谷和季节性冲沟发育，溪流自西向东汇入金沙江。

2 区域地质概况

会东县满银沟赤铁矿区大地构造位置位于杨子古板块西侧的康滇古弧带内侧因民～会东弧后盆地内。本区地层以晋宁运动形成的不整合面为界分为基底层和盖层。基底层由前震旦系会理群组成，多分布于测区东南部；盖层除石炭系地层缺失外，古生代～新生代地层均有分布，且多分布于基底层周边或断陷盆地中。

本区基底层Ⅰ级褶皱表现为近南北向背斜，其内部Ⅱ级褶皱构造表现为一系列近东西向（或向西封闭）的复式褶皱，由南而北依次有火烧村背斜、老油房向斜，新村背斜，坪山向斜、鲁吉背斜，具明显的重褶和包容特征；Ⅱ级褶皱之上大部份尚有Ⅲ级褶皱迭加。盖层中褶皱呈南北向开阔背、向斜产出。

断裂构造近南北向断裂为主，东西向断裂亦较发育，它们多表现为逆断层和冲断层性质。主要断裂有德干断裂带，麻塘断裂、满银沟断裂，此外在满银沟矿区及其邻近尚有一些规模较大的断层，即近东西断裂组，近南北向断裂组，北北西～南南东向帚状断裂系。

区内岩浆岩以浅成、喷发为主，岩类以酸性和中、基性岩为主。侵入岩以晋宁期花岗岩、辉长辉绿岩为主，多呈岩株或岩脉产出；区内火山岩、次火山岩有中元古界力马河期和海西期。前者分布于力马河组底部，与矿区赤铁矿有关。

区内矿产较为丰富，目前已发现具有工业价值的矿产有铁、铅、锌、磷、铜、金等。

3矿区地质特征

3.1地层。矿区出露地层由新到老分述如下：

（1）第四系（Q）

由浮土、残积、坡积、洪积物组成。厚度0～24m。

（2）二迭系（P）

1、上统：峨眉山玄武岩（P2β）：灰绿色致密块状玄武岩、拉斑玄武岩、杏仁状玄武岩。厚度1700～2700m。

2、下统（P1）：（1）栖霞～～茅口组（P1q+m）：分布于矿区北东缘，F1断层东（下）盘，岩性为浅灰色厚层块状灰岩，鲕粒灰岩及灰白色细～中粒白云岩。厚度>300m。（2）梁山组（P1l）：灰色长石石英砂岩、黑色炭质页岩、砂质泥岩、夹薄煤层。厚度0～5m。

（3）寒武系（∈）：仅出露下统（∈1）

1、沦浪铺组（∈1c）：深灰色粉～细粒石英砂岩。厚度>41m。

2、筇竹寺组（∈1q）：灰色长石石英砂岩夹粉砂质泥岩、泥质粉砂岩。厚度>100m。

（4）震旦系（Z）：

1、上统（Zb）出露有灯影组、观音崖组。（1）灯影组（Zbd）：为浅灰～深灰色块状白云岩，底部夹薄层泥质白云岩、燧石条带白云岩。厚度>900m。（2）观音崖组（Zbg）：由泥质白云岩、泥灰岩、泥质粉砂质页岩、钙质页岩、泥岩及石英砂岩等组成。下部夹燧石条带泥灰岩、燧石条带白云岩；底部有时见数m到10cm之风化壳～含砾粘土岩。厚度>57m。

2、下统（Za）澄江组（Zac）：上部为石英砂岩、砾岩，下部为含铁砂岩、含铁砂砾岩、含铁砾岩。该层为满银沟矿段Ⅰ矿体含矿层位。厚度0～46m。

（5）前震旦系会理群（Pt）区内出露有力马河组、青龙山组地层。

1、力马河组（Pt1l）

2、青龙山组（Pt1q）：以厚层块状白云石大理岩为主，夹钙质千枚岩、结晶灰岩和赤铁矿透镜体。向上为层纹状白云大理岩、绿色千枚岩。厚度500～700m。

3.2构造

矿区内显著的构造有北西西向或近东西向褶皱，冲断层、逆断层等。

3.2.1褶皱。矿区褶皱以竹林山背斜为主，贯穿全区，轴向北45°西，轴面倾角70°～80°。西端向北倒转，东端向南倒转，青龙山组白云大理岩构成背斜核部，力马河组含铁岩系组成其两翼，决定了矿区不同矿段的展布格局。

3.2.2断层。矿区断层构造以有近东西向、近南北向和北西西～南东东向帚状断裂系三组。以近东西向组为主，属东西向褶皱的同期产物，主要有满银沟断层（F1）、F7、F8、F9、F10、F16、F17等。其中F7、F8、F9纵贯丰家沟～杨家村，该组断层走向多为北西西，断裂带由宽度不等的破碎带、角砾岩组成，多具压扭性（个别张扭性）；近南北向断裂是北西西向断裂的次级张（扭）性横断层，切割区内地层和早期东西向、北西西向断层。主要有F11、F12、F13、F14、F15；北西西～南东东向帚状断裂系主要分布在双水井矿段，主要有F2、F3、F4、F5、F6等，延长数百m至数km等。

3.3岩浆岩。矿区内岩浆岩不发育，仅在地层中见有零星辉绿岩、石英斑岩、安山岩等中基性岩脉产出，规模较小。

3.4变质作用。矿区内基底层是一套碳酸盐岩及砂、泥质沉积的碎屑岩，普遍经受区域变质作用形成千枚岩、板岩、变砂砾岩、结晶白云岩、大理岩等浅变质岩。此外，在断裂带和强烈褶皱带中尚有动力变质作用迭加，变质作用阶段使铁质从含铁岩石里向有利部位运移而形成富矿。

3.5矿产。矿区矿产除有满银沟式赤铁矿（主），尚有产于青龙山组白云大理岩中的赤铁矿。分布于小龙潭、丰家沟、双水井南部和竹林山一带。

4满银沟矿段石洞湾Ⅱ5矿体地质特征

矿体赋存于前震旦系青龙山组（Ⅲ矿体）、力马河组下段（Ⅱ矿体）沉积变质岩系中；以及震旦系澄江组与前震旦系不整合面之上（Ⅰ矿体），矿体呈层状、似层状和透镜状产出。次级褶皱和断裂发育，对地层和矿体均有一定程度的破坏作用。

4.1地层

矿段地层出露基底层中的前震旦系青龙山组（Pt1q）、力马河组（Pt1l），和盖层中的震旦系下统澄江组（Zac）、上统观音崖组（Zbd），寒武系下统筇竹寺组（∈1q）、沧浪铺组（∈1C），二叠系下统梁山组（P1l）、栖霞～～茅口组（P1q+m）及第四系（Q）地层。

4.2构造

4.2.1褶皱。矿段位于竹林山背斜北东翼的西段转折部位。褶皱由基底褶皱和盖层褶皱两部份组成；基底褶皱由走向北西～南东向的满银沟向斜和其两翼力马河地层中之近南北向舒缓波状次级褶皱组成。盖层褶皱构造中震旦系地层呈向西缓倾的“单斜”构造，在倾斜和走向方向上普遍发育规模不大的波状揉皱和次级小褶曲。寒武系、二迭系地层呈倾向北东的“单斜”构造。

4.2.2断层。矿段内断层有两组。一组为近东西向，包括F1、F2、F5，该组规模较大，对矿体起破坏作用；另一组为近南北向，区内仅见F4断层，规模小，对矿体无影响。

4.3矿体产出特征。满银沟矿段由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等赤铁矿体组成。据其产出部份划分为Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3、Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅱ4、Ⅱ5、Ⅱ6、Ⅱ7和Ⅲ等11个矿体，其中Ⅰ2、Ⅱ2、Ⅱ4三个规模较大，是矿段主要矿体，其资源储量占全矿段总资源储量的96.73%。矿段矿体平均厚度一般在7～17m之间，最大平均厚度达47.62m，厚度变化系数为26～95%，变化幅度较大，多属不稳定类型。

四川省会东县铁厂乡大银厂铁矿（满银沟赤铁矿区满银沟矿段石洞湾Ⅱ5矿体）开采Ⅱ5矿体，故仅介绍Ⅱ5矿体。

Ⅱ5矿体：为矿区主要矿体之一。分布于矿段24线西～30线F1以南，出露标高+2972～+3004m。矿体呈层状或似层状围绕青龙山组大理岩古陆～侵蚀面呈不规则环状分布。矿体东西延长227m，最大出露宽14m，。矿体厚度不稳定，最大25.43m，平均17.62 m，厚度变化系数26.33%。矿体产状与含矿地层一致，走向346°～166°，倾向36°～56°，倾角66°，地表缓深部局部变陡。矿体品位变化稳定，最高TFe64.62%，单工程平均TFe30～40%间，品位变化系21.13%。该矿体最高TFe品位67.77%，富矿TFe平均品位56.43%，达到一品级矿石要求，占矿段富矿总储量3.33%。品位变化系数为16.20%；矿体品位变化总趋势是：无论沿走向或垂向方向，品位变化均较稳定，仅在矿层顶、底板，才出现低品位需选矿石。矿石类型变化较大，西部主要为含砾赤铁矿石，东部除含砾赤铁矿石以外，尚有较多的含粉砂泥质赤铁矿石，中部则以致密块状矿石为主。

5矿床开采技术条件

5.1水文地质及工程地质条件

5.1.1水文地质条件

满银沟矿段位于区域水文地质单元补给、径流区。地形南东高，北西低，海拔+3088～+2400m，矿体顶板最高标高+3016m，底板最低标高+2536m，当地侵蚀基准面标高+2076m，矿体底板高于地侵蚀基准面+460m。区内无常年性地表水体，大气降水是矿山地下水的唯一补给来源，满银沟属季节性沟谷，雨季为矿坑充水的主要因素。

矿段范围内对矿床充水有影响的含水层为矿体直接围岩力马河组（Pt1l1） 风化裂隙含水层和青龙山组（P1q）裂隙岩溶含水层。其中：①青龙山组地层为裂隙岩溶含水层。②力马河组地层风化裂隙含水层。该层分布有限，含水量水性弱，对矿床充水影响甚微。

矿区主要断层有F1、F2。其中F1为阻水断层。该断层为Ⅱ矿体北东直接边界，Ⅱ4矿体露天采场中F1断层已基本被剥离，对露天采坑充水无影响；但Ⅱ2矿体地下开采时应注意揭穿F1断层带阻水带后断层下盘影响带可能产生的突水；F2断层为一导水断层，其远离矿体，对矿床充水无影响。

综上，矿段属水文地质条件中等以溶蚀裂隙为主的岩溶充水矿床。

5.1.2工程地质及开采技术条件

矿区矿体及顶、底板围岩石为赤铁矿和白云大理岩、灰岩及千枚岩。属坚硬～半坚硬岩类。其中：①深部原生带赤铁矿矿石结构致密，稳固性良好。但易风化，风化后矿石质地松软，稳固性较差。②青龙山白云大理岩，具微粒隐晶结构厚层块状构造，岩石较稳定，稳固性好；③力马河组含铁岩系千枚岩，未风化者，岩石较稳固，但其自身千枚理发育，抗风化能力差。岩石风化后十分破碎，易垮塌，是露天采场边坡和硐室主要工程地质问题。

根据矿体赋存部位、产出形态和成都冶金设计研究院初设意见，Ⅱ4、Ⅱ2矿体残存富矿为地下开采。矿于当地侵蚀基准面之，矿坑主要充水因素为大气降水和F1断层下盘影响带可能产生的突水。未来矿山采用平洞开拓可解决矿坑充水问题。矿体及顶、底板围岩石，除地表风化带和断层破碎带岩石破碎，易垮塌外，其余地段稳定性好。

5.2矿区环境地质

5.2.1岩溶。根据地表岩溶现象的观察和钻孔所见岩溶情况，岩溶多为垂直、倾斜形态。岩溶发育程度和充填物的变化随深度增加而减弱。其中常有充填物。其充填物质为亚粘土、粘土和岩石碎块，边坡开挖暴露时，在水的作用下，易形成垮塌。但随着地下水的疏干，岩溶充填物的影响也变弱以致消失。

5.2.2崩塌与采空区沉陷。崩塌有可能发生于采场边坡坚硬的灰岩和白云大理岩中。陡竣的斜坡地带，岩层被裂隙等结构面切割成单一块体，在差异风化或被水的侵蚀下，斜坡的下部形成内凹临空面，当地形与重力不相适应而失重的情况下，即发生崩塌或滑落。崩塌和滑落的岩体堆积在斜坡下部地带而形成岩堆。此类现象以坚硬岩石分布区最为明显。露天采场由于开采过程中易于形成陡峭边坡底部临空面，尤其是邻近断层破碎带附近，极易造成崩塌或滑落。

5.2.3冲沟。由于地理和气候原因，区内冲沟现象普遍。以各类千枚岩分布区最为发育。是威胁采矿安全的主要地质灾害隐患。在强风化或断层发育地段，岩体结构松散，上部地形有利于沉积降水的半坚硬岩石分布区最为发育。这些冲沟，由于地形陡缓变化，迭水现象明显，下切作用强烈，沿沟伴随崩塌面处于不断发展之中，兼之溯源侵蚀不断向山顶延展而处于壮年期。坚硬岩层中也有所见，除迭水部位有所发展外，一般都已达到均衡期，而且密度较小。

5.2.4滑坡。第四系残坡积物和风化的千枚岩易形成表层滑动。松散层与基岩接触面、风化的千枚岩与新鲜基岩接触面易形成滑动面，特别是在雨季易产生滑动。此外，岩体结构与斜坡外形不相适应也易于产生重力滑坡，这类滑坡目前在区内各矿段均有发现。在斜坡地域的强风化带和顺斜坡发育的断层部位，当地形坡度与重力不相适应，在降水下渗的作用下发育着重力滑坡。“坑道沟”、“双水井”等滑坡即属于此。滑坡的活动情况，雨季随着降水的渗入，容重增大，滑动面泥质物被软化，抗剪强度降低等不稳定因素积累至与重力不相平衡而产生滑动；旱季水位下降，滑坡体内地下水被疏干，容重减小，滑动面摩擦系数增大等稳定因素增长至足以抵抗滑坡体下滑时而逐于稳定。

5.2.5泥石流。区内泥石流隐患，主要有地表冲刷作用所形成的泥石流和采矿荒碴泥石流。由于本区自然地理及气候原因，地表侵蚀作用较强，冲沟发育，雨季时极易形成泥石流灾害；由于历史原因，区内曾有过的大量的无序开采所形成的采矿荒碴分布较多，现有开采矿山荒碴堆放也存在不规范之处，有些堆于冲沟边或低洼处，洪水期如形成泥石流，会对区内采场及工业设施、下游河床、农田的冲涮和掩盖，危害性较大。

5.2.6地震。本区地处安宁河、黑水河和小江断裂组成的三角形地震带内。历史上曾发生过破坏性的地震。矿段距小江断裂较近，对小江断裂带的地震反映最敏感。从地震记载资料来看，近期内未发生过6级以上的地震，但也存在发生6级以上地震的可能。由于采场边坡高而陡，加之岩石本身存在着不同的结构面，在地震波的冲击下，可能发生边坡和硐室稳定性问题。

6结论

经估算，四川省会东县铁厂乡大银厂铁矿（满银沟赤铁矿区满银沟矿段石洞湾Ⅱ5矿体）矿权范围内保有资源储量为：

（1）炼铁用铁矿石

（333）：0.17万吨（TFe 59.63%）；

炼铁用铁矿石合计（333）：0.17万吨（TFe 59.63%）。

（2）需选铁矿石

（333）：21.30万吨（TFe 34.11%）；

需选铁矿石合计（333）：21.30万吨（TFe 34.11%）。

合计炼铁+需选铁矿石（333）21.47万吨。

（3）矿山保有资源储量核实依据原详勘报告、满矿矿山开发利用方案、矿山采掘工程测量资料结合现场调查成果进行，资源储量估算成果具较高可信度，可作为矿区开采规划部署依据。今后企业应加强对该部份矿石的利用研究，以提高资源的利用程度并扩大矿山服务年限。