河南省卢氏县桐树沟银铜矿矿床地质特征、开采技术条件及开发利用评价

河南省卢氏县桐树沟银铜矿矿床地质特征、开采技术条件及开发利用评价【摘要】卢氏县桐树沟银铜矿区位于熊耳山金、银、铜、铅、锌多金属成矿带之北亚带上，矿区地处熊耳山西段，属豫西中山区。

本文主要对桐树沟银铜矿区区域地质背景、矿区地质特征和矿体特征以及开采技术条件的叙述，分析本区开发利用条件。

【关键词】桐树沟；地质特征；矿体特征；开采技术1 区域地质背景矿区所在区域地处熊耳山西段，大地构造单元位于中朝准地台华熊台缘拗陷崤山—确山拱褶断束，地层分区属于华北地层区豫西分区渑池—确山小区。

成矿区带属熊耳山金、银、铜、铅、锌多金属成矿带之北亚带。

矿区出露地层主要为太古宇太华群的石板沟组、中元古界许山组和鸡蛋坪组。

2 矿区地质特征2.1 地层矿区内出露地层主要为太古宇太华群的石板沟组、中元古界许山组和鸡蛋坪组。

石板沟组主要分布在矿区的北部，在矿区的西南角也有出露。

岩性主要为角闪斜长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩夹黑云斜长片麻岩、黑云斜长变粒岩等。

许山组在矿区大面积出露，主要集中在中部，岩性主要为安山岩，玄武安山岩夹大斑安山岩等。

鸡蛋坪组主要分布在矿区的南部地区，岩性主要有流纹质英安斑岩、流纹斑岩、火山角砾集块岩，局部夹薄层安山岩。

2.2 构造矿区内构造主要为断裂，呈北西、北西西走向或北东走向，断裂是区内主要的控矿、含矿构造，表现为破碎蚀变带。

矿区西部断裂构造，断层长约500米，出露宽度1.0米，片麻理倾向75°，倾角78°，平面呈舒缓波状；中部断裂构造，断层长约650米，出露宽度约1.0-4.3米，片麻理倾向35-75°，倾角18-60°，平面呈舒缓波状；矿区中北部一条大断裂，长约1300米，出露宽度1.0-1.6米，倾向135-147°，倾角67-71°，平面呈舒缓波状。

2.3 岩浆岩矿区内主要出露的岩浆岩为辉绿岩和闪长岩，主要分布在矿区的东部和中部。

辉绿岩多呈灰绿色，具典型的辉绿结构，块状构造。

矿物成分主要由辉石和斜长石组成，两者含量近乎相等。

斜长石常被蚀变为钠长石和绿帘石等。

3 矿体特征3.1 矿体特征该区矿床为破碎带蚀变岩型矿床，属中低温热液成因。

其成矿作用为：区域变质—混合岩化—重熔花岗岩侵入—中低温热液交代充填。

该矿床属于脉型矿床，严格受构造蚀变破碎带控制。

矿体形状以脉状、透镜状为主。

矿体沿走向和倾向均变化较大，其形态产状与破碎带密切相关。

主要矿体位于矿区中北部，矿脉中部，矿床内的主要Cu矿体。

矿体呈北东东向展布。

矿体长度295m，平均厚度1.06m，厚度变化系数为22%，厚度变化为稳定型。

最大延深105m，平均延深70m左右。

矿体最低标高1066m，最高标高1171m，矿体底部尚未完全控制。

矿体形状为薄脉状，走向与倾向上均呈舒缓波状产出。

矿体产状135°-147°∠67°-71°。

矿体平均品位Cu1.22%，伴生Ag 9.43g/t，品位变化系数：Cu 79%，为较均匀型。

3.2 矿石质量3.2.1 矿石物质组成银矿石中主要金属矿物有方铅矿、白铅矿、黄铜矿、褐铁矿、孔雀石、黄铁矿、银黝铜矿、自然银，其次为黄铁矿、闪锌矿、辉铜矿、铜兰、斑铜矿等。

脉石矿物主要有石英、白云石、方解石，次为角闪石、绢云母、绿泥石、黑云母、斜长石等。

铜矿石中主要金属矿物为黄铜矿、黄铁矿、孔雀石、褐铁矿、磁铁矿，其次为少量辉铜矿、铜兰；脉石矿物有长石、绢云母、石英、绿泥石，其次有高岭土、方解石、绿帘石等。

3.2.2 主要金属矿物特征方铅矿：是矿石中的主要金属矿物。

颜色呈铅灰色、晶体以它形为主。

有团块状、浸染状两种产出形式。

分粗、中、细三种结晶粒度，粗粒晶达1-1.5cm，中粒晶2-5mm，细粒晶为0.1-1.5mm，以细粒为主。

方铅矿集合体一般呈脉状、枝岔状充填在早期岩石的裂隙中，常与石英脉、方解石脉共存。

方铅矿常与其它金属和银矿物共生，是银矿的主要载体矿物。

银黝铜矿：是本区矿石内分布最为广泛的一种银矿物。

银黝铜矿的产出粒径较其它银矿物粗，最粗粒可达0.50mm-1.00mm，最细粒为数微米，一般粒径为0.01mm-0.10mm。

自然银：在显微镜下为亮白色、高反射率、性软，呈不规则状、细脉状单独产出。

自然银的粒度一般为0.01mm-0.05mm。

黄铜矿：是主要的铜矿物。

呈它形粒状，粒度大小在0.08-1.5mm之间，常见部分黄铜矿被辉铜矿、斑铜矿、铜兰或褐铁矿等沿边部或裂隙交代。

其中褐铁矿交代黄铜矿比较普遍。

粗粒的黄铜矿常包裹有绿泥石；细粒的则常被包裹于长石、石英中。

孔雀石：一般呈粒（片）状。

较厚的薄片中常包裹石英、长石和粘土矿物。

孔雀石部分在褐铁矿中呈不个则环带分布，或沿绿泥石粒间充填。

黝铜矿：肉红色，它形粒状，与方铅矿、银黝铜矿密切共生。

黄铁矿：呈不规则状或中、细粒晶体产在方铅矿集合体或脉石矿物中。

粒径一般为0.02mm-1.0mm。

3.2.3 矿石的化学成分矿石的化学成分主要为Pb、Zn、Ag、Au、Cu、S、Mo等，大部分金属矿物单矿物中都含有一定量的银。

根据矿石常量元素分析和多元素分析结果可知：矿石中Ag、Cu含量较高，是矿床主要有益元素；Pb、Zn作为伴生有益组分达到评价要求，也是矿床的有益元素；其它元素含量均较低，不具工业意义。

3.2.4 矿石类型1）矿石的自然类型根据矿种分类：本区矿石分为银矿石和铜矿石两类；根据矿石的氧化程度不同：可分为氧化矿石（矿石的氧化率大于30%）、混合矿石（矿石的氧化率在10—30%之间）、原生矿石（矿石的氧化率小于10%）。

本区以原生矿为主，约占全部矿石的95%；氧化矿石较少，且多分布在地表，约占全部矿石的1%；混合矿石主要分布在浅部，约占全部矿石的4%；根据矿石矿物组合特点分类：将银矿石划分为：铅银矿石和铜银矿石。

将铜矿石划分为：黄铜矿矿石、黄铜矿辉铜矿矿石和孔雀石黄铜矿矿石。

2）矿石的工业类型银矿石的工业类型分类，主要根据方铅矿的含量，金属硫化物的多少及脉石成分特征，将矿石划分为石英—方铅矿型矿石和绢云—少硫化物型矿石；铜矿石的工业类型分类，主要根据黄铜矿的含量，以及其它金属硫化物的含量和脉石成分，将矿石划分为石英、绢云—黄铜矿型矿石和绢云—孔雀石型矿石。

3.3 矿体围岩和夹石矿体赋存于构造蚀变破碎带中，顶底板围岩为太华群片麻岩、熊耳群安山岩、碎裂岩、蚀变构造角砾岩等，局部为早期侵入的闪长岩类。

矿体的围岩基本上都有不同程度的蚀变，主要的围岩蚀变有绢云母化、绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐化、黄铁矿化，还有较弱的硅化。

矿体顶底板岩石尚有轻度的铅、银矿化。

矿体与顶底板围岩的界线比较清楚。

矿体内的夹石：由于矿体厚度较薄，一般为1m左右，因此本区未发现夹石。

4 矿床内共（伴）生矿产综合评价矿床中主要有用组分除银、铜外，尚伴生有铅、锌。

银矿体中，矿石中银的含量90.97g/t-197.65g/t，铜的含量为0.12%-0.23%，铅的含量为0.73%-1.54%，锌的含量为0.11%-0.77%。

铜矿体中，铜的含量为1.07%-1.22%，银的含量7.93g/t-10.85g/t，铅的含量为0.02%-0.16%，锌的含量为0.01%-0.21%。

根据矿石多元素分析结果可知，其它元素如Co、Mo等含量甚微，在目前选、冶技术条件下，尚无回收利用价值。

有害杂质砷的含量为0.0011%-0.0019%，含量亦很低，对矿石的选、冶无大的影响。

5 矿区加工技术特征本区没有进行选矿试验，但本区附近一些矿区进行过选矿试验。

这里将它们的矿石选冶可行性试验结果引用如下，以供参考。

5.1 铁炉坪矿区银矿石选冶性能可行性试验结果5.1.1 原矿中银矿石入选品位为112g/t。

5.1.2 采用一次磨矿，分批加药多次选别的浮选工艺流程，较好的回收了主要矿物银，产品达到精矿标准，回收率较高，证明选矿工艺流程是合理的，药剂配制是适宜的。

5.1.3 从尾矿分析结果看，银主要损失在+43um～-7um这两个级别中。

5.2 卢氏县楼房村铜矿石选冶情况本区紧邻的寨凹和楼房等地现在仍有民采铜矿现象，他们一般都将矿石均直接卖给范里乡选厂进行选矿，调查得知其选矿情况如下：5.2.1 原矿中铜矿石入选品位为1.07%。

5.2.2 采用混合浮选工艺流程，一次丢尾，粗精矿再磨，铜（含银、铅）硫分离，较好的回收了主要矿物铜，产品达到精矿标准，回收率较高，证明选矿工艺流程是合理的，药剂配制是适宜的。

5.2.3 闭路试验结果表明：铜精矿中铜品位21%，回收率达75%，回收率较好。

由此可见本区铜矿石可选性较好。

6 开采技术条件矿区范围内无大的地表水体。

矿区地形坡度大，沟谷发育，有利于大气降水和矿坑水的自然排泄。

目前工程控制的工业矿体在侵蚀基准面以上，风化带裂隙潜水和构造破碎带裂隙水补给来源有限，富水性弱。

矿床属裂隙含水层充水为主、矿坑直接充水、水文地质条件中等类型。

矿体及其顶底岩石工程地质条件中等，处于浅部强风化带和矿体顶底局部裂隙构造发育地段的岩体，质量较差，其稳固性亦较差。

因此，未来矿山开采设计中，对强风化带和裂隙构造发育地段的岩体可采取适当的支护措施。

综合评价本区工程地质条件中等。

目前矿区的地质环境质量现状良好，一旦矿床开采，必然引发矿山周围环境的变异。

就本矿区而言，主要地质环境问题是矿石、废石有害组分的解离可能对地表水、地下水造成污染，只要及时跟踪监测，及早采取环境保护措施，就能防患于未然。

至于其它地质环境问题，如地下水位下降、山体开裂、崩塌、滑坡、泥石流等发生的可能性较小，但也不容忽视。

综合评定本区环境地质条件为中等类型。

7 矿床开发利用评价桐树沟银铜矿属于小小型矿床，为未开采矿区，适合边采边探。

矿区内居民稀少，但矿区附近，劳力比较充足，地理位置优越，交通非常方便。

该区矿石品位中等，易开采，投资收益率高，经过对矿床开发经济意义概略研究，矿区总利润可达近百万元左右，经济效益较好。

随着国家经济快速发展，不可再生资源的减少，银、铜矿的价格居高不下，其市场前景看好，建议尽快对该区进行勘查开采，以取得较好的经济价值。

【参考文献】[1]徐国风.矿相学教程[M].武汉：中国地质大学出版社，1986.[2]赵太平，金成伟.熊耳群研究四十年[J].华北地质矿产杂志，1999.[3]支凤岐，刘灵恩，索勇.河南省熊耳山西段沙沟西银矿区地质特征及找矿前景分析[J].矿产与地质，2004，18.。