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      大型礦山工程礦產(chǎn)地質(zhì)特征及開采前景分析

      2020-06-02 10:04:34李桂蘭
      中國金屬通報 2020年5期
      關(guān)鍵詞:粒巖斜長片麻巖

      李桂蘭

      (內(nèi)蒙古億誠地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)有限責任公司,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010)

      1 區(qū)域地質(zhì)背景

      礦山工程施工區(qū)位于華北地區(qū),區(qū)內(nèi)發(fā)育礦層由老到新分別為中太古界集寧群、中上新統(tǒng)漢諾壩組,更新統(tǒng)以及全新統(tǒng)沖洪積層。

      本區(qū)地質(zhì)的年代經(jīng)歷時間較長,具有復雜的構(gòu)造格局與演化過程。太古時期的地質(zhì)構(gòu)造線,以北東向為主,構(gòu)造格局控制著礦體的分布趨勢。研究區(qū)上的褶皺構(gòu)造是以虻牛山復背斜為主,斷裂構(gòu)造不發(fā)育[1]。

      區(qū)域內(nèi)入侵的巖體發(fā)育分布情況較為廣泛。脈巖較為發(fā)育,主要見閃長巖脈、花崗巖脈、偉晶巖脈等。

      2 礦床地質(zhì)特征

      礦區(qū)內(nèi)含礦地層為中太古界集寧群。按巖性可劃分為三個巖性層,分別為混合巖化片麻巖礦(Ar2J1)、二長變粒巖礦(Ar2J2)、斜長片麻巖礦(Ar2J3)。三者呈互層狀,北東向展布,產(chǎn)狀:傾向140-155°,傾角40-50°。其礦體體賦存于二長變粒巖礦當中。

      2.1 礦體特征

      該區(qū)礦體共圈定三條,分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。Ⅰ礦體分布在礦區(qū)中部,厚度變化較穩(wěn)定,埋深較淺,礦體頂?shù)装鍑鷰r均為斜長片麻巖;Ⅱ、Ⅲ礦體產(chǎn)于礦區(qū)北部的二長變粒巖中,礦體與圍巖均為二長變粒巖礦;礦體中無夾石。礦體與頂?shù)装鍑鷰r界線清楚[2]。詳見表1。

      2.2 礦體質(zhì)量

      (1)礦體結(jié)構(gòu)構(gòu)造

      礦體呈灰-淺肉紅色,中等晶粒半自形-其它粒狀,斑狀結(jié)構(gòu)當中,出現(xiàn)少數(shù)鉀長石,具有層狀結(jié)構(gòu)。

      (2)礦體的礦物成分

      礦體礦物的平均含量在22.71%左右,一般含量在15-28.88%。礦脈礦物的鉀長石礦含量為20-25%、石英礦含量20-25%、黑云母含量在5%以下,伴生礦物有磷灰石礦、鋯石礦、鈦石礦等。

      (3)礦物的物理性能

      其顏色主要為褐色或褐紅色,有玻璃光澤;貝殼狀斷口,斷口油光澤;微透明;通過對礦物的硬度進行分析,鉆石硬度7.2,該地質(zhì)礦物粒度約2—10mm。少數(shù)較大顆粒的裂縫發(fā)育較好,并沿裂縫生物化。局部礦物富集,含量可達50%以上。

      (4)礦物化學成分

      經(jīng)對該地質(zhì)工程區(qū)域內(nèi)的礦物進行多元素分析,確定該礦物中化學成分以Al2O3和SiO2為主。`

      3 開發(fā)利用

      3.1 礦物加工技術(shù)性能評價

      經(jīng)選礦選冶加工試驗,按“破碎、磨礦(-50目占40%)、重選(搖床)、重選精礦干式弱磁選(159KA/m)-干式強磁選(796KA/m)”工藝流程。選擇代表性的選礦試驗樣品,且入選原礦品位礦物含量21.15%,精礦產(chǎn)率18.82%,品位礦物含量92.43%,回收率82.26%;尾礦品位礦物含量4.62%。選礦指標合理,精礦為合格產(chǎn)品。

      3.2 礦床開采技術(shù)條件

      (1)水文地質(zhì)條件

      礦區(qū)在區(qū)域水文地質(zhì)單元中屬補給區(qū),礦體處于侵蝕基準面之上。區(qū)內(nèi)分布有第四系沖洪積潛水含水層和基巖風化裂隙弱含水層兩類。第四紀砂礫質(zhì)沖積含水層分布在礦區(qū)的溝壑中。巖性為沖積砂礫石層,含水厚度1-5米,埋深5-6米。區(qū)內(nèi)出露的基巖地表風化較弱,裂隙較發(fā)育,在區(qū)內(nèi)形成一組傾向南東的節(jié)理構(gòu)造,透水性較好,屬透水不含水層,對礦床開采影響小。礦床水文地質(zhì)勘查類型以基巖裂隙水充水為主的簡單型。

      表1 礦體特征一覽表

      (2)工程地質(zhì)條件

      礦區(qū)內(nèi)的巖土體類型劃分為疏松巖組和堅硬巖組。疏松巖組主要由第四系半固結(jié)的黃土和殘坡積層組成,第四系殘坡積多分布于低洼處及沖溝中,對未來礦山開采影響不大;黃土層主要分布于礦區(qū)南側(cè),局部覆蓋于礦體之上,一般厚度為1-8m,最厚處可達10m以上。在礦體開采過程中要對覆蓋于礦體之上的地質(zhì)層進行剝離。堅硬巖組主要由致密的二長變粒巖礦、斜長片麻巖礦、混合巖化片麻巖礦組成,通過對二長變粒巖礦和斜長片麻巖礦的抗壓性分析,二長變粒巖礦干抗壓強度為86.75—92.5MPa,斜長片麻巖礦干抗壓強度為80.59—85.6MPa。礦體呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出,構(gòu)造簡單,地表構(gòu)造形跡不明顯,沒有斷裂、褶皺及脈巖侵入破壞。

      (3)環(huán)境地質(zhì)

      礦區(qū)地形簡單南低北高,未發(fā)現(xiàn)滑坡、崩塌等自然地質(zhì)災害現(xiàn)象。礦區(qū)無原生環(huán)境地質(zhì)問題,區(qū)內(nèi)無重大污染源,礦物及廢棄礦體化學成分基本穩(wěn)定,礦物中不含有有毒、有害組份、露天采坑排水不會對附近水體造成污染,無其它環(huán)境地質(zhì)隱患,礦區(qū)放射性本底值較低。故將礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境類型劃分為地質(zhì)環(huán)境良好的第一類。

      綜上所述,該礦床開采水文地質(zhì)條件簡單、工程地質(zhì)條件簡單,環(huán)境地質(zhì)質(zhì)量良好,本區(qū)礦床開采技術(shù)條件勘查類型為Ⅰ類型。

      3.3 資源儲量

      經(jīng)地質(zhì)工作,獲得礦山工程礦產(chǎn)資源儲量總礦物量1970.3萬噸,廢棄礦物量447.31萬噸,平均含礦率22.70%。

      3.4 市場需求現(xiàn)狀及預測

      (1)市場需求現(xiàn)狀

      當前我國消費礦產(chǎn)資源的工業(yè)部門主要有以下幾個:汽車飛機制造廠商、鋁表面的噴砂處理、生產(chǎn)電子元件,用于優(yōu)質(zhì)無痕半導體等金屬拋光;在石油工業(yè)生產(chǎn)中,將其用于清潔鉆井的鉆桿與套管;在造船企業(yè)當中,用于對船用鋁制材料進行整理與清潔、木家具整理加工;此外,高質(zhì)量高價值的礦物顆粒對平板玻璃與鏡片進行拋光施工;剩下的一些低品質(zhì)的礦物,可用于過濾工廠,對水進行凈化與過濾處理;砂紙生產(chǎn)及用于整理毛氈制品、硬質(zhì)橡膠、皮革、塑料及木材。

      (2)礦產(chǎn)品現(xiàn)狀

      由于大部分礦產(chǎn)產(chǎn)品用于傳統(tǒng)的噴砂研磨、噴水切割和環(huán)保水過濾。尤其,在運輸機械、軍工部門和尖端工業(yè)領(lǐng)域需要較大數(shù)量研磨介質(zhì)材料和噴水切割介質(zhì)。目前,世界各國均在大力發(fā)展軍事工業(yè),特別是軍用飛機和艦船制造,對礦產(chǎn)品需求逐漸增長。近些年,噴水切割用礦物市場增長非常迅速,價格有一定上浮。隨著科學技術(shù)的發(fā)展,礦產(chǎn)資源用途將會越來越廣泛,礦產(chǎn)的消費市場前景廣闊。

      4 結(jié)語

      我國礦產(chǎn)資源儲量豐富。礦體厚度較穩(wěn)定,無夾石,礦石質(zhì)量較好,宜選出,具備很大的開采價值。方案采用的生產(chǎn)工藝成熟可靠,經(jīng)濟效益明顯,對發(fā)展地區(qū)經(jīng)濟,增加地方財政收入起到積極的作用。同時開采其礦石是經(jīng)濟合理可行的,是能夠滿足投資方預期的投資收益的。

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