四川省壤塘县金木达金矿床地质特征及开采技术条件研究

刘波, 张姚, 成欣怡

（四川省冶金地质勘查局水文工程大队， 四川成都 611730）

矿区位于四川省阿坝藏族羌族自治州壤塘县城北西320°方向，直线距离27km。矿区地貌景观属丘状高原，丘坡及浑圆丘顶多为高山草甸覆盖，谷地开阔，沟谷为森林，丘谷相对高差200m～400m，地势北高南低，由北向南倾斜。大渡河支沟和杜柯河从西向东流经矿区南侧。

1 矿床地质特征

金木达地区位于巴颜喀喇弧形滑脱-推覆造山带，阿坝旋扭控矿构造体系的西南内缘地带，壤塘-黑水北西-东西向旋扭控矿构造带西段［1］。

1.1 构造

区内褶皱、断裂构造十分发育，主要呈北西西向展布。褶皱主要有鱼托寺复式向斜，区内规模较大的主体褶皱构造，向斜轴迹大致呈300°方向向西经翁沟进入青海境内，向东经金木达、卓软、南木达、中壤塘延至马尔康。向斜两翼及核部断层发育，区域性黑水-壤塘断裂经过核部，致使核部地层新都桥组保存不全。沿核部发育的断裂带中有大量的燕山早期的中酸性侵入岩，是一条构造岩浆带，同时亦是重要的金成矿带［2］。两翼地层为侏倭组构成，大致对称的直立褶皱和斜歪褶皱，常形成强烈变形的尖棱褶皱带，砂岩被挤压揉皱呈“S”型透镜体，板岩受剪切压扭成菱形块体，节理、裂隙发育，地层产状变化大。金木达矿区富矿体往往与菱形块体有关。断裂主要为金木达-南木达断裂带、中木达-中壤塘断裂带、茸木达断裂带。金木达-南木达断裂带纵贯全区，造成板岩、脉岩破裂、碎裂严重，常形成角砾岩、碎裂岩、构造微晶片岩、断层泥、“S”型透镜体、菱形块体以及强烈变形的褶皱带，节理、裂隙发育。断裂带总体倾向北北东，倾角50°～70°。断裂带变形特征以脆-韧性变形为主，金木达矿区金矿体均受该断裂带控制见图1。

1.2 地层

图1 工作区大地构造位置图

矿区出露地层为三叠系中上统杂谷脑组（T2-3z）、三叠系上统侏倭组（T3zh）、三叠系上统新都桥组第一岩性段（T3x1）、三叠系上统新都桥组第二岩性段（T3x2）、三叠系上统新都桥组第三岩性段（T3x3），其中与成矿关系最密切的是三叠系上统新都桥组，按其岩性组合由下而上可划分为三个岩性段。第一岩性段：灰-深灰色含粉砂质绢云母板岩，含炭绢云母粉砂质板岩，其间分布有石英岩屑砂岩透镜体，与下伏地层呈断层接触，厚343.16m。第二岩性段：灰-深灰色破碎-碎裂状绢云母粉砂质板岩，含粉砂质绢云母板岩夹碳质绢云母板岩，分布大量玢岩体，局部夹石英岩屑砂岩透镜体，砂岩透镜体，与下伏地层呈断层接触，为矿区重要含矿层，厚97.75m。第三岩性段：灰-深灰色破碎-碎裂状绢云母粉砂质板岩，灰绿色粉砂质板岩夹绢云母粉砂质板岩，其间分布石英粉砂岩结核小透镜体，石英岩屑砂岩透镜体，与下伏地层呈断层接触，厚度大于259.47m。

1.3 岩浆岩

矿区内岩浆活动较弱，分布零星、规模小，呈脉状，集中产于金木达-南木达断裂带。岩石种类主要为燕山晚期花岗闪长斑岩（γδπ）、燕山早期石英闪长玢岩（δμ），长度不大，呈分枝或薄脉尖灭。脉岩产状总体与断裂一致，以顺层或略为斜交为主。脉岩与围岩的接触面较为平整，无明显的热接触变质现象。

矿区燕山早期石英闪长玢岩与金矿化关系十分密切，金矿化点的分布在空间上与岩脉分布一致。岩石中含金属硫化物较多或灰、粉红色微石英脉时含金较高。金在脉岩的边部，与围岩的接触带上的构造破碎带含金较富。岩脉分布密集的部位，含金较富，形成石英闪长玢岩型金矿。这种石英闪长玢岩型金矿，是脉岩侵入后，经断裂挤压破碎，成矿热液充填交代而成，无断裂影响者一般含金极低。

2 矿体特征

2.1 矿体地质特征

矿区的金矿化带赋存于三叠系上统新都桥组第二段（T3x2）浊积岩-绢云母粉砂质板岩和沿层间断裂充填的燕山早期石英闪长玢岩（δμ）之内外接触带中。受近走向北西，倾向北东，倾角30°～70°的断裂破碎带控制。赋矿岩石多为破碎程度不等的绢云母粉砂质板岩和石英闪长玢岩，近矿围岩伴随有宽5m～15m的硅化、黄铁矿化、褐铁矿化、黄铁绢英岩化、炭化等蚀变现象。通过矿石中石英包裹体氢氧同位素组成上可以看出热液主要来自地下水，经温度测定，成矿晚期阶段的温度为240±5℃，成矿早期的温度为290±5℃，属于中高温度范围，矿床工业类型属浅层中高温度微细浸染型金矿床［3］。

矿区已圈出两条金矿体，编号Ⅰ、Ⅱ，具一定的工业利用价值。Ⅰ号矿体：矿体呈似层状，产状48°∠76°，长300m，平均厚4.08m，平均品位3.36×10-6，厚度由北西向南东方向逐渐变薄，金品位中间低，两端品位稍高。矿石类型以玢岩型为主，占63.03%，板岩型占36.97%。Ⅱ号矿体：矿体呈似层状，中间有分枝复合现象，产状40°∠42°，长620m，平均厚7.35m，平均品位2.97×10-6，品位变化与矿体厚度成正比关系，矿体厚度大品位富。矿石类型以玢岩型为主，占60.06%，板岩型占39.94%。

2.2 矿石质量

（1）矿石物质组成：金木达矿区金矿体赋存于三叠系上统新都桥组板岩中，区内同时发育多条侵入脉岩带，脉岩、板岩及其接触部位均遭受矿化，因而矿石自然类型以金矿的含矿岩石不同划分为板岩型矿石和玢岩型矿石。

①板岩型矿石。矿石中少量的金属矿物总体呈不均匀的稀疏浸染状，蚀变作用为硅化，生成较多的石英脉，褐铁矿、黄铁矿及部分碳酸盐被针铁矿交代，碳酸盐化、方解石沿板理或顺层充填，形成近平行的细脉群。该类矿石又可进一步划分为硅化型和褐铁矿化型［4］。硅化板岩型矿石中铁的氧化物含量较少，硅化呈脉状分布；褐铁矿化板岩型矿石中褐铁矿含量相对较高，可见黄铁矿假象，金品位较高。脉石矿物主要由水云母、绢云母、石英为主，次为铁白云石、绿泥石、斜长石、碳质、白云母、磷灰石、电气石等。金属矿物有黄铁矿、褐铁矿、辉锑矿、磁黄铁矿、毒砂、镜钛矿、自然银、辉锑矿等。结构有变余泥质结构、变余砂状结构。构造为板状构造［5］。

②玢岩型矿石。该类矿石金属矿物主要为针铁矿、褐铁矿、辉锑矿和毒砂，多数褐铁矿呈黄铁矿假象，少数可能呈毒砂假象。针铁矿、褐铁矿及少量辉锑矿细脉呈浸染状分布于矿石中，大部分辉锑矿呈团块分布于矿石中。脉石矿物主要以斜长石为主，次为钠长石、铁白云石、磷灰石、角闪石、黝帘石、绢云母等。金属矿物主要为黄铁矿、黄铜矿、辉锑矿、针铁矿、硫锑砷铜矿、毒砂、自然银、褐铁矿等。结构有变余微粒结构、变余半自形粒状结构、交代假象结构、它形、半自形、自形晶粒结构［6］。构造有浸染状构造、块状构造、斑杂状构造、蜂窝状构造。

（2）矿石氧化特征：矿体氧化带主要有以下几种特征矿物：①黄铁矿被氧化呈褐铁矿，在岩石中可见黄铁矿残留的立方体晶体，岩石普遍被铁染成褐红色［7］。②辉锑矿被氧化成粉末状白色的锑华。③地表岩石表面普遍具有一层钙质薄膜，残留地下水活动的痕迹。氧化带岩矿石破碎疏松多孔，矿石中的微细粒金基本被解离，易于堆浸。

（3）矿体围岩：矿体直接顶底板大多为石英闪长玢岩，少部分为板岩；岩石风化强烈，但发育深度较浅；地下水不够发育亦不具较大静水压力；不良工程地质现象较单一，对开采影响程度较轻。因此，矿床以坚硬-半坚硬岩层为主的脉状矿体，工程地质条件属简单类型。

3 矿床开采技术条件

3.1 水文地质

（1）地表水特征：矿区地貌属侵蚀构造中高山类型，山脊与沟谷走向南北，地势北高南低，海拔3500m～4025m，相对高差525m，地形坡度27°～60°。第四系发育，部分矿体被残坡积掩盖。矿区河谷深切，地形较陡峻，有利于地表水的排泄。

（2）地下水特征：矿区主要为第四系松散岩类孔隙水和三叠系上统侏倭组裂隙水。孔隙含水层，厚度变化大，成因类型因地而异，潜水面以上透水性较强，潜水面以下含水较富。矿区出露泉眼近20处，其流量变化大，受降水控制明显，补给迳流途迳短，矿化度低。裂隙弱含水层厚度大于400m，分布于矿区北侧，岩性为砂岩夹板岩，与含矿层相距较远，对矿床充水无影响。隔水层为三叠系上统新都桥组板岩，厚度大于2000m，分布于整个矿区，为板岩夹砂岩，并为侏倭组裂隙弱含水层的直接底板，且两者之间为断层关系接触。矿区地下水的主要补给源为大气降水，且地表无积水体，地形切割较深，坡度较大，自然排泄通畅，不利于地下水聚集，矿体位于侵蚀基准面以上，含水层和构造带富水性较弱，各含水层间基本无水力联系。矿床水文地质条件属简单类型。

3.2 工程地质条件

矿区岩土按岩性、力学性质可分成松散岩土、半坚硬岩和坚硬岩类。矿体直接顶底板大多为石英闪长玢岩，少部分为板岩；岩石风化强烈，但发育深度较浅；地下水不够发育亦不具较大静水压力；不良工程地质现象较单一，对开采影响程度较轻。因此，矿床工程地质条件属简单类型。

3.3 环境地质影响

本区为川西高原高山峡谷地质灾害区石渠丘状高原红原沼泽草地泥石流弱发育亚区中段，矿区处于相对稳定的自然环境下。由于多年来地表矿体浮土的剥离，厂房、工业广场、堆矿场、公路建设造成一定的水土流失和破坏了山坡草地，矿石的堆浸试验开采，已使局部地段形成矿坑、陡坎，改变了地质、地貌环境，诱发了小型崩塌、滑坡等地质灾害；堆浸后形成矿渣加上剥离大量荒渣等自然集中堆放于斜坡，矸石散堆放在河边、山坡等处，除了占用大量土地、严重污染水土资源及大气外，遇暴雨已造成一定程度的水土流失，构成泥石流等地质灾害隐患。氰化物的使用，给高原草皮的再生带来了一定的困难。矿山现正积极进行治理，取得一定成效。

4 结论

通过对四川省壤塘县金木达金矿床地质特征的综合研究，并对矿床开采技术条件进行了分析，得出以下结论：

（1）矿区的金矿化带赋存于三叠系上统新都桥组第二段（T3x2）浊积岩-绢云母粉砂质板岩和沿层间断裂充填的燕山早期石英闪长玢岩（δμ）之内外接触带中。矿区已圈出两条金矿体，编号Ⅰ、Ⅱ，具一定的工业利用价值。该矿床属于中高温度范围，矿床工业类型属浅层中高温度微细浸染型金矿床。

（2）矿区地貌属侵蚀构造中高山类型，有利于自然排水，水文地质条件属简单类型；矿区不良工程地质现象较单一，对开采影响程度较轻，工程地质条件属简单类型；矿区处于相对稳定的自然环境，开采技术条件基本适宜。

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