陕西省镇安县东沟金矿控矿因素研究

Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ＦＯｒｕｍ　陕西省镇安县东沟金矿控矿因素研究　刘建楠　贾怀霄　（陕西久盛矿业投资管理有限公司，陕西商洛７１　１５０３）　【摘要】陕西省镇安县东沟金矿是产于镇旬晚古生代沉积盆　地细碎屑岩一碳酸盐岩建造中的金矿，是近年南秦岭褶皱系中发现　的又一大型微细粒浸染型金矿床。研究表明，东沟金矿受地层、岩　裂构造格架。其中在褶皱形成过程中派生出东西向、北东向、北西　向、南北向四组断裂构造。其关系为东西向构造最先形成并进行金　元素的预富集，当与其它方向构造交汇时形成金工业矿体；其后形　性、构造因素控制成矿。这对于指导矿区深部勘查和近外围找矿，　扩大矿山资源储量意义重大。　【关键词】东沟金矿；控矿因素；褶皱；断层　东沟金矿是产于镇旬晚古生代沉积盆地细碎屑岩～碳酸盐岩建　造中的金矿，是近年南秦岭褶皱系中发现的又一大型微细粒浸染型　含砷难处理金矿床。在其东西两侧的腰简、古楼山地段还有可能发　现同类型金矿床，找矿前景较好。因此，研究东沟金矿床成矿控制　条件对于指导在矿区近外围找矿，扩大矿山资源储量有重要的现实　意义（图１）。　图　例　ｍ　：：　～　…　ｃ　：器　…　ｌ卸・ｌ器嚣　：盎　＝＝　～　“翟　Ｄ　…‘”　嚣　嚣嚣　：：　＝　…～　Ｈ－　嚣嚣　岬。　　Ｉ嚣　嚣：：＝　“　目　舢．．　Ｉｊ≈¨　图１东沟金矿床地质图　１地层、岩性控矿因素　１．１地层控矿　东沟金矿与八卦庙金矿、双王金矿、马鞍桥金矿同产于南秦岭　印支褶皱带的上古生界地层中。双王金矿、马鞍桥金矿产于中泥盆　统地层中，八卦庙金矿产于上泥盆统地层中，东沟金矿产于上泥盆　统及下石炭统地层中。它们均具有地层控矿特征。　东沟金矿产于镇旬盆地的上泥盆统南羊山组（Ｄ。ｎ）和下石炭统　袁家沟组（Ｃｆｆ）地层中。镇旬盆地岩相古地理分异明显，自西向东依　次出现潮坪一泻湖一水下台隆一局限盆地一台前斜坡局限台地相带…。　ｓＮ向同生断裂分隔不同岩相带，常导致火山碎屑和热水沉积岩发育，　引起综合化探异常，成为ｃｕ—Ｐｈ—ｚｎ　Ｈｇ—ｓｂ—Ａｓ—Ａｕ一　等元素的浓集　中心　。主要岩相的成矿元素分析表明，局限台盆浊积岩相含矿性　最佳，Ａｕ、ｓｂ、Ａｓ、Ｈｇ背景高于地壳丰度卜２个数量级，且彼此正　相关。上泥盆统南羊山组（Ｄｍ）和下石炭统袁家沟组（Ｃｌｙ）细碎屑岩一　碳酸盐岩局限于台盆岩相带，受同生断裂活动的控制，沿同生断裂　及其附近岩相变化剧烈，且有火山热液活动，该岩相碎屑岩中发现　少量石英晶屑等火山凝灰物质，少量草莓状及双连球菌状黄铁矿与　之密切伴生，致使该岩相带各种岩石类型明显富含Ａｕ、Ａｓ、Ｈｇ等成　矿元素。成岩黄铁矿单矿物微量金及微量元素分析结果，含金为　０．６Ｏ一１．７Ｏ×１０　，使该岩相地层具有含易释放金的矿源层意义。　１．２岩性控矿　东沟金矿区内粉砂岩、粉砂质页岩、薄层灰岩夹页岩高频交替　互层，是赋矿的有利岩性。当有利岩性段叠加构造、蚀变时则可能　形成工业矿（化）体。从探矿工程揭露的矿体刻槽取样基本分析结果　来看，赋存于粉砂质页岩、粉砂岩内的金矿化体金品位较高，特别　是当矿（化）体上下盘为厚层状灰岩时，金品位更高，其金品位变化　范围为１．０Ｏ一２２．５７×１０　。而赋存于薄层状灰岩中的金矿（化）体金　品位较低，其金品位变化范围为１．Ｏ０—５．７０×１０～。由此可见，东沟　金矿控矿地层岩性为互层粉砂质页岩、粉砂岩，互层粉砂质页岩、　薄层灰岩。　２构造控矿因素　本区褶皱和断裂均较发育，构造的展布方向与区域构造是一致　的，受近南北向压应力作用，形成北西西向一近东西向展布的褶皱断　４２２　Ｉ华东科技　成北西向、北东向一组共轭剪切断裂构造，并进行金元素的再次富　集形成金工业矿体；最后在剪切作用的基础上局部地段发育南北向　张性断裂使金再次富集形成富矿体。　２．１丘岭背斜控制矿床分布　金龙山金矿带的空间展布严格受丁家山一金龙山一丘岭背斜控　制，每个短轴背斜控制着每个矿段的展布。位于该矿带中部的东沟　金矿床展布受丘岭短轴背斜控制。　丘岭背斜为一东西向的短轴背斜，核部由上泥盆统南羊山组下、　中岩性段地层组成，翼部为上泥盆统南羊山组中、上岩性段和下石　炭统袁家沟组地层组成。背斜东端倾没，倾伏角２Ｏ。左右，北翼地　层北倾，倾角７０。左右，南翼地层向南倾，倾角８５。，局部地段倒　转呈向北倾，倾角８５。，背斜轴面总体呈向北倾斜，倾角８Ｏ。左右。　该短轴背斜规模不大，长度ｌＯ００米，构成矿区的主要构造骨架。　背斜的次级褶皱发育，局部地层呈揉皱状，派生的应变带十分发育，　可见典型的膝折构造。由于来自由北向南的强烈挤压，背斜核部发　育的密集节理、破劈理是成矿的有利部位，其两翼地层，由于挤压　弯曲劈理集中发育，对矿化有一定的控制作用。东沟金矿床各条金　矿体基本上框限在丘岭短轴背斜之内。　２．２断裂构造控制矿体分布　矿区内断裂构造极为发育，为伴生于丘岭背斜发育的韧脆性剪　切断裂系统，以北东向断裂、近东西向、北西向断裂为主，次为南　北向断裂。断裂构造控制着区内矿体的赋存空间。　（１）近东西向断裂控矿。近东西向断裂从南到北依次有Ｆ４、　Ｆ５、Ｆ６、Ｆ７、Ｆ８、Ｆ９、Ｆ１０，其中Ｆ５、Ｆ６、Ｆ７、Ｆ８、Ｆ９、Ｆ１０分另０为　３０３号、３０１号、３０４－４号、３０４—２号、３０４－ｉ号、３０４－５号矿体的赋　矿断裂破碎带，一般表现为先压后张的力学特征。该组断裂破碎带　极发育，走向２６０。～３００。，长度２００～１０００余米，破碎带宽数米至　数十米，倾向北，倾角较陡，在上泥盆统南羊山组页岩与粉砂岩互　层中，断裂一般多顺层发育，表现为层间断裂，断裂间多为糜棱岩、　断层泥充填。东西向断裂构造最先形成并进行金元素的预富集。　（２）北东向断裂控矿。矿区主要有北东向的Ｆ１、Ｆ２压扭性赋　矿断裂破碎带，它们分别控制着３０４—３、３ｌ８号矿体，其次为Ｆ３断　层。Ｆ１断裂位于丘岭背斜的核部，为本矿床的主要赋矿构造之一，　地表出露长度大于４６０米，破碎带宽度几米至几十米，走向２Ｏ。～　６Ｏ。，倾角７０。～８５。，局部地段产状反倾，断裂带两侧次级断裂较　发育，属压扭性断裂破碎带。该断裂在塑性的页岩、粉砂质页岩、　泥质页岩地段，岩石极破碎，呈碎屑状、页片状、泥状，或为泥质　充填。在灰岩等脆性岩石地段，断裂带变窄，岩石较破碎，裂隙发　育。该断层斜切穿了丘岭背斜及Ｆ７、Ｆ８、Ｆ９、ＦＩＯ断层。它控制着　区内最大的３０４—３号矿体分布。该矿体在与近东西向矿体交叉部位　变厚变富。　Ｆ２压扭性断裂位于黑沟南侧，为３１８矿体的赋矿断裂带，该断　裂破碎带两端走向３Ｏ。左右，中段走向近东西向，总体走向５Ｏ。，　倾向北西，倾角５５。～８０。，地表出露长约３６０米，宽２．３Ｏ～１２　米不等，为沿丘岭背斜的共轭扭裂面与层间滑动面发展起来的压扭　性断裂。　（３）南北向断裂控矿。区内近南北向断裂主要有Ｆ１１赋矿断裂　破碎带，它控制了３１３号矿体。该断裂带向北具分枝复合的特征，　长度大于３６０米，宽数米至２Ｏ余米。总体走向南北，倾向西，倾角　７５。，表现为先张后压的力学特征。　综上所述，东沟金矿床严格受丘岭背斜控制，断裂控制着矿体　的分布，断裂规模大小，控制着矿体规模大小。断裂交汇交叉部位、　断裂分支复合部位、断裂产状变化部位、破背斜部位矿化相对集中，　矿体变宽，品位增高。　３围岩蚀变特征　（下转第４４３页）　科技论坛　熔合良好，收弧时要成缓坡形，如有收弧缩孔，应用磨光机磨掉。　必须在坡口内引弧熄弧，熄弧时应填满弧坑，防止弧坑裂纹。　由于该不锈钢为奥氏体不锈钢，为防止碳化物析出敏化及晶间　腐蚀，应严格控制层间温度和焊后冷却速度，要求焊接时层间温度　控制在６Ｏ℃以下，焊后必须立即水冷，同时采用分段焊接。具体　分段方法见图２。这种对称分散的焊接顺序，即可增大接头的冷却　速度，又可减小焊接应力。　（２）焊条在使用前，要按使用说明书的规定进行烘焙。烘焙必　须使用可控温的专用烘干箱，用多少烘多少，随用随取。烘干后的　焊条应放在保温桶中使用。外漏超过２小时应重新烘焙，重复不宜　超过３次。　（３）不锈钢管道坡口可采用机械加工或等离子切割。在施焊前　应先清除坡口处的氧化层及毛刺等。为了便于清除焊后飞溅，可先　在焊口两侧５０ｍｍ范围内，涂刷白垩粉浆，焊后再将其清除。　８安全保证措施　（１）所有施工人员必须经过三级培训，并持有效的入场证才能　进入现场进行施工作业。　（２）进入现场的施工人员必须按规定穿戴及正确使用劳保用　品。高空作业人员不得患有高血压等禁忌症，作业时必须１００％系挂　安全带，且安全带必须“高挂低用”，即安全带的系挂点应高于人　的腰部。　（３）电焊工、起重工、电工等特殊工种必须持证上岗，无证者　不得从事相关作业。　（４）进行吊装作业之前起重工必须对钢丝绳、板夹等吊索具进　行检查，不得使用带病工具，钢丝绳、板夹等不得超负荷使用。且　图２不同管径分段焊接示意图　５泡沫溜槽安装　泡沫溜槽是安装在储酒罐内壁上使抗溶性泡沫沿其向下流动的　槽型装置，安装应沿罐壁内侧螺旋下降到距罐底１．０～１．５ｍ处，溜　槽与罐底平面夹角宜为３Ｏ。。由于直接和储存物质接触，因此材料　也是采用食品级不锈钢３１６Ｌ，焊接技术可参考管道的焊接。　６管道试验　管道安装完毕，应按设计规定对管道进行强度及严密性试验、　吹扫或冲洗、泄漏性等试验。试验方法不是本文重点讨论范围，可　参阅相关规范进行。　７质量控制要点　对于安装工程来说，影响施工质量的因素很多，但焊接质量绝　在正式吊装作业之前必须进行试吊。　（５）吊装作业过程中必须经影响区域进行警戒围护，吊物下禁　止站人。　９结语　储酒罐喷淋环管对接要求精度高，管道弯制、运输、保管过程　中的变形都要严格控制，焊缝与支架的的距离在制作支架时要统一　考虑，防止支架返工。管道施工一定要整体考虑，科学安排施工操　作程序，严格管理，实现管道安装安全、优质、实用与美观。　参考文献　对是其中的重要一环。合格的焊接可以是工程成为一座丰碑，而不　合格的焊接可以使其在瞬间毁掉。保证焊接质量，主要从以下三个　方面考虑：　（１）焊工必须持证上岗，最好有两年以上的不锈钢或珞钼钢的　焊接经验。　【１】中国管道安装协会管道施工实用手册［Ｍ］　Ｅ京：中国建筑工业出　版社．１９９８．　『２１ＧＢ５０１８４　２０１１工业金属管道Ｘ－程施工质量验收规范．　『３］ＧＢ５０２３６—２０１１现场设备、工业管道焊接工程施工规范．　『４］ＧＢ５０２８１－２００６泡沫灭火系统施工及验收规范　ｆ５１ＧＢ５０２６１－２００５自动喷水灭火系统施工及验收规范．　（上接第４２２页）　区内沿断裂破碎带普遍发育围岩蚀变，主要蚀变为硅化、方解石　化、黄铁矿化、毒砂化，次生蚀变有褐铁矿化、高岭土化。矿化蚀变　般发育于上泥盆统南羊山组中上岩性段地层中，多为粉砂岩、页　岩、薄层粒屑灰岩互层。　早期矿化蚀变以黄铁矿化、毒砂化及微弱硅化为特征；中期矿　化蚀变仍以黄铁矿化、毒砂化为特征，但伴随共生的硅化、方解石　化较明显，往往呈网脉状出现；晚期矿化蚀变以粗晶黄铁矿化为特　一征，同时伴随强烈的似碧玉岩化、方解石化、重晶石化和少量的伊　利石化，似碧玉岩化多呈脉状产出。其中早、中期矿化蚀变作用与　金矿化关系密切。矿化蚀变严格限定在构造变形带内，含金硫化物　矿物极其微细，肉眼难以辨认。矿化与构造变形和蚀变强弱关系均　较密切，岩石破碎和蚀变作用强烈，矿化一般较强，矿石品位较高，　反之一般矿石品位则较低。矿化蚀变具有一定的层控特性，在粉砂　岩、页岩层内及与灰岩的界面上矿化一般较强，单纯厚层灰岩中矿　化较弱。　矿化蚀变严格限定在构造带内，与含矿岩系组成成分具有明显　的继承性，金矿化在空间上具有一定的分带性，这些蚀变特征及分　（上接第４３８页）　利用二甲苯塔顶气作为Ｔ－２０２、Ｔ－４０２和Ｔ－４０３三塔再沸器的热　源，可替代１．６ＭＰａ蒸汽ｌ１．２　ｔ／ｈ。由于升压操作将导致二甲苯塔　底再沸器负荷上升，计算结果热负荷约增加１５０×１０　ｋｃａｌ／ｈ，折合　布规律，对区内生产探矿及地质找矿预测具有指导意义，是寻找金　矿的直接标志。　４结论　东沟金矿是地层、岩性、构造因素相互联系、相互作用，促使　金元素活化、迁移、富集成矿，本矿床成矿规律主要有：　（１）矿床产于上泥盆统南羊山组和下石炭统袁家沟组地层中。　有利于成矿的岩性为互层粉砂质页岩、粉砂岩等细碎屑岩，碳酸盐　岩次之。　（２）褶皱及由其派生的不同方向不同力学性质断裂裂隙控制着　矿床矿体的分布、形态、规模大小等。在有利成矿岩性中，不同方　向构造交叉部位往往形成厚大工业富矿体。　（３）褐铁矿化、黄铁矿化、毒砂矿化是主要的金属矿化，其强　烈发育地段往往是富矿赋存部位。　参考文献　【１】张复新，马建秦陕西镇安一山阳地区南羊山组重力流沉积作用及　其意义Ⅱ１．沉积学报，１９９７（１５）　ｆ２１高怀雄．陕西省镇柞地区多金属矿床异常模式预测及地球化学环　境预测Ⅱ１．陕西地质，１９９６（１２）．　直接使用１．０ＭＰａ蒸汽：若１．０ＭＰａ蒸汽压力不稳定时，再使用３．５　ＭＰａ　减压至１．０ＭＰａ的流程，项目预计投资２Ｏ万元，年经济效益１４０万　元。　天然气量０，ｌ１７ｔ／ｈ。按天然气价格３１６４元／吨，１．６ＭＰａ蒸汽价格　１７０元／吨计算，年经济效益为１２２７万元。由于三塔再沸器的换热　面积不足，需要更新三台再沸器，投资３５０万元，因此年实际效益　８７７万元。　另外，可将３．５　ＭＰａ蒸汽与１．０　ＭＰａ蒸汽通过蒸汽射流混合器　产生２．５ＭＰａ蒸汽供装置使用。按装置３．５　ＭＰａ蒸汽的减压量为２３　ｔ／ｈ　计算，使用蒸汽喷射器可降低３．５　ＭＰａ蒸汽用量３．７ｔ／ｈ。预计投资　３．３　ＰＴＡ装置的蒸汽管网优化　为降低减温减压造成的蒸汽损失，同时确保装置的稳定运行，　可对ＰＴＡ的蒸汽管网进行优化，将外供１．０ＭＰａ蒸汽管网与３．５　ＭＰａ　蒸汽减压至１．０　ＭＰａ后的管网串联。当外供１．０ＭＰａ蒸汽压力稳定时，　６０万元，年经济效益约６５万元。　４结论　・　通过对化工装置蒸汽系统进行分析研究，提出了多项降低蒸汽　消耗的优化方案，预计方案实施后，可降低蒸汽消耗量３０ｔ／ｈ，年节　约外购蒸汽费用２４１６万元。而这些优化项目的总投资为１７１０万元，　平均投资回收期为九个月，具有显著的经济效益。　２ｏ１４．０Ｂ　ｌ　４４３