炭窑口矿区概述及井田特征(DOC)

第一章矿区概述及井田特征

1.1 矿区概述

炭窑口矿区位于狼山南坡，属内蒙古自治区巴彦卓尔市潮格旗管辖，但矿区距离杭锦后旗旗府陕坝镇北西29KM，而陕坝镇位于包兰铁路之临河车站北西32KM，均有公路可通汽车，交通方便。

矿区处于狼山山脉南缘，从地貌上划分属于低中山，地形陡峭，沟谷切割深，地形比高为200——500米，区内气候为干旱大陆性气候，降水稀少，一般年降水量为135毫米，年降雨量最大为1954年247.9毫米，最小为1965年79毫米。平均年蒸发量为2124.8毫米，最大为1957年2346.7毫米，最小为1964幼1775毫米。区域基岩裸露，植被稀薄，第四纪仅发育在沟谷内，大沟谷为炭窑口沟和杨归口一年至多年才有一次或几次短时间洪水流过。据区域资料，区内基岩大面积出露花岗岩，片麻岩，各种片岩等，其含水性一般在0.1升/秒以下，属弱含水层，一般的矿床水文地质条件简单。

（二）矿区地理坐标：东经106047”’，北纬40058”。

（三）矿区工作情况及开采情况

矿区工作程度：从1957年至1958年由内蒙地质局（包括华北）狼山普查对，五原狼山队对狼山东部及中部进行了系统普查，测有1：50万狼山区域地质图，并对狼山的地质构造，火成活动及矿产分布均有详细论述，为在狼山普查找矿工作提供了丰富资料，但未有提及炭窑口矿区。

在1958年冶金部华北地质分局542队（511队前身）对狼山中段进行大面积的普查找矿，先后发现霍各乞，东升庙，炭窑口等多金属矿区，填绘有1：10万路线地质草图，并对狼山中段的矿产分布和赋存规律及工业利用价值进行较详尽工作。

矿区在内蒙古自治区巴彦卓尔市潮格旗青山镇，矿区气候比较干旱，气温较低，一年内主要雨季在6至9月，其它季节干旱，春季多风，秋季气候较好。

1.2 井田及其附近的地质特征

1.2.1区域地质

本区大地构造单元属于内蒙古台背斜，西北略跨内蒙海西褶皱带。

内蒙台背斜在狼山中段，为一巨型扇形复背斜，炭窑口多金属矿区位于狼山扇形复背斜的南翼。

1.2.2地层

1、太古代五台系（Ar）：分布于西狼山——宝格太庙——玻璃店一带，组成狼山干岭。主要由黑云母斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩及混合岩组成，有伟晶岩脉、角闪岩脉强烈注入，并剧烈褶皱，物质组成变化较大，难于辨认和恢复原岩面貌，为一套极为复杂的深变质岩系。在伟晶岩中产皱、铌、鉏等矿。

2、元古代：分布于狼山南北两侧，组成狼山扇形复背斜两翼，北翼角南翼出露广，根据较清楚的产庄、层序及岩相特征，划分为五个组，南翼缺第五组、北翼缺第一组。

3、火成岩：本区火成岩出露广泛，特别是海西期花岗岩分布在广大地区内。

海西期花岗岩，分三期。

1）：分布于东部的乌兰胡特格以北及西部的（1）第一期片麻状花岗岩（r

4

宝格太庙西南一带，呈岩基产出。

2）：呈岩基及不规则状产出，分布较广。

（2）第二期黑云母花岗岩（r

4

3）：呈不规则状产出在炭窑口附近及霍格（3）第三期红色粗粒花岗岩（r

4

乞之北。

1.2.3构造

1、本区大的构造，其形态为以五台系为轴部的扇形复背斜，轴向为北东---南西，北翼向北倒转，南翼向南倒转。北翼由狼山群（L）组成，南翼处狼山群（L）之外，还有石炭二叠系（CP），侏罗系（J），白垩系，第三系等。

2、本区次级构造形态，在各系、群地层中表现有所不同，但其构造形态仍受狼山扇形复背斜控制。

1.2.4地质发展史

本区自吕梁运动后，中部地区隆起，即转为陆台性质，为内蒙台背斜的组成

部分。陆台基础构造十分复杂，遭受了长期的地壳运动，受了强烈区域变质，形成了复杂的复背斜，奠定了基础，同时处于相当长期的遭受剥蚀阶段，使南北两侧接受沉积区有丰富的物质来源。

1.2.5矿产

本区矿产丰富，分布广泛。根据矿床的空间分布规律及成矿特征，划分如下矿带：

1、前狼山矿带：分布于南部东升庙——炭窑口一带，主要为沉积变质多金属矿床，硫铁矿也相当丰富，这类矿床还伴生有钴、银等元素，赋存于狼山第二组（L2）中，在炭窑口北部的狼山第四组中也有所分布。以铜、铅、锌、硫具工业价值，规模大，品位富，东升庙的硫远景极大。

2、霍各乞矿带：分布在北部的温都尔哈拉——霍各乞——那论宝拉格一带，主要为沉积变质多金属矿床，这类矿床伴生有钴、银、镓、锗、铟、镉、金等元素。规模大，品位富，赋存于狼山第二组（L2）中，以铜、铅、锌、铁最具有工业价值。

3、欧巴拉格矿带：分布于本区西北的善代庙——欧巴拉格一带，属内蒙海西褶皱带，矿化类型为沿裂隙充填的铜多金属矿脉，含铜石英脉及含铜砂岩。赋存于上石炭系（C3）中，规模不清，目前所知尚小，为有望矿点。

4、宝格太庙——好力更山含铍、铌的伟晶岩带。赋存于五台系及花岗岩中的伟晶岩中，规模尚不太清楚。

5、修铁——阿拉企图敖包矿化带，多以石英脉或沿裂隙充填之铜、铅、锌矿脉出现。赋存于狼山第四组（L4）中，矿化普遍，目前所知规模尚小，需待进一步工作。

6、除以上所分5个矿带（矿化带）外，在本区大片分布的五台系（Ar）——狼山（L）的各类岩层中，普遍分布着小型含铜石英脉，不具工业价值。

1.3 矿区地质

1.3.1地层、岩性对矿床的控制作用

炭窑口矿区位于狼山扇形复背斜的南翼，以狼山地层分布最广，其岩性及其产状对矿床有直接控制作用。狼山地层为一套浅海相地槽型沉积，竟区域变质

而成为石英岩、云母片岩、千枚装片岩、炭质板岩和石灰岩等地层，组成了矿区主要地层，总厚度大于2400米。

1.3.2构造与矿床的关系

1．褶皱构造：由于矿床分布受底层岩性控制明显，故矿区褶皱构造对矿床有一定影响。

矿区为一向东倾伏的倒转背斜构造，背斜的翼发生倒转，其南翼因受山前断裂带的影响和被侏罗～白垩系地层覆盖，未全部出露地表，现以发现的矿床均分布在背斜的北翼，岩层走向N70°E，倾向NW∠53°，但在矿区西部因受断层的影响，使三、五号矿床间的岩层地表向南东倾斜，但到深部仍向北西倾斜。石炭系，侏罗～白垩系地层，在本区分布较小多为倾斜岩层。

2．断裂构造：其表现特点是带装分布；沿走向有几枝复合现象；沿倾向常呈叠瓦式构造；多为高角度逆冲断层及正断层；不同时代的断裂构造，常表现为明显的继承性。我们仅由矿床内部观察，在三号矿床底板Cu.S_1矿体中见有少量的片岩角砾，在灰岩中偶尔可见到炭质板岩的角砾；同时在矿体中普遍见到黄铁矿，黄铜矿，闪锌矿呈细脉状，条带状，一般分布在矿状矿石的两侧并见有切穿层理的现象，在块状矿石中见有石灰岩及炭质板岩的残留体。这些现象表明具有层间破碎和断裂构造，对矿床再造起着重要作用。

1.3.3火成岩

矿区内火成岩的种类较多，多分布于五台系及狼山带地层中，石炭～二叠、侏罗～白垩系地层中尚未发现。具其穿插关系由老到新有以下几种。

1.角闪片岩（pj）：主要出露在黑白山南和矿区东北部，呈小侵入体产出。岩石呈黑绿色，由普通角闪石、黑云母、方解石、斜长石组成，含少量的普通灰石、赤铁矿、石英、绿泥石等，其片理产状与区域构造线一致。

2.花岗岩（r4）：属海西期花岗岩，分布于矿区西部和北部（九、十号矿床北），灰～灰红色，全晶质，中粒结构，局部具斑状构造，主要成份为斜长石、钾微斜长石、石英组成，其次为少量的黑云母、白云母、磁铁矿及赤铁矿等。

3．石英斑岩类（λπ）：主要分布在一、三、五号矿床内部，呈脉状产出，岩石呈肉红色～黄褐色，隐晶斑状构造，由微斜长石、石英组成，还有少量的

黑云母和黄铁矿，并见有花岗斑岩脉，野外不易辨认。

4．闪长岩类（δ）：矿区内分布比较普遍，但集中分布于一、三、五号矿床附近。

5．石英脉（α）：矿区内分布较广，一般呈小细脉状产出，形态规模小，局部含黄铁矿、黄铜矿和磁铁矿较富。

1.3.4矿床分布及其认识

矿区发现六个矿床，分布在狼山带地层中第二组和第四组内，故形成了南北两个矿带，另外有两个矿化点，即杨贵口矿化点和石炭口矿化点。

南矿带分南北两个含矿层，南层东段为一号矿床，西段为五号矿床；北含矿层为三号矿床和六号矿床。南北矿层间由片岩相隔，相距300米，东西延长4000米。

1.4 矿床地质特征

三号矿床赋存在南部矿带的北层中，全长3400米，由于矿床的产状及矿石物质在东西两段有显著的差异（东段为铜、锌、硫矿床，西段为铜、梓矿床）本报告仅叙述东段。

三号矿床东段（20~15线间）长1750米，平均厚44米，走向北70度，东倾向北西，倾角56°。

1.4.1矿床顶底围岩

（1）顶板：三号矿床顶板为一走向北70°东，倾向北西，倾角东端稍陡，西端稍缓于矿床的走向逆斜断层----即F10、F15。

2线以西：该断层倾角稍缓于矿床，故在1000米标高以上，矿床均直接与断层接触，破碎带厚度一般均在1~2米，个别工程中见有10~15米，当破碎带不发育时，则矿床有分解-----绿泥片岩接触。在1000米标高以下矿床与顶板千枚状片岩接触，千状片参为灰黑色，主要由石英及泥片组成，具千枚状构造。

2线以东：三号矿床北叉顶板的F10及南叉顶板的F15，其倾角稍陡于矿床，矿床直接与断层接触，破碎带厚1~2米，特别是F15，断层在5~9线间，倾角最大，破碎带不发育，仅见厚3~5厘米的绿泥石带，而矿床与二云母石英片岩接触。

（2）底板矽质千枚状片岩：岩石呈灰黑色，主要由石英及石英质小砾石、长石、绢云母、黑云母、绿泥石、绿带石、假象褐铁矿及少量的炭质组成，具花局鳞片变晶结构或鳞片变晶结构，粒度一般在0.1~0.3毫米，个别大于0.3毫米。

该层由西向东矽质逐渐增高，矿物颗粒西细东粗，至7线经东逐渐变为绢云母石英片岩。该层厚2~15米，平均厚10米左右，层位稳定。

1.4.2含矿层的划分及其变化

三号矿床中各矿体的赋存受岩性控制极为明显，不同的矿体分别赋存在一定的层位中，因此含矿层内各种不同岩层的厚度及变化情况对各矿体的厚度变化起着直接控制作用。根据含矿层内主要岩石、矿物的含量变化曲线，加以对比联合，将含矿层划分为五层。

将各层的含矿程度,含矿种类,变化特征等自下而上叙述如下:

第一层主要金属矿物有细粒黄铁矿，白铁矿，黄铜矿，磁黄铁矿，闪锌矿，方铅矿，其次有毒砂，菱铁矿，锆英石等。

该层蚀变现象简单，均遭强烈的绿泥石化，为富含铜、锌、硫多金属矿体的重要层位之一，S----1、Cu.S----1、Zn.S---1号矿体即赋存于该层中。Cu.S---1、S---1两矿体占层体积为92%。

第二层：主要矿物成分为绿泥石、炭质、石英、方解石、黑云母、绢云母等组成，岩性变化较大，有时为炭质板岩、炭质千枚状片岩或绿泥片岩及炭质泥灰岩等，或组成互层带。经光谱半定性分析：

CaO=6~10%,MgO=5~10%,Al2O3=6~10%,SiO2=10~20%含矿性差，仅见有少量黄铁矿，但若石英岩与炭质板岩组成互层带时，则含矿增强，如2~15线间则构成Zn.S~2号矿体，其他地段一般均不含矿，有时构成零星的小矿体。

该层厚度变化不大，平均3米，常夹有千枚状片岩或绿泥片岩为其特点，除18线CK34、8线CK85、CK76孔中出现尖灭外，其他地段均没见尖灭现象，构成Cu.S~1号矿体的顶板。

第三层，黄铁矿重晶石灰岩（H）：该层主要矿物为黄铁矿、重晶石、方解石铁白云石；其次有石英、绢云母、黑云母、绿泥石和少量的阳起石、透闪石、透辉石等，并夹有薄层的炭质板岩。

第四层，炭质板岩（bt）：该层岩性及厚度变化较大，在不同地段分别为炭质板岩、泥灰岩、千枚状片岩及互层带等，经光谱半定量分析，CaO=6~8%，MgO=6~10%，Al2O3=8~12%，SiO2=20~30%。同样遭到F15断层的破坏，分成东西两段，东段（9~15线间）厚3~5米，一般为炭质板岩或灰岩与炭质板岩互层，均已圈定为硫矿体；西段（0~18线间）厚10~21米间，上部多为炭质板岩，个别地段为灰岩与炭质板岩互层，其深部则逐渐过渡为泥灰岩或炭质灰岩。

第五层，互层带（H+bt）：经光谱分析含CaO=5~8%，MgO=6~10%，Al2O3=5~8%，SiO2=10~20%，该层由于是互层带组成，共有4个矿体，即Zn.S---3，Zn.S---4，S---3，S---4矿体等。

1.4.3断裂构造及对矿床的影响

该区断裂构造发育,按其先后顺序可分为四组,各组发育特点已在矿区地质中叙述,现将各组中对矿床影响较大者叙述如下：

1、三号矿床深部隐伏断层：仅在2线CK29号孔控制矿床在900米标高附近见破碎带宽3.50米，破碎带为浅灰绿色，泥状，其中含有石英角砾，具强高岭土化和绿泥石化，有时含少量绢云母，未见三号矿床，同时2线CK51、1线CK55、CK54，5线CK58、CK36、CK40，9线CK41，10线CK48等钻孔中，随未直接遇到破碎带，但未见三号矿床，而按预想深度见到六号矿床。椐此推断，在三号矿床深部800米标高附近有一隐伏断层，其走向与矿床近于平行，倾向南西，倾角70度左右，使三号矿床深部断失，矿床远景受到限制。

2、F15、F10断层：为一组走向逆斜断层。F15断层使三号矿床在a线以东发生分叉----及南叉与北叉而重复。F15断层沿三号矿床南叉顶板东延至15线附近F2断层所切。该断层倾角65°~75°稍陡于矿床，破碎带在地表不发育，仅见顶板二云母石英片岩沿走向与矿床斜交，深部工程揭露破碎带宽2~3米，具强烈绿泥化石，有明显压碎现象和断层泥，有时见有黄铁矿角砾，偶见有石英小脉及闪长岩脉充填。该断层在5~9米线间倾角较陡，矿床延深最小，而破碎带不发育，仅见3~5厘米的断层线。

3、走向北35°西横断层组，有如下断层对矿床影响较大：

F2：发育在13~15线间，断层面近于直立，东盘南移，据两侧岩性对比，断距

不小于200米，切断一、三、六号矿床东延部分，断层面以东被侏罗----白垩纪地层之上，致使断失部分不易查清，对扩大矿床远景受到限制。

1.4.4矿体产状、规模、形态及其变化特征

1、通过三号矿床（东段）含矿层的划分及各层中的矿体的圈定认为：

各矿体均沿一定层位赋存或沿某一层的一定部位赋存，可见是某一规律的控制，同时Cu、Zn、S等主要元素的分布也有一定的规律性，在垂直层理分布上，由下而上其顺序为Zn、Cu、S，在两元素交替处构成复合矿体，即但锌矿体，锌、铜、硫复合矿体，铜、硫复合矿体，单硫矿体等顺序排列，而铅的含量很低，一般不构成工业矿体。沿倾斜方向分布为上部含铜低，而含硫高，下部含铜逐渐增高，含硫逐渐降低。以上现象的产生，尚未得确切的解释。

2、各矿体的产状与含矿层产状一致，主要矿体的规模，形态变化常随含矿层的规模，形态变化而变化，矿体规模较大，一般呈层状，似层状或透镜状，顺着固定层位的纵横延伸。

3、根据资料可知，主要硫矿体赋存在第一、三、五层中，即石灰岩中，主要铜矿体赋存在第一、三层中。硫铁矿的下半部与铜矿体构成复合矿体，而主要锌矿赋存在炭质板岩中或石灰岩与炭质板岩互层带中，构成锌、硫复合矿体，一般铅的含量低，不具工业价值，仅个别工程中含铅达工业品位。

根据以上规律，把赋存在第一层中的矿体称Cu.S—1（复合矿体），S---1（单硫矿体），Zn---1（单锌矿体）等。赋存在第二层中的矿体即为Zn.S—2矿体。赋存在第三层中的矿体为Cu.S—2、S—2矿体。赋存在第五层中的矿体，下部为S—3或Zn.S—3，上部为S—4或Zn.S—4矿体等。赋存在北叉含矿层中的矿体称为Cu.S—5、S—5、Zn.S—5矿体等。

赋存在以上五个含矿层中的矿体，有铜、硫矿体五个：Cu.S—1、Cu.S—2、Cu.S—4、Cu.S—5、Cu.S—6等。

锌、硫矿体有七个：Zn.S—1、Zn.S—2、Zn.S—9、Zn.S—3、Zn.S—4、Zn.S —5、Zn.S—6等。

硫矿体有五个：S—1、S—2、S—3、S—4、S—5等。

1.4.5矿物共生组合及其结晶顺序

1、矿石类型：