花崗石荒料礦山的勘探方法
(一)、花崗石的勘探手段與工業指標要求
勘探手段應盡可能利用地表探礦工程(主要是槽探、剝土工程和淺鉆)對礦體進行系統揭露和研究;鉆探的礦心采取率按連續5m計算不低于80%,巖心采取率不低于70%。凡具備物探前提條件的礦區,應進行物探,還可以通過試采作必要的補充。
荒料與荒料率:對于年產3000m3以上荒料的礦山,荒料一般劃分三類:Ⅰ類大于或等于3m3;Ⅱ類大于或等于1m3 ;Ⅲ類大于或等于0.5m3 。荒料邊長不小于0.5m,中檔以下荒料塊度大于1m3。中檔花崗石的荒料率不小于20%,高檔可相應降低,一般石材荒料率可相應提高。
板材率:中檔花崗石荒料每m3加工成板材不小于18m2。
礦山開采一般要求礦體可采厚度不小于3m;夾石剔除厚度不小于2m;最低開采標高不低于礦區當地侵蝕基準面;露天采場最終邊坡角一般為50°～90°,松散狀巖體邊坡角一般不大于45°;露天采礦場最小底盤寬度一般不小于30～40m;剝采比視礦床開發總經濟效益而定
(二)、花崗石勘探研究程度的要求
花崗石礦床的勘探,應在區域調查、礦產普查的基礎上選擇條件較好的礦床(礦區)進行勘探。
1.礦床(礦區)地質研究
對花崗石類飾面石材礦體應研究其巖漿巖種類、期次和巖漿巖相帶;研究礦體的數量、空間分布,各礦體的形態、厚度、延展情況及其變化規律。 研究礦石品種、賦存情況、變化情況,礦石的礦物性質、物理性質。
研究礦體中的夾石、節理裂隙、析離體、殘留體、色斑色線等對荒料塊度,荒料率的影響。研究并控制礦區內影響和破壞礦體的各種不利因素。 花崗石礦床地質研究程度應與所探求的儲量級別相一致。
2.礦石加工技術性能研究
應測試研究的技術性能,一般包括礦石在鋸、磨、拋光、切等方面的技術性能及光澤度、板材率。
3.礦山開采技術條件研究
應研究礦區水文條件、工程地質條件、地震地質、共生伴生礦產的綜合勘探、綜合評價。
(三)、對花崗石礦山的勘探
勘探類型
花崗石(包括各類巖漿巖及部分變質巖)飾面石材礦床勘探類型劃分如下。
(1)Ⅰ勘探類型礦床 礦體長度大于1000m,形態簡單,品種單一或主要品種分布規則,不含或少含析離體、捕虜體、混雜斑團、后期脈巖,構造簡單,節理裂隙發育情況簡單。屬于此類型礦床有湖南華容彈子山花崗石礦。
(2)Ⅱ勘探類型礦床 礦體長度500～1000m,形態較簡單,主要品種不甚規則,含較少不連續夾石,含較少析離體、捕虜體、混雜斑團、后期脈巖,構造簡單,節理裂隙發育情況簡單。屬于此類型礦床有吉林磐石和平屯花崗石礦。
(3)Ⅲ勘探類型礦床 礦體長200～500m,形態較復雜或主要品種分布不規則,或含較多不連續夾石,含較多析離體、捕虜體、混雜斑團、后期巖脈,構造較復雜,節理裂隙發展情況較復雜,屬于此類型礦床有福建漳浦山邊花崗石礦。
勘查手段與網度
勘探手段應盡可能利用地表探礦工程(主要是槽探、剝土工程和淺鉆)對礦體進行系統揭露和研究;鉆探的礦心采取率按連續5m計算不低于80%,巖心采取率不低于70%。凡具備物探前提條件的礦區,應進行物探,還可以通過試采作必要的補充。
表1
石材礦床礦石儲量規模劃分表
表2
石材礦山設計生產能力及服務年限
(四)、花崗石礦山的評價
基礎條件包括發下內容:石質、儲量、荒料率、開采條件、花色。
1、石質的優劣是石材資源的基本指標之一,評價石質的內容是:光澤度、抗壓強度、抗折強度、放射性,它們是衡量礦石是否可作為石材的基本標準。
2、含量必須滿足礦山服務年限,不需要做復雜的地質勘探。對石材礦山來講,儲量未必很大,一般只要滿足市場需求,能開采20～30年即可。
3、荒料率的高低直接影響荒料的開采成本,它是由礦體中節理裂隙的產狀和發育程度決定的。節理裂隙分為構造和風化節理。構造節理影響到深部礦體的成塊性,決定開采荒料率;風化節理僅限于地表,是確定風化層的主要因素,風化層的百度決定礦山基建剝離量的大小,影響礦山初期的投資。總之,荒料率是石材評價中較為重要的因素。
4、開采條件包括內部條件的外部條件,它是礦山投資和開采成本的重要的因素之一。
5、花色是決定石材品種優劣的另一重要指標,花色包括顏色與花紋(條紋),花色評價的原則是:顏色鮮艷、流行或有特殊花紋(條紋)的等級較高;一般普通的等級較低。
花崗石的價值取決于它的品質和花色;花崗巖石成本取決于開采條件和運距;礦山評價要素即是價值與成本各因素的比國交與綜合分析。所以,對于花崗石礦山的評價,必須參照國際上花崗石生產與貿易行情進行對比。
在對諸要素的對比分析中,大致分為三個等級,A級:好,B級:中,C級:差。但在實際運用中,還可將等級劃分得更細致。
花崗石價值要素
1品質
品質包含:巖石結晶程度,后期風化程度。
A級:巖石結晶度高,晶體呈半透明狀,后期保存完好,反映在板材上為光澤度高,呈半透明的玉質感,斑晶色彩鮮明,板面無雞爪紋、砂眼、銹斑。如印度紅、挪威藍珍珠等。
B級:巖石結晶較好,斑晶呈半透的狀,但存在雞爪紋、砂眼、銹斑等缺陷。如河北省的金珍珠,巴西金鉆麻、美國白麻等。
C級:巖石結晶度差,斑晶呈混濁狀,反映在板材上光澤度不高,色彩不鮮明,不干凈。如為福建603、山東五蓮花、河北三花等。
2花色
花色指主體斑晶的大小及形態,色指主體斑晶的色彩。
在商品上將斑晶分為:粗花(大花)φ.>15mm,中花φ>5mm,細花(小花)φ<5mm,還有微晶構造的花崗石,用肉眼幾乎看不到晶體,如山西太白青。有的石材長石斑可折射出藍色的光彩,更顯瑰麗。如挪威藍珍珠。
主體斑晶的色彩構成石材的主色調,主色調越鮮亮、越突出越好。有的花崗石具有三、四種顏色,反而顯得平庸。
還有一種混合巖化的花崗巖,由兩種以上的色彩相間構成行云流水般的紋路,裝飾效果蕩氣回腸。以不同色彩反差大,條紋流暢者為好。如印度幻彩紅、巴西加州金麻。
花色雖說是石材的表面特征,但有時卻可成為評價礦山的最主要因素,而品質等要素卻退居其次。黃色花崗石,無一例外是風化的產物,存在較多的缺陷,如砂眼、銹斑、長石褪變為高嶺石,角閃石褪變為綠泥石,致使石質疏松,吸水率高,但黃色石材是時尚的色彩,具有溫馨、古典的情調,其缺陷甚至變成了特色。如福建、山東所產的銹石。這就是一般規律之外的特例。在評價礦山時,要多角度思考,發現礦山的獨到之處。
人們的審美取向,決定著花色的流行。如上世紀末,我國流行紅色石材,印度紅、中國紅、四川紅、將軍紅、貴妃紅、太行紅等價值很高,而且還供不應求,時間一久,人們對紅色發生審美疲勞,紅色石材的需求量減少,價格隨之下跌。而今,主流色彩發生很大的變化,以淺色石材為主,依次為黃色、白色、灰色、粉紅色、綠色、紅色和黑色僅做為點輟。
根據時尚以及珍稀程度,花色分級如下:
A級:主色調突出、顏色鮮亮、色度飽滿,斑晶為聚晶體,晶體邊緣為鋸齒狀,顯得柔和。如印度紅、黑金砂、加州金麻、巴西藍(珍稀)、太白青(純黑色,珍稀)、金夢(珍稀)。
B級:主色調突出,但色彩不夠鮮亮(多由風化作用所致)。如河北金珍珠,四川冰花蘭、山東銹石。
C級:主色調不突出,色彩不鮮亮。如山東五蓮花、河北三花、福建603。
花崗石采礦成本要素
1礦體形態,礦石質量
對于花崗石礦山,不可盲目濫采去追求產量。如果供大于求,將造成石材砭值。應根據市場需求,穩定地有計劃的開采。依此,中檔花崗石開采規模不宜貪大,以控制在年產10000m3 左右為宜。
A級:塊狀礦體,儲量50萬m3,連續10m內無裂隙及巖脈穿插。無明顯的色線、石膽、及顏色變化。每次單塊分離1000m3左右。以出產砂鋸料(>4m3/塊)為主,出荒料50%左右。
B級:塊狀礦體,儲量30萬m3 。連續5m內無裂隙及巖脈穿插,有少量色線、石膽色差不大,每次單塊分離200m3左右。以出產砂鋸料(>4m3/塊)為主,出荒料30%左右。
C級:脈狀或層狀礦體,儲量20萬m3 左右,這樣礦本往往遭受后期構造作用的破壞,被幾組裂隙所切割。色線、石膽較多,顏色不穩定,每次分離塊度20m3左右,以產圓盤鋸料(0.5m3/塊)為主,出荒率僅為10%左右。
2剝采比
礦體四周及上部的非礦體為剝離量。剝離量與礦石量之比為剝采比。
A級:0.2左右;B級:0.5左右;C級:>0.8. 上述的C級礦體剝采比都是很高的。
礦山的開采成本還包含很多,如修路、蓋房、架線、架橋、人工、設備、消耗材料、管理費、營銷費以及運抵主要市場的運營費等。
花崗巖礦山要素評價方法
1通過對比與市場調查確定本礦山石材品種的價格。
2通過礦山開采成本分析確定荒料到達主要貿易市場的單位成本。
