马山硫铁(铁)矿位于马鞍山市东南约15公里,向山镇南约4.5公里,距国内著名的向山硫铁矿、凹山铁矿仅5公里,是一个大型硫铁矿床和中型铁矿床。目前该矿床已作为向山硫铁矿的接替矿山,于1989年开始了基建。矿区有公路通入向山镇,向山镇有公路、运矿铁路通往马鞍山市,交通方便。
矿区地处宁芜向斜中段南东翼,其林山-尖山断裂南端。矿区内仅见上侏罗统大王山喷发旋回的火山岩,岩石主要为粗面岩、粗安岩、粗安质角砾熔岩、安山质凝灰岩等,构成长轴方向约北东30°的“尖山火山穹窿”;岩浆岩主要有大王山旋回的次火山岩闪长玢岩,侵入于“尖山火山穹窿”的顶部附近,其中发育有“尖山隐爆角砾岩简”。硫铁矿体主要赋存在闪长玢岩与火山岩接触带外带的粗安岩中,少部分赋存于内带闪长玢岩之中。矿体呈似层状、凸镜状,总体走向北东25°—30°,倾向北西,倾角0°—20°,局部达30°;全区共有25个矿体,其中Ⅰ、Ⅱ号为主矿体,沿走向长度分别为1390米、723米,平均宽度为357米、287米,平均厚度为41.36米、43.21米,赋存于负218.59米—7.13米标高之间。铁矿体主要赋存于尖山隐爆角砾岩筒中,主矿体呈不规则的板状,走向北东30°,倾向北西,倾角65°—70°,沿走向长1040米,最大厚度90米,沿倾向延伸约500米,赋存于负500米至0米标高之间。组成矿石的主要矿物为黄铁矿,次为磁铁矿、赤铁矿、镜铁矿,主要脉石矿物为长石、石英、绢云母、高岭石、绿泥石等,平均含硫13.4%。铁矿石主要矿石矿物为磁铁矿,次为赤铁矿、镜铁矿、黄铁矿。脉石矿物主要为斜长石,次为正长石、石英、碳酸盐、高岭石、绢云母等,平均含铁29.49%。目前认为硫铁矿属“火山-次火山岩浆期后中温热液型”,铁矿属“次火山岩浆期后气成高温热液型”。
硫铁矿石经选矿,精矿品位可达40.87%,回收率达96.7%;铁矿石经选矿精矿品位为57.46%,回收率为72.64%。可综合回收硫、磷。
该矿床浅部适于露采,深部可以坑采,无显著不利条件。向山硫铁矿于1979年开始了露采基建,第一期开采2—10线西段负96米标高以上的硫铁矿,设计年产矿石量80万吨,折合标矿24万吨,开采年限15年;第二期开采负200米标高以上的矿石,规模未定。目前基建尚未完成。
新中国成立前,地质学家丁格兰、谢家荣等进行铁矿调查的工作区包括马山,但均未对马山矿区做过专门阐述。
以找硫铁矿为目的的地质工作始于1952年12月,勘查最终成果报告提交于1984年9月,历时33年,经历了一个反复实践,反复认识,不断深化提高的过程。这个过程大致可以分为以下三个阶段:
1.1952年12月—1957年9月,为普查阶段
这一个阶段以地表硫铁矿化粗安岩为线索,综合运用地质测量、物探、钻探等手段,力求寻找具有工业价值的硫铁矿矿床,工作区范围逐渐加大,对矿床特征取得了初步认识,但未实现认识上和找矿成果的重大突破。
1952年12月—1953年1月,马鞍山矿务局于马山黄铁矿化粗安岩露头处施工了一个钻孔,深度99.79米,该孔0—12米含硫约12%,从此拉开了马山硫铁矿普查的序幕。
1953年,中央化工局地质处李树时等测制了1∶5000地质草图,动用了少量地表剥土工程。化工局资源勘测大队测绘了南山—马山一带1∶5000地形图27平方公里,地质部物探队在马山3.5平方公里范围内进行了自电和磁法普查,发现5个负电中心和一个磁异常中心,编制有简测及详测平面图,但无文字说明。
1954年1月,中央化工局组织人员编制了钻探设计,验证自电异常,至同年5月,施工12个钻孔,2400米钻探工作量,部分钻孔见到贫硫铁矿,因缺乏地表资料,无法对比矿层而停止工作。
1954年7—9月,化工部地质矿山管理局三四二队在区内马山、土地山、尖山等矿化露头较好的0.22平方公里范围内进行了地表工作,使用剥土工作量1107立方米,由张云腾编制了《安徽省当涂县马山矿区地表调查总结》。同年10月,在当时认为矿体可能较好的部位施工一个钻孔,孔深240.48米,但见矿情况不佳,故于1955年1月仍由张云腾综合整理以往资料,编制了《安徽省当涂县马山矿区地质调查补充报告》,计算硫铁矿矿石储量73万吨。由于工作区范围过小,无法了解矿区全貌。
1955年7月—1956年5月,三四二队在以马山为中心的25平方公里范围内进行了1∶1万的地质详查,由张顺才执笔编写了《安徽省当涂县马山矿区地质详查报告》(未复制);重工业部地质物探八分队在本区进行了电法、磁法详查,由胡肃之主笔编制了《向山矿区附近物探工作结果报告》。在此基础上,1956年8月—1957年9月,三四二队又在马山矿区填制了1.5平方公里1∶2000地质图,施工浅钻67孔,工作量1465.43米,由张顺才主笔编制了《马山黄铁矿床地质调查总结报告书》,计算硫铁矿贫矿储量443万吨、贫磁铁矿石储量669万吨,当时三四二队队长为杨永瑾、队技术负责人为杨源昆。
2.1957年10月—1959年12月,为初步勘探阶段
这一阶段通过综合研究,已认识到硫铁矿矿体受接触带及火山岩岩性控制,认识上的长足进展导致了勘查成果的突破,矿区面积比原来扩大两倍多,矿石储量增长为原来的37倍。但过于乐观地把矿床勘探类型定为Ⅰ—Ⅱ类,以100×100米网距求较高级别储量,以200×100米的网距求低级别的储量,因而控制不了矿体内部的变化,不能作为开采设计的依据。
勘探施工自1958年5月开始至1959年12月完工,使用钻探工作量1.9万米,1∶2000地质填图3.1平方公里、浅井163.90米、槽探2812.73立方米,于1959年12月提交了《安徽省马鞍山市马山硫铁矿、铁矿床地质勘探最终报告书》,提交硫铁矿矿石储量1.62亿吨、铁矿石储量3394.7万吨。当时,三四二队队长是杨永相,技术负责人为鲍学文,报告编写者为张顺才、陈树林。该报告经省储委1963年复审,认为只相当于初步勘探,批准硫铁矿石储量1.62亿吨、铁矿石储量1781.0万吨。
1959年以后,马山矿区的地质工作停顿了15年。
3.1975—1984年,为对口勘探阶段
70年代中期,由于马钢发展急需后备资源基地,原来勘探马山的三四二队这时已并入三二二队,该队的全部力量都投入了铁矿普查勘探;而向山硫铁矿急需马山作为接替矿山,在这种情况下,化学工业部地质勘探公司安徽省地质勘探大队(后简称为化工部安徽省地质大队)承担了马山硫铁矿勘探任务,三二二队承担了马山地区铁矿勘探任务。这一阶段的特点是为设计和生产服务,设计部门、生产部门和勘探部门三结合确定工作要求,处理勘查中的重大问题。两个队的工作情况分述如下:
1975年4月—1980年5月,化工部安徽省地质大队对马山矿区4—13线进行了详细补充勘探,施工钻孔92个、工作量2.78万米,并完成1∶2000地质图修测3.2平方公里,选矿试样5个。于1981年提交了《安徽省马鞍山市马山硫铁矿中段详细勘探地质报告》,提交硫铁矿矿石储量8950.80万吨,平均含硫13.40%。这次工作将矿床勘探类型定为第Ⅲ类,采用50×50米的网距求高级储量,以100—200×100—200米网距求低级储量,矿床成因类型定为“火山喷发-热液充填交代型”。这段时期,该地质大队队长是王景森,大队技术负责人邓定和,矿区技术负责人张永良,报告编写人为张永良、李桂兰、胡秀琼、朱永禄、张祖华等。该报告经“三结合”审查后,认为主矿体部分地段工程控制程度不够,故于1982—1984年,化工部安徽省地质大队又对矿区10—13线施工了67个钻孔,计1.31万米工作量,主要控制Ⅰ、Ⅱ号主矿体负200米标高以上部分和首采地段,于1984年9月提交了《安徽省马鞍山市硫铁矿马山矿段详细勘探地质报告》。提交硫铁矿矿石储量1.06亿吨,平均含硫13.91%。这段时间,化工部安徽省地质大队的队长是刘明通,副总工程师为朱熊斌,报告编写人为朱熊斌、郑承良、张祖华。该报告于1985年8月24日经安徽省储委批准,批准负200米以上的硫铁矿矿石储量7609.8万吨,报告可作为矿山建设的依据。该报告获化工部安徽省化工局1985年科技成果四等奖、地质找矿二等奖。
1975年3月—1977年10月,省地质局三二二队对马山矿区的铁矿进行了勘探,施工69个钻孔,投入钻探工作量3.03万米,完成1∶2000地质图修测2.66平方公里,采选矿样试样2个,于1980年12月提交铁矿石储量4092.29万吨,平均含铁29.49%。该报告于1984年11月16日经省地矿局批准,批准铁矿石储量4092万吨,并获地矿部找矿四等奖。当时,三二二队队长为杨永相,队技术负责人为孙化东,分队长为沈迪彦,分队技术负责人为易武齐,报告编写人为易武齐、张希圣、方云波、任启鹏、海贤智等。
马山矿区历年来勘查硫铁矿的钻探工作量和投资情况如下:
1954—1959年钻探2.82万米,投资105万元(三四二队);
1975—1984年钻探4.08万米,投资772万元(化工队);
合计:钻探6.90万米,投资877万元。
使用于铁矿的工作量和投资情况为:
1975—1977年钻探3.03万米,投资106万元(三二二队)
硫铁矿勘查单位成本:普查—初勘0.006元/吨,普查—详勘成本0.115元/吨,铁矿石勘查单位成本0.026元/吨。
在上述单位成本计算中,矿石储量均为已经批准的储量数。
综上所述,马山硫铁矿、铁矿床从开始进行地质工作到最终成果报告的提交,历时33年,是几代地质工作者辛勤劳动的结晶,它凝聚了广大地质人员的智慧和才华,充分体现了他们默默无闻的奉献精神,同时也说明,地质事业是一项艰苦而光荣的事业,是国家社会主义工业建设的开路先锋。