豫西月亮溝鉛鋅銀礦開采技術條件分析

葉晨 韓昭

[摘要]通過對礦區(qū)礦床地質、水文地質條件的分析，確定了該礦區(qū)的水文地質條件類型；根據不同巖性和頂底板圍巖穩(wěn)固性評價對礦區(qū)的工程地質條件進行了分析；調查分析了礦區(qū)的環(huán)境地質現狀并對礦山開采環(huán)境影響進行了評價?；久鞔_了礦床開采技術條件，為礦山的建設和開采提供了參考依據。

[關鍵詞]水文地質 工程地質 環(huán)境地質 月亮溝

[中圖分類號] P57 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2014）-7-68-2

月亮溝鉛鋅銀礦床位于河南省西部熊耳山西段北坡，大地構造位置處于華北地臺南緣，華熊臺緣凹陷，崤山—魯山拱褶斷束區(qū)中部，熊耳山變質核雜巖構造的西段。成礦區(qū)帶屬熊耳山金、銀、銅、鉛、鋅多金屬成礦帶之北亞帶。區(qū)內古老變質巖系發(fā)育，變質程度較深。構造、巖漿活動頻繁，北東—北北東向斷裂構造發(fā)育且規(guī)模較大。金、銀、鉛鋅多金屬礦床（點）較多，多金屬元素地球化學異常清晰，具備良好的成礦地質條件和找礦前景。

1礦床地質概述

本區(qū)礦床屬于薄脈型礦床，嚴格受構造蝕變破碎帶控制。其礦體主要賦存在斷裂帶下盤附近。礦體具有上貧下富、上薄下厚的特點，但相對厚大的礦體向深部又有重新變薄變貧的趨勢[1]。

礦體形狀以脈狀、透鏡狀為主，次為扁豆狀、不規(guī)則似層狀。礦體沿走向和傾向均變化較大，分枝復合、膨大縮小特點明顯，其形態(tài)產狀與破碎帶密切相關。

礦體一般富集規(guī)律：當礦體產狀變化大，傾角在50°—80°之間，且彎曲復雜地段，礦石品位高，相對富集；在破碎帶變寬，膨大或分枝復合部位往往有富礦段出現；在靠近斷裂帶下盤，碎裂構造發(fā)育且伴有角礫狀構造時，會出現相對厚大的透境狀富礦體。若產狀穩(wěn)定，破碎帶厚度相對較薄時，產出的礦體形態(tài)多呈薄脈狀或不規(guī)則似層狀。

2水文地質特征

2.1區(qū)域水文地質背景

本區(qū)屬黃河流域洛河水系。根據以地表水流域劃分水文地質單元的基本原則，礦區(qū)所在的水文地質單元，按洛河支流圈劃，面積約35km2。該水文地質單元東、南、西皆為地表分水嶺，北為故縣水庫，是一個比較完整的水文地質單元。根據地形、地貌、水文地質等情況將本單元劃分為兩區(qū)， 即裂隙水區(qū)和孔隙水區(qū)[2]。

2.2礦區(qū)水文地質特征

礦區(qū)范圍內無大的地表水體，東、南、西皆為地表分水嶺。但礦區(qū)西北毗鄰故縣水庫，其庫容量為12億m3，設計最大蓄水標高535m，可視為當地侵蝕基準面，庫底標高445m，為混凝土砌石筑壩。礦區(qū)地形坡度大，溝谷發(fā)育，有利于大氣降水和礦坑水的自然排泄。目前工程控制的工業(yè)礦體一部分在侵蝕基準面以下，風化帶裂隙潛水和構造破碎帶裂隙水補給來源有限，富水性弱。礦床屬裂隙含水層充水為主、礦坑直接充水、水文地質條件簡單類型。

3工程地質條件

礦區(qū)出露主要地層為太古界太華群草溝組和石板溝組的古老結晶變質巖和規(guī)模不大的巖漿巖脈。地質構造發(fā)育，地表巖石風化作用較弱，一般巖體穩(wěn)定性較好，局部地段有工程地質問題。礦區(qū)屬以塊狀巖類為主，工程地質條件中等（偏上）類型。

3.1工程地質巖組特征

根據巖石成因、巖性、結構特征、結構面發(fā)育程度和分布特點，以及巖石物理力學性質和對未來礦山開采的影響程度等，礦區(qū)巖石可劃分為四個工程地質巖組。

3.1.1角閃斜長片麻巖組

主要分布在礦區(qū)太古界太華群草溝組和石板溝組中，出露面積最為廣泛。巖性以角閃斜長片麻巖為主，其次還包括黑云角閃斜長片麻巖和混合巖化角閃斜長片麻巖等。該巖組常構成礦床的圍巖。裂隙面粗糙，有鐵質浸染現象。巖組RQD指標平均71.0%，巖石質量中等，巖體完整性中等。巖體結構以塊狀結構為主，風化帶、蝕變構造較強烈地帶呈碎裂—散體結構。巖石坑壓強度123.06—181.99兆帕，屬堅硬巖石，但地表風化后，易成高嶺土狀，使巖石強度降低。

3.1.2斜長角閃片麻巖組

分布于礦區(qū)主要含礦部位。巖性以斜長角閃片麻巖為主，還包括黑云斜長角閃片麻巖和混合巖化斜長角閃片麻巖等。巖石呈淺灰—深灰色，粒狀變晶結構、片麻狀構造。該巖組裂隙不發(fā)育，RQD指標平均68.7%，巖石質量中等，巖體結構以塊狀結構為主。巖石坑壓強度129.49—203.60兆帕，屬堅硬巖石。該巖組易風化，風化后強度降低。

3.1.3蝕變巖組

主要分布構造破碎帶及周圍。巖性為片麻巖蝕變后的產物，常具有較強的硅化、絹云母化、綠泥石化等。該巖組裂隙不發(fā)育，RQD指標平均50.7%，巖石質量中等，巖體結構以塊狀—碎裂結構為主，巖石抗壓強度103.77—145.20兆帕，較堅硬。

3.1.4構造角礫巖巖組

主要分布在含礦構造破碎帶中，巖性包括構造角礫巖、構造碎裂巖等。巖組RQD指標平均值為40.7%，是礦區(qū)RQD值最低的巖組。巖石抗壓強度60.55—101.62兆帕。據坑道調查，斷層破碎帶局部地段有坍塌掉塊現象，需要支護，另外在斷層帶處常見有滴水現象。

除上述工程地質巖組外，礦區(qū)內還分布有第四系的殘積、坡積及沖洪積物，主要由粉質粘土夾碎石、砂礫石層和黃土構成，由于分布范圍及厚度有限，故對未來礦山開采影響不大。

3.2底板圍巖穩(wěn)固性評價

礦體及其頂底巖體質量中等偏上，坑道圍巖質量一般良好，其穩(wěn)固性亦較好。處于淺部強風化帶和礦體頂底局部裂隙構造發(fā)育地段的巖體，質量較差，其穩(wěn)固性亦較差。因此，未來礦山開采設計中，對強風化帶和裂隙構造發(fā)育地段的巖體可采取適當的支護措施。

4環(huán)境地質條件分析

4.1區(qū)域穩(wěn)定性評價

本區(qū)在大地構造位置上處于華北地臺南緣，華熊臺緣凹陷、崤山—魯山拱褶斷束區(qū)中部，在區(qū)域地震上位于汾渭地震帶及華北地震帶南端。自太古代基底形成以來，本區(qū)即處于長期裸露的正性狀態(tài)。太古代末期、中元古代及燕山期地殼劇烈活動，巖漿活動頻繁，新生代以后趨于穩(wěn)定。區(qū)內新構造運動以垂直上升為主，不存在發(fā)震構造。據歷史記載，本區(qū)有感地震11次，其中具有破壞性的有3次，其它小震自1960年以來明顯增多，但震級都在2.0—3.1級，沒有大的破壞性。

4.2礦區(qū)環(huán)境地質質量評價

4.2.1礦區(qū)地質環(huán)境質量現狀

①自然環(huán)境狀況

礦區(qū)屬中山淺切割區(qū)，年平均降雨量623.3mm，歷年最高氣溫42.1℃，最低氣溫-21.3℃。當地人口密度小，居住分散，以農林為主要生產方式，經濟文化落后，礦區(qū)附近無工礦企業(yè)，大氣、水及土壤未受工業(yè)污染。自然、社會及水環(huán)境質量現狀較好。

②地質環(huán)境現狀

礦區(qū)地下水為基巖風化裂隙潛水和構造破碎帶裂隙脈狀水，水量較小，便于疏干排水，水文地質條件簡單，區(qū)域穩(wěn)定性較好，工程地質條件中等。礦體及圍巖中含有微量有害組分，但在天然條件下對環(huán)境未造成影響。故礦區(qū)地質環(huán)境質量現狀良好。

4.2.2礦區(qū)環(huán)境地質評價

綜觀本區(qū)環(huán)境地質條件，有感地震震級均在5級以下，該區(qū)地震動峰值加速度為0.15g，相應的地震基本烈度為Ⅶ度，區(qū)域地殼較為穩(wěn)定。礦區(qū)附近無工礦企業(yè)，大氣、水及土壤未受工業(yè)污染。自然、社會及水環(huán)境質量現狀較好。在地表或坑道內，無論是礦體、蝕變破碎帶及圍巖，其γ射線強度遠小于最低防護標準60微倫/小時，可以確定本礦床內放射性危害不大[3]。

5結論

（1）概括起來礦區(qū)范圍內無大的地表水體，區(qū)域性地下水不豐富，未構成統(tǒng)一的含水層。淺部的風化帶裂隙潛水和構造破碎帶裂隙水靠大氣降水補給。由于礦區(qū)地形坡度大，溝谷發(fā)育，補給量有限，對礦山不構成威脅，因此礦區(qū)水文地質條件屬簡單類型。毗鄰礦區(qū)的西北側有故縣水庫，其庫容量為12億m3，距礦區(qū)直距僅100m左右。盡管區(qū)內地層為片麻巖類隔水層，透水性較差，但區(qū)內斷裂構造發(fā)育，仍具一定的透水性。當探采工作位于水庫水位以下時，應進行經常性的專門水文地質觀測工作，以防礦坑突水事件發(fā)生。

（2）工程地質條件中等，礦體頂、底板及坑道圍巖比較穩(wěn)固，巖石質量一般良好。但未來礦山開采，對強風化帶和裂隙構造發(fā)育地段的巖體可采取適當的支護措施。

（3）礦區(qū)地質環(huán)境質量良好，區(qū)域地殼較為穩(wěn)定，有記載的歷史地震震級均在5級以下，區(qū)域地殼較為穩(wěn)定。礦區(qū)附近無污染源，地下水、地表水質量較好。礦區(qū)及礦床內基本沒有放射性危害。

綜上所述，本區(qū)礦床開采技術條件較好。

參考文獻

[1] 胡國民. 河南省洛寧縣月亮溝礦區(qū)鉛鋅銀礦詳查報告[R]. 河南省有色金屬地質礦產局第一地質大隊，2005.

[2] 房佩賢，衛(wèi)中鼎，廖資生，等. 專門水文地質學[M].北京： 地質出版社，1987.

[3] 王亞平，鮑征宇，王蘇朋. 礦石固體廢物的環(huán)境效應研究進展及大冶銅綠山尾礦的環(huán)境效應[J].礦物巖石地球化學報，1998，17（2）：98-102.