后倉(cāng)礦區(qū)金礦床工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)調(diào)查研究

王仁朋

（煙臺(tái)黃金職業(yè)學(xué)院，山東 煙臺(tái) 265400）

后倉(cāng)金礦床位于膠東半島山東招遠(yuǎn)，行政區(qū)劃隸屬招遠(yuǎn)市大伊格莊。本文在后倉(cāng)金礦床的地質(zhì)勘查資料詳細(xì)總結(jié)分析的基礎(chǔ)上，對(duì)礦床工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)進(jìn)行了調(diào)查研究，為礦區(qū)整體工程建設(shè)規(guī)劃、礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用、勘查工程布置和礦床開(kāi)采方法確定提供了較為詳實(shí)的資料及有益參考。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

勘查區(qū)位于膠東半島西北部—膠西北金礦集區(qū)，為我國(guó)最重要的金成礦區(qū)，其大地構(gòu)造位置處在華北板塊（Ⅰ）東南緣，膠北隆起區(qū)（Ⅱ）之膠北隆起（Ⅲ）西緣之Ⅳ級(jí)構(gòu)造單元—膠北斷隆（斷），沂沭斷裂帶東側(cè)。招（遠(yuǎn)）～平（度）斷裂帶中段。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，巖漿巖廣布。

2 礦床工程地質(zhì)特征

礦床位于膠東隆起的西緣，區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)不甚強(qiáng)烈，淺層第四系松散巖層較薄，基巖為較為堅(jiān)固的巖漿巖和變質(zhì)巖，巖石硬度大，力學(xué)強(qiáng)度高，巖石質(zhì)量以好的、極好的為主，巖體較完整，穩(wěn)定性較好。

2.1 工程地質(zhì)分區(qū)

根據(jù)鉆孔工程地質(zhì)編錄、巖石物理力學(xué)性能測(cè)試等成果數(shù)據(jù)綜合分析，礦床的工程地質(zhì)大致可分為四個(gè)區(qū)：第四系松散軟弱巖層工程地質(zhì)條件不良區(qū)(Ⅰ)；基巖風(fēng)化帶及主斷裂面下部工程地質(zhì)條件較差區(qū)(Ⅱ)；上盤(pán)及下盤(pán)蝕變帶工程地質(zhì)條件良好區(qū)(Ⅲ)；底板工程地質(zhì)條件優(yōu)良區(qū)(Ⅳ)。

（1）工程地質(zhì)條件不良區(qū)(Ⅰ)。位于礦區(qū)的表層，主要為第四系松散土層，由沖洪積、殘坡積堆積形成，主要沿河流呈階地狀分布，厚度變化較大，最厚15m。巖土層呈散體結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度低，屬軟弱層，施工中易出現(xiàn)坍塌、流砂等不良工程地質(zhì)現(xiàn)象。工程施工時(shí)應(yīng)全面支護(hù)，也可采用施工前先固結(jié)等方法施工，工程地質(zhì)條件不良。

（2）工程地質(zhì)條件較差區(qū)(Ⅱ)。主要分布于裸露于地表的基巖風(fēng)化帶和礦體發(fā)育的主裂面附近，在局部構(gòu)造裂隙發(fā)育明顯地段也有展布?；鶐r風(fēng)化帶位于礦床淺層,分布在整個(gè)礦床范圍內(nèi)，風(fēng)化層厚度一般在10m～20m，局部可達(dá)60m，受風(fēng)化水蝕作用影響較強(qiáng)，RQD：10～40，工程地質(zhì)條件較差。主裂面附近基巖整體較破碎，巖體主要有斷層泥、構(gòu)造角礫巖、黃鐵絹英巖化碎裂巖等構(gòu)成，沿?cái)鄬幽嘧呦蚍植?，厚?.05m～40m，厚度變化較明顯，巖石破碎程度差異較大，RQD多在35～65。巖石受強(qiáng)烈風(fēng)化和構(gòu)造蝕變作用，裂隙十分發(fā)育，受力程度呈不均勻性，強(qiáng)度也很低，飽和單軸抗壓強(qiáng)度多為30MPa左右，巖石整體屬軟弱～半堅(jiān)硬巖。巖體的完整性差或破碎，屬碎裂結(jié)構(gòu)，工程施工中易出現(xiàn)坍塌、掉塊、冒頂?shù)炔涣脊こ痰刭|(zhì)現(xiàn)象，需部分支護(hù)，工程地質(zhì)條件較差。

（3）工程地質(zhì)條件良好區(qū)(Ⅲ)。主要位于主斷裂附近的上、下盤(pán)區(qū)域，巖體裂隙發(fā)育中等，鉆孔揭露主要可見(jiàn)2～3組，多為壓扭性，RQD值一般在65～85左右，巖石質(zhì)量以好的為主，部分為中等。巖體較完整或中等完整，屬整體塊狀結(jié)構(gòu)，巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度平均83.73MPa，硬度較大，屬堅(jiān)硬巖。工程施工中一般不會(huì)出現(xiàn)不良工程地質(zhì)現(xiàn)象，個(gè)別地段可能出現(xiàn)掉塊、冒落等不良工程地質(zhì)現(xiàn)象，工程施工中個(gè)別地段需簡(jiǎn)單支護(hù)，工程地質(zhì)條件良好。

2.2 巖體結(jié)構(gòu)面特征

礦床內(nèi)的巖石多為巖漿巖和變質(zhì)巖,巖性間多呈蝕變過(guò)渡接觸,各種巖性間以及各巖石內(nèi)部沒(méi)有明顯接觸結(jié)構(gòu)面，其主要結(jié)構(gòu)面為斷裂構(gòu)造形成，礦區(qū)主要發(fā)育為招平斷裂構(gòu)造帶。招平斷裂構(gòu)造帶貫穿整個(gè)礦區(qū)，不僅控制著礦體及巖性帶的分布，還是礦床及附近最大規(guī)模的斷裂結(jié)構(gòu)面，也是二長(zhǎng)花崗巖與(礦化)蝕變巖帶的接觸面，結(jié)構(gòu)面延伸達(dá)數(shù)十公里，為區(qū)域性斷裂構(gòu)造帶。斷裂帶的主要標(biāo)志層是由斷層泥構(gòu)成的斷層面，深灰至黑色，斷層泥粘粒的質(zhì)地均勻，呈軟塑狀至硬塑狀，強(qiáng)度極低，分布范圍大，對(duì)礦床及區(qū)域巖體穩(wěn)定的影響很大。結(jié)構(gòu)面兩側(cè)碎裂蝕變巖受其影響，強(qiáng)度差異明顯，頂部破碎程度增大，并有一定的視層狀特點(diǎn)，巖石質(zhì)量和巖體完整性均較差，下部巖體多堅(jiān)硬，巖石質(zhì)量和巖體完整性均較好，并多出現(xiàn)蝕變成礦。

2.3 礦體及其頂?shù)装鍘r石穩(wěn)固性評(píng)價(jià)

根據(jù)鉆探資料和巖石力學(xué)性質(zhì)測(cè)試統(tǒng)計(jì)，礦體頂、底板巖石質(zhì)量有一定的差異，主要體現(xiàn)在巖石的完整程度上，其次是巖石的強(qiáng)度。通過(guò)鉆孔揭露，主裂面附近巖體多碎裂結(jié)構(gòu)，巖心柱狀、塊狀為主，蝕變較強(qiáng)，且受構(gòu)造作用明顯，巖石硬度較差，巖石RQD多大于65，飽和單軸抗壓強(qiáng)度多在30MPa左右，屬軟弱～半堅(jiān)硬巖，工程地質(zhì)條件較差。主裂面以下的成礦構(gòu)造蝕變巖至隔水底板下伏厚度約25m以上區(qū)域，巖體多中等完整，巖心住狀為主，巖石RQD值一般在60～80，屬中等的，飽和單軸抗壓強(qiáng)度多在30MPa～40MPa，屬半堅(jiān)硬巖，工程地質(zhì)條件較好。

隔水底板巖體整體塊狀結(jié)構(gòu)，本層未穿透，據(jù)鉆孔揭露，巖石RQD值多大于70，飽和單軸抗壓強(qiáng)度多大于70MPa，工程地質(zhì)條件好。根據(jù)礦山情況，礦體位于主裂面以下，平巷開(kāi)拓多沿下盤(pán)巖體挖掘礦體，平巷一般開(kāi)拓到主裂面附近就要終止，工程施工中一般不會(huì)出現(xiàn)不良工程地質(zhì)現(xiàn)象，個(gè)別地段需簡(jiǎn)單支護(hù)。若井巷施工穿過(guò)礦體開(kāi)拓至頂板位置時(shí)，由于頂板巖體破碎，斷層泥遇水易軟化，工程地質(zhì)條件較差，生產(chǎn)過(guò)程中易產(chǎn)生冒頂、坍塌、掉塊、偏幫等不良工程地質(zhì)現(xiàn)象，必須嚴(yán)格支護(hù)。

3 礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)特征

3.1 礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)現(xiàn)狀及評(píng)價(jià)

礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境優(yōu)良，通過(guò)近幾年的礦山開(kāi)采沒(méi)有對(duì)礦區(qū)地下水造成明顯的破壞，各含水層水質(zhì)一般，地下水化學(xué)類(lèi)型多樣。礦山礦坑水不外排，全部循環(huán)利用，用作生產(chǎn)用水(選礦用水、充填用水、井下生產(chǎn)用水)，礦坑排水不會(huì)與地表水發(fā)生直接聯(lián)系。區(qū)內(nèi)丘陵發(fā)育，溝淺坡緩，歷史上沒(méi)有發(fā)生過(guò)崩塌、滑坡、泥石流等自然災(zāi)害，交通干線兩側(cè)可視范圍內(nèi)未見(jiàn)地形地貌景觀遭受破壞。礦山開(kāi)采多年，對(duì)采空區(qū)進(jìn)行了尾礦砂充填，至今未發(fā)現(xiàn)因礦山采礦造成的采空塌陷、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題。確定，礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度較輕。

3.2 礦山開(kāi)采對(duì)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的影響預(yù)測(cè)

在礦區(qū)內(nèi)，隨著探采工程的加深，可能誘發(fā)或加劇地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題，現(xiàn)分述如下：

（1）廢水。礦坑疏干排水要進(jìn)行重復(fù)利用如井下施工，采空區(qū)回填等，醫(yī)療、生活等方面的廢水要達(dá)標(biāo)排放。如果對(duì)這些廢污水不經(jīng)處理直接排放，將直接或間接地污染地表水、地下水和周?chē)恋?，有害元素的揮發(fā)也污染空氣。

（2）廢渣。采礦過(guò)程廢棄的石渣處理不當(dāng)，會(huì)占用大量的土地，土地的破壞在一定程度上也影響礦區(qū)的生態(tài)平衡乃至造成泥石流等不良地質(zhì)災(zāi)害。被破壞的地表、廢石堆、尾礦池更是大氣、水體、土壤的污染源，所以廢渣除要進(jìn)行回填外，還要定點(diǎn)堆放，統(tǒng)一進(jìn)行無(wú)害化處理。

（3）粉塵。本礦床礦石類(lèi)型為硬質(zhì)巖類(lèi)，富含長(zhǎng)英質(zhì)礦物成分，在礦山采掘爆破、礦石破碎等生產(chǎn)過(guò)程中，都會(huì)產(chǎn)生大量的游離性SiO2等粉塵，不僅對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量有影響，而且對(duì)操作人員的健康直接構(gòu)成傷害，長(zhǎng)時(shí)間過(guò)量吸入粉塵會(huì)增大硅肺病發(fā)生的幾率，因此井下作業(yè)人員要配備好勞動(dòng)防護(hù)用品。

（4）其它因素。未來(lái)礦床開(kāi)采中隨著開(kāi)采深度的不斷加大，應(yīng)加強(qiáng)深部巖礦石的放射性檢測(cè)，以免給礦區(qū)工作人員造成傷害和對(duì)環(huán)境造成放射性污染；在深部開(kāi)拓中，受地溫影響越來(lái)越明顯，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)地溫變化情況監(jiān)測(cè)。

4 結(jié)論

礦體上、下盤(pán)巖體完整，巖石物理性質(zhì)較好，礦體頂板以半堅(jiān)硬巖為主，巖體中等完整，工程地質(zhì)條件較好；礦體巖石以半堅(jiān)硬類(lèi)為主，巖體中等完整為主，工程地質(zhì)條件較差；底板巖體完整，巖石力學(xué)強(qiáng)度高，屬堅(jiān)硬巖，工程地質(zhì)條件良好。依據(jù)《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范》（GB12719-91），確定該礦區(qū)工程地質(zhì)條件屬簡(jiǎn)單型；礦區(qū)所屬區(qū)域斷裂構(gòu)造不甚發(fā)育，巖性巖相較穩(wěn)定，礦山建設(shè)引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性小，礦區(qū)范圍無(wú)重大污染源，對(duì)地質(zhì)地貌景觀的破壞和影響較小，依據(jù)《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范》（GB12719-91），確定該礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量良好。