德興銅礦五號(hào)尾礦庫地質(zhì)條件及地質(zhì)編錄工作研究

郭 承

（中國有色金屬長沙勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖南 長沙 410000）

1 地質(zhì)條件概況

1.1 自然地理

本項(xiàng)目工作區(qū)位于江西省德興市德興銅礦四號(hào)尾礦庫東側(cè)約2 公里的鐵羅山林場(chǎng)溝內(nèi)，行政區(qū)劃上屬于德興市?？阪?zhèn)杜村大隊(duì)管轄范圍。場(chǎng)地原始地貌單元為構(gòu)造剝蝕低山丘陵夾沖溝地貌，山坡自然坡度35°～50°。

1.2 區(qū)域氣象水文

區(qū)域氣象水文庫區(qū)地屬亞熱帶東南季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫和，四季分明，多雨濕潤。年平均氣溫17.2℃，年平均最高氣溫28.4℃，發(fā)生在七、八月；年平均最低氣溫6.1℃，多發(fā)生在十二月、一月、二月，受冷空氣影響，氣溫變化較大。年平均降雨量2016mm，降雨多集中在四、五、六三個(gè)月，平均降雨量1379mm，占全年降雨量的68%，為豐水期；九月、十月、十一月、十二月、一月為枯水期，平均降雨量為350mm，僅為全年的18%。年平均蒸發(fā)量1300mm，七、八、九三個(gè)月，氣候炎熱，氣溫增高，蒸發(fā)量增大，為570mm，降雨量與蒸發(fā)量差異明顯，具有夏旱、秋干、冬陰、春寒的特點(diǎn)。德興銅礦五號(hào)尾礦庫屬饒河水系，庫內(nèi)水系主要為樂安河水系及其支流小浮溪河水系。

（1）樂安河，又稱安樂江，是區(qū)內(nèi)最主要河流，它發(fā)源于東北部障公山麓，斜穿德興市，從場(chǎng)地北側(cè)由北東向南西流過，匯入鄱陽湖。河寬豐水期100m ～200m，枯水期為30m ～100m。根據(jù)德興市香屯水文站觀測(cè)統(tǒng)計(jì)資料，最高洪水位52.68m，多年平均流量124.8m3/s；平均水位以7月為最高、1月最低。支流眾多。

（2）小浮溪河為樂安河支流之一，由南向北貫穿勘查區(qū)，并注入樂安河，匯水面積約15km2，河床寬5m ～17m。汛期流量可達(dá)15000m3/s ～30000m3/d，枯水期流量約500m3/d，此溪流主要靠眾多山谷支流匯集而成。山谷支流除部分為季節(jié)性水流外，尚有許多常流水。

1.3 德興銅礦五號(hào)尾礦庫地質(zhì)構(gòu)造

據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及已有初勘資料顯示，庫區(qū)地處揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)（一級(jí)構(gòu)造單元）下江南臺(tái)隆（二級(jí)構(gòu)造單元）與下?lián)P子至錢塘江拗陷（二級(jí)構(gòu)造單元）的銜接部位，贛東北深斷裂帶的北西側(cè)，是顯著的構(gòu)造變異帶。

由于多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，區(qū)內(nèi)地層褶皺強(qiáng)烈，斷裂縱橫交錯(cuò)。主要構(gòu)造線為東北向、東西向。庫內(nèi)褶皺構(gòu)造及斷裂構(gòu)造均顯示這一展布特征。

1.3.1 褶皺構(gòu)造

即銀山-銅廠復(fù)背斜，為萬年至德興復(fù)背斜次一級(jí)褶皺，其軸部大致位于德興至?？谝痪€，軸向北東，南西延入萬年，北東延入浙西北，軸部廣布雙橋山群下亞群之上部巖組。

1.3.2 斷裂

北東向斷裂：

（1）F7斷裂：貫穿尾礦庫區(qū)，走向50°～55°，傾角75°左右，傾向北西。此斷裂錯(cuò)切明顯，造成部分地層的缺失或重復(fù)。斷裂面呈舒緩波狀，見有斜沖及水平擦痕，走向較平直穩(wěn)定。擠壓帶內(nèi)可見透鏡體發(fā)育，圍繞透鏡體見片理化、糜棱巖化。兩側(cè)礦石受擠壓破碎，揉皺及次級(jí)平行裂隙十分發(fā)育。該斷裂延長10公里以上，擠壓帶寬1m ～2m，局部3m ～5m，影響范圍20m ～30m。

（2）F8 斷裂：經(jīng)過上游攔砂壩與截滲壩之間，走向42°～63°，傾角50°～55°，局部陡立，傾向北西。此斷裂規(guī)模較大，活動(dòng)強(qiáng)烈，基本上構(gòu)成了雙橋山群與小浮溪群的界限。斷裂面平直且呈舒緩波狀，可見斜沖及近于水平擦痕。擠壓帶內(nèi)透鏡體發(fā)育，常見片理化、糜棱巖化。兩側(cè)巖石因受擠壓影響，揉皺十分明顯。該斷裂延長幾十公里，擠壓帶寬2m ～5m，最寬達(dá)20m ～25m。

（3）F4 斷裂：在勘查范圍內(nèi)西起大山選礦廠，貫穿尾礦庫兩側(cè)山體，于橫坑被F6 斷裂錯(cuò)斷，總體走向60°～65°，傾角55°～70°，多傾向北西。斷裂規(guī)模較大，控制區(qū)域地層，巖漿巖及礦產(chǎn)的分布。斷裂面平直且呈緩波狀，可見斜沖及水平擦痕，顯示了壓扭性特征。擠壓帶內(nèi)透鏡體，片理化，糜棱巖化均較發(fā)育，可見角礫巖，但角礫較細(xì)小。兩側(cè)地層受擠壓明顯，蝕變影響范圍很寬，局部硅化形成硅化帶。

北北東向斷裂：勘查區(qū)主要分布有F5、F6、F9，走向10°～25°，傾向南東，傾角55°～75°，該斷裂由一系列左行側(cè)列展布的擠壓帶組成，具有明顯的錯(cuò)切作用，逆鐘向?yàn)橹?，致使部分雙橋山群缺失，產(chǎn)狀紊亂，斷裂面呈舒緩波狀，擠壓帶內(nèi)透鏡體發(fā)育，透鏡體之間擠壓片理發(fā)育。

近東西向斷裂：F3 斷裂：從下游壩左岸經(jīng)庫區(qū)內(nèi)鐵羅山林場(chǎng)橫穿東側(cè)山體，地貌上往往顯示近東西向的溝谷或凹地。由一系列相互平行、長短不一、斷續(xù)分布、強(qiáng)弱相間的密集斷裂、陡立片理、擠壓破碎帶組成。走向75°～95°，傾向北或南，傾角65°～85°，一般75°左右。通過灣頭—鐵羅山村的斷裂規(guī)模最大，斷續(xù)延伸9km ～10km。擠壓帶寬1m ～2m，少數(shù)達(dá)15m ～30m。斷裂面片理化，甚至糜棱巖化。兩側(cè)礦石也呈現(xiàn)擠壓狀態(tài)，可見陡立片理帶、褶皺等。

勘查區(qū)構(gòu)造斷裂均以擠壓斷裂為主，其活動(dòng)均發(fā)生于中生代以前，海西、印支、燕山各期均有活動(dòng)。經(jīng)多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，構(gòu)造裂隙密集而均勻，風(fēng)化裂隙也較發(fā)育，裂隙充填物多，含泥質(zhì)很高，張開度小，經(jīng)本次詳勘現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查測(cè)繪及已有資料顯示，庫區(qū)斷層通過地段地表植被發(fā)育，且均覆蓋有較厚的殘坡積層，屬于擠壓性斷裂，斷裂帶內(nèi)片理化，糜棱巖化均較發(fā)育，透水性及導(dǎo)水性差，水量貧乏。

1.4 場(chǎng)地地層巖性

區(qū)內(nèi)地層分布，中元古界和晚元古界以及早古生界地層面積較大，其余為局部和零星分布。據(jù)本次野外地質(zhì)調(diào)查及現(xiàn)場(chǎng)勘察鉆探采樣顯示，庫區(qū)出露地層主要為前震旦系雙橋山群及小浮溪群淺變質(zhì)巖系，巖層層面、片理面發(fā)育，地層總的走向近東西，傾向180°～352°，傾角21°～57°。巖性為一套泥砂質(zhì)與凝灰?guī)r混合沉積層，具類復(fù)理式建造，厚度大于2000m。第四系則主要分布于山坡及山間溝谷之中，厚度一般從幾十厘米至10 余米。由上至下分述如下：

人工填積（Qml）層：素填土（地層代號(hào)①）：黃褐、褐色，以粉粘粒為主，局部夾有10%～20%碎塊石，粒徑0.2cm ～7cm，多呈棱角狀，稍濕，松散～稍密狀態(tài)。該層系新近人工堆積，場(chǎng)內(nèi)零星分布。

第四系全新統(tǒng)沖積（Q4al）層：粉質(zhì)粘土（地層代號(hào)②）：褐～褐黃色，切面較光滑、稍有光澤，干強(qiáng)度較高，韌性較高，無搖振反應(yīng)，呈濕、可塑狀態(tài)，主要分布于浮溪河兩側(cè)及支流附近溝谷平坦地段。粉質(zhì)粘土（地層代號(hào)③）：灰黃～褐灰色，切面較光滑、稍有光澤，干強(qiáng)度較高，韌性較高，無搖振反應(yīng)，呈濕、軟塑～流塑狀態(tài)，多分布于浮溪河兩側(cè)及支流附近溝谷平坦地段。粉質(zhì)粘土（地層代號(hào)④）：褐黃、褐色，切面較光滑、稍有光澤，干強(qiáng)度中等，韌性中等，無搖振反應(yīng)，呈濕、硬塑狀態(tài)。多分布于浮溪河兩側(cè)及支流附近溝谷平坦地段。

2 地質(zhì)編錄方案

2.1 項(xiàng)目概況

德興銅礦五號(hào)尾礦庫位于四號(hào)尾礦庫東岸的鐵羅山林場(chǎng)溝內(nèi)，匯水面積15.407km2，占地面積13.41km2，總壩高224m，最終淹沒線標(biāo)高為290m，總庫容10.313 億m3。尾礦庫兩岸山脊線的標(biāo)高大多都在310m ～610m 之間，尾礦庫走向?yàn)槟?北走向。庫區(qū)內(nèi)控制巖性為千枚巖，巖性比較單一。

五號(hào)尾礦庫為二等尾礦庫，庫容加上礦山正服役尾礦庫的剩余庫容，可滿足堆存礦山生產(chǎn)期內(nèi)產(chǎn)出全部尾礦的需要。

2.2 地質(zhì)編錄目的、內(nèi)容及技術(shù)要求

（1）主要目的、內(nèi)容與技術(shù)要求。①鑒定礦層巖性、風(fēng)化程度、地質(zhì)構(gòu)造、礦體完整性、礦石基本質(zhì)量等級(jí)劃分等。②室內(nèi)試驗(yàn)確定礦石單軸飽和抗壓強(qiáng)度Rc礦石堅(jiān)固性普式系數(shù)F（為工程結(jié)算提供依據(jù)）、巷道內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試等。③巷道內(nèi)冒頂片幫等不良情況的處理方案及支護(hù)建議。④不良地質(zhì)地段地質(zhì)災(zāi)害描述及預(yù)警報(bào)告等。

（2）現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)編錄。碎石土描述顆粒級(jí)配，粗顆粒形狀、母巖成份、風(fēng)化程度，充填物的性質(zhì)、濕度、充填程度，密實(shí)度，層理特征。巖石描述顏色、結(jié)構(gòu)構(gòu)造，膠結(jié)物、風(fēng)化程度、堅(jiān)硬程度、巖芯狀態(tài)等。地質(zhì)現(xiàn)象拍照，用數(shù)碼相機(jī)對(duì)工程有重要意義的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)現(xiàn)象、場(chǎng)地地形地貌、開挖巖土樣進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拍照并留存。巖石試驗(yàn)數(shù)量滿足技術(shù)要求及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)要求，巖樣應(yīng)打包封裝，將現(xiàn)場(chǎng)采取的樣品用粘膠帶包好并均帖上標(biāo)簽，標(biāo)簽上下應(yīng)與巖樣上下一致，并牢固地粘貼于外壁。

3 結(jié)語

因地質(zhì)工程施工具有很強(qiáng)的地區(qū)性和經(jīng)驗(yàn)性，在進(jìn)行編錄工作前，對(duì)研究區(qū)地質(zhì)特征進(jìn)行描述與評(píng)價(jià)，在編錄工作中積極進(jìn)行總結(jié)，做到全面、客觀進(jìn)行地質(zhì)編錄，為準(zhǔn)確評(píng)價(jià)德興銅礦五號(hào)尾礦庫提供參考資料。