花崗巖礦礦床地質特征及開采技術條件分析

周小雨，王少輝，韓金偉

(1.河南省地球物理空間信息研究院，河南 鄭州 450000； 2.河南省地質物探工程技術研究中心，河南 鄭州 450000)

花崗巖具有高強度、硬度、耐磨性、抗腐蝕、耐氣候性能，花崗巖結構均勻，質地堅硬，顏色美觀，外觀色澤可保持百年以上，是優(yōu)質的建筑石材。由于硬度高、耐磨損，除了用作高級建筑裝飾工程，大廳地面外，還是雕刻的首選之材[1-3]。使用范圍廣泛，易維護保養(yǎng)；花崗巖的花紋一般變化較小，色澤穩(wěn)定，易大面積拼裝。在天然建筑飾面材料中，花崗巖受到人們廣泛重視與偏愛，特別是在高級建筑領域的應用，已經成為一種時尚，成為一種豪華程度的標志。因此，世界花崗巖總產量的增長速度近20年來一直居高不下[4-10]。本文對河南省南召縣田家莊飾面用花崗巖礦的礦床地質特征及開采技術條件進行了分析，研究為后期礦山建設提供了依據。

1 礦區(qū)地質特征

1.1 地層

礦區(qū)地層被五垛山復式巖體黑云母二長花崗巖單元(Pz1W1ηγ)所吞噬，其余為新生界第四系殘坡積物[11-13]。新生界第四系(Q)巖性主要為礫石、砂土、一些大的滾石和腐殖層。

1.2 構造

(1)褶皺、斷裂。礦區(qū)位于五垛山巖體內，無褶皺構造分布，主要發(fā)育的斷裂構造1條，即康心岈—北溝平移斷層。伴隨斷層發(fā)育有不同方向的節(jié)理、裂隙(密集帶)，縱橫交錯成網狀分布，構成本區(qū)復雜的構造格局?？敌尼睖掀揭茢鄬?F31)南起工作區(qū)外的康心岈，向北經北溝至田家莊南尖滅，區(qū)內延展長度2.3 km，走向335°，斷層傾向南西，傾角80°左右。斷層形成于加里東期花崗巖體中。斷層帶寬20 m左右，帶內有硅化的構造角礫巖。巖石呈褐紅、黑色，角礫成分多為脈石英，基質為壓碎的礦物粉末。帶內鐵質、錳質與硅質富集，長石具有高嶺土化。在主斷裂西側，發(fā)育規(guī)模較小的次級斷層，傾向100°，傾角70°～80°。

(2)節(jié)理、裂隙。礦區(qū)內各個方向的節(jié)理、裂隙在各處發(fā)育程度有所不同。主要的4組裂隙，2組為北東向節(jié)理、裂隙，2組為北西向節(jié)理、裂隙，傾角一般大于70°，還分布有少量的緩傾斜節(jié)理、裂隙。通過前期的地質測量和隨后針對節(jié)理、裂隙點進行的調查，繪制了礦區(qū)節(jié)理、裂隙發(fā)育走向玫瑰花圖，如圖1所示。斷層、節(jié)理和裂隙的分布、密集程度、產狀等直接影響著礦體的完整性和連續(xù)性，更左右著礦體的成荒率，特別是緩傾斜節(jié)理、裂隙。根據各統(tǒng)計點節(jié)理、裂隙的發(fā)育程度，結合密集帶的分布情況及地質測量中對節(jié)理、裂隙的分布記錄情況，將礦區(qū)劃分出節(jié)理、裂隙發(fā)育區(qū)(>3條/m)、中等發(fā)育區(qū)(1～3條/m)和不發(fā)育區(qū)(<1條/m)。在節(jié)理、裂隙發(fā)育區(qū)有節(jié)理、裂隙發(fā)育程度較發(fā)育或不發(fā)育級別的統(tǒng)計點分布；而在節(jié)理、裂隙較發(fā)育區(qū)或不發(fā)育區(qū)同樣也包含有其他2個級別節(jié)理、裂隙發(fā)育程度的統(tǒng)計點。這充分說明礦區(qū)內的節(jié)理、裂隙發(fā)育程度不均性。

圖1 礦區(qū)節(jié)理、裂隙發(fā)育情況走向玫瑰花圖Fig.1 Rose diagram of joint and fissure development trend in the mining area

1.3 巖漿巖

礦區(qū)內主要分布五垛山復式巖體黑云母二長花崗巖單元，巖體內偶見零星分布的細小脈巖。

(1)巖體。為五垛山復式巖體黑云母二長花崗巖單元，該巖體是飾面用花崗巖礦的賦礦地質體。巖性為中細粒黑云母二長花崗巖，灰白色，半自形粒狀結構為主、次有似斑狀結構，塊狀構造。由于風化作用的差異，巖體地貌表現(xiàn)形式不同，有饅頭狀平緩山脊，也有陡峻山峰，山坡一般比較陡，陡崖比較常見。受節(jié)理、裂隙的影響，山坡上易出現(xiàn)陡而直的沖溝。巖體在地表多有程度不同的風化，自地表向下依次呈松散狀砂—硬質原巖逐漸過渡。

(2)脈巖。脈巖主要為巖體內后期沿節(jié)理充填的石英脈，數(shù)量少，規(guī)模小，均分布于此次圈定的礦體之外。石英脈無色、白色，隱晶結構，塊狀構造，由100%隱晶質石英組成，出露長度1～5 m，寬度1～10 cm，僅在北西向節(jié)理中局部可見。

1.4 覆蓋層及風化層

(1)覆蓋層。礦區(qū)覆蓋層分為坡積物和二長花崗巖風化層2類：①坡積物多沿溝谷分布，厚度一般為0.5～2.0 m，最厚3.5 m，成分主要為風化砂土、礫石，疏松散亂堆積，局部有腐殖層。此次圈定礦體均位于陡峭山脊之上，覆蓋層零星分布，厚度較薄。②二長花崗巖風化層在原巖頂部不均勻分布，分風化層和半風化層，屬于飾面用花崗巖礦的覆蓋層。

(2)風化層。風化層顏色呈土黃色—褐黃色，原巖結構構造已遭完全破壞，礦物顆粒已互相分離，結構松散，常表現(xiàn)為風化砂和碎碴狀，輕微敲擊即成碎塊或顆粒狀，成分與二長花崗巖基本相同，風化砂中黑云母相對原巖較少，長石顆粒相對較小，石英含量相對略有升高。厚度隨地形變化而變化，沿山坡向下由于坡度由緩變陡而逐漸變薄。在節(jié)理、裂隙發(fā)育地段及節(jié)理、裂隙較發(fā)育的陡坎邊部厚度有所增加，分布和厚度變化較大。半風化層是花崗巖原巖經風化作用后依然保留原巖塊狀構造，結構部分遭破壞，次生裂隙發(fā)育，巖石碎裂較嚴重，完整性變差，結構強度變低，稍受力易破碎，已不能作為飾面用花崗石礦石原料。根據鉆探、淺鉆工程揭露情況，風化、半風化層厚度一般在0.4～7.5 m，最厚11.4 m(礦區(qū)南部)，平均厚4.2 m。礦區(qū)內風化層的分布及厚度一般受下面幾個因素的影響：①地形坡度，坡度緩的地方易分布風化層；②節(jié)理、裂隙發(fā)育程度，在節(jié)理、裂隙發(fā)育地段風化層相對較厚；③所處的位置，在山脊處風化層會分布較廣，而在陡坡及溝谷內則較為少見或較薄。

風化作用只存在于近地表，且影響深度不大，故對礦石的荒料影響較小，只是在接近風化層的礦體上部荒料的物理性能可能會稍有降低，但從本次在半風化層所采的物理性能樣測試結果來看，仍能滿足飾面用花崗巖礦的工業(yè)指標要求，可以作為飾面用花崗巖礦開采利用。隨著開采深度的增加，礦石的物理性能會有所升高，荒料質量也會提高。覆蓋層和風化層可作為建筑用砂綜合利用。

礦區(qū)內覆蓋層、風化層情況如圖2所示。

圖2 礦區(qū)內覆蓋層、風化層情況Fig.2 Overburden and weathered layers in the mining area

2 礦床地質

2.1 礦體特征

通過1∶2 000地質測量，對礦區(qū)內節(jié)理裂隙發(fā)育程度的統(tǒng)計，鉆探及淺鉆工程控制，依據工業(yè)指標，將節(jié)理裂隙、色線、色斑等發(fā)育程度相對較低的地段作為礦體進行圈定。根據以上原則，礦區(qū)內共圈定8個礦體，賦存于黑云母二長花崗巖體中，由節(jié)理密集帶(測算荒料率小于18%的節(jié)理密集帶)邊部的基本樣圈定出礦體邊界，依據最低估算標高圈定礦體自然邊界。礦體基本特征見表1。

表1 礦體基本特征Tab.1 Basic characteristics of ore body

(1)K1礦體。分布于礦區(qū)東北部，由11、13勘探線、ZK1301鉆孔及27個取樣鉆(淺鉆)控制。礦體賦存于黑云母二長花崗巖體中，礦體平面呈近橢圓狀南北向展布，長約260 m，寬約140 m，面積為28 863 m2。礦體出露標高+1 025～+950 m，工程控制標高+1017～+943m，估算標高+1025～+950 m。礦體上部被可綜合利用的風化層剝離物覆蓋，覆蓋層厚度0.4～2.0 m，礦體北部、西部邊界為最低估算標高線。礦體厚度總體表現(xiàn)為南厚北薄，東厚西薄。礦體體圖解荒料率33.16%～33.75%，平均33.46%，理論荒料率31.50%。礦石商品品牌為“芝麻灰”，在礦體上取基本樣40件，與標準樣對比，花色品種無變化。取物理性能樣1件，測試結果表明礦石能滿足飾面用花崗巖一般工業(yè)要求。共估算控制+推斷資源量荒料量18.53×104m3，占全礦區(qū)估算荒料量的4.35%。

(2)K2礦體。分布于礦區(qū)東北部，由21、23勘探線、ZK2101、ZK2301鉆孔及16個取樣鉆(淺鉆)控制。礦體賦存于黑云母二長花崗巖體中，礦體平面呈近橢圓狀東西向展布，長約310 m，寬約120 m，面積32 248 m2。礦體出露標高+1 000～+810 m，工程控制標高+978～+780m，本次估算標高+1 000～+810 m。礦體上部被可綜合利用的風化層剝離物覆蓋，覆蓋層厚度0.9～1.6 m，礦體西部邊界為最低估算標高線。礦體厚度總體表現(xiàn)為東厚西薄。礦體體圖解荒料率32.35%～33.11%，平均32.73%，理論荒料率30.81%。礦石商品品牌為“芝麻灰”，在礦體上取基本樣48件，與標準樣對比，花色品種無變化。取物理性能樣2件，測試結果表明礦石能滿足飾面用花崗巖一般工業(yè)要求。共估算控制+推斷資源量荒料量39.25×104m3，占全礦區(qū)估算荒料量的9.21%。

(3)K3礦體。分布于礦區(qū)中北部，由31、33、35勘探線、ZK3101、ZK3301、ZK3501鉆孔及22個取樣鉆(淺鉆)控制。礦體賦存于黑云母二長花崗巖體中，礦體平面呈近橢圓狀北東—南西向展布，長約640 m，寬100～180 m，面積77 231 m2。礦體出露標高+1 005～+670 m，工程控制標高+982～+622 m，本次估算標高+1 005～+670 m。礦體上部被可綜合利用的風化層剝離物覆蓋，覆蓋層厚度0.3～1.9 m，礦體西南部邊界為最低估算標高線。礦體厚度總體表現(xiàn)為東北厚西南薄。礦體體圖解荒料率32.56%～34.16%，平均33.43%，理論荒料率31.47%。礦石商品品牌為“芝麻灰”，在礦體上取標準樣1件，取基本樣98件，與標準樣對比，花色品種無變化。取物理性能樣4件，測試結果表明礦石能滿足飾面用花崗巖一般工業(yè)要求。共估算控制+推斷資源量荒料量172.47×104m3，占全礦區(qū)估算荒料量的40.49%。

(4)K4礦體。分布于礦區(qū)中部，由41、43勘探線、ZK4101、ZK4301鉆孔及24個取樣鉆(淺鉆)控制。礦體賦存于黑云母二長花崗巖體中，礦體平面呈近橢圓狀北東—南西向展布，長約310 m，寬約150m，面積40872m2。礦體出露標高+800～+700 m，工程控制標高+799～+668 m，本次估算標高+800～+700 m。礦體上部被可綜合利用的風化層剝離物覆蓋，覆蓋層厚度0.8～3.5 m，礦體西南部邊界為最低估算標高線。礦體厚度總體表現(xiàn)為東北厚西南薄。礦體體圖解荒料率33.28%～34.60%，平均33.94%，理論荒料率31.95%。礦石商品品牌為“芝麻灰”，在礦體上取基本樣64件，與標準樣對比，花色品種無變化。取物理性能樣2件，測試結果表明礦石能滿足飾面用花崗巖一般工業(yè)要求。共估算控制+推斷資源量荒料量62.07×104m3，占全礦區(qū)估算荒料量的14.57%。

(5)K5礦體。分布于礦區(qū)東北部，由51、53勘探線、ZK5101鉆孔及16個取樣鉆(淺鉆)控制。礦體賦存于黑云母二長花崗巖體中，礦體平面呈近橢圓狀北東—南西向展布，長約270 m，寬約90 m，面積32 304 m2。礦體出露標高+1 150～+1 060 m，工程控制標高+1102～+1020m，估算標高+1 150～+1 060 m。礦體上部被可綜合利用的風化層剝離物覆蓋，覆蓋層厚度1.5～3.4 m，礦體西南部邊界為最低估算標高線。礦體厚度總體表現(xiàn)為東北厚西南薄。礦體體圖解荒料率33.76%～34.17%，平均33.97%，理論荒料率31.98%。礦石商品品牌為“芝麻灰”，在礦體上取基本樣31件，與標準樣對比，花色品種無變化。取物理性能樣1件，測試結果表明礦石能滿足飾面用花崗巖一般工業(yè)要求。共估算控制+推斷資源量荒料量27.18×104m3，占全礦區(qū)估算荒料量的6.38%。

(6)K6礦體。分布于礦區(qū)東部，由61、63勘探線、ZK6101、ZK6301鉆孔及24個取樣鉆(淺鉆)控制。礦體賦存于黑云母二長花崗巖體中，礦體平面呈近橢圓狀南北向展布，長約300 m，寬約140 m，面積38 632 m2。礦體出露標高+990～+900 m，工程控制標高+966～+858 m，估算標高+990～+900 m。礦體上部被可綜合利用的風化層剝離物覆蓋，覆蓋層厚度1.8～2.9 m，礦體西、北部邊界為最低估算標高線。礦體厚度總體表現(xiàn)為東厚西薄。礦體體圖解荒料率33.03%～33.43%，平均33.23%，理論荒料率31.28%。礦石商品品牌為“芝麻灰”，在礦體上取基本樣58件，與標準樣對比，花色品種無變化。取物理性能樣2件，測試結果表明礦石能滿足飾面用花崗巖一般工業(yè)要求。共估算控制+推斷資源量荒料量35.00×104m3，占全礦區(qū)估算荒料量的8.22%。

(7)K7礦體。K7礦體分布于礦區(qū)西南部，由71、73勘探線、ZK7101、ZK7301鉆孔及25個取樣鉆(淺鉆)控制。礦體賦存于黑云母二長花崗巖體中，礦體平面呈近橢圓狀北東—南西向展布，長約380 m，寬約160 m，面積約51 754 m2。礦體出露標高為+760～+680 m，工程控制標高+746～+671 m，本次估算標高+760～+680 m。礦體上部被可綜合利用的風化層剝離物覆蓋，覆蓋層厚度2.2～9.1 m，礦體東、南部邊界為最低估算標高線。礦體厚度總體表現(xiàn)為西厚東薄。礦體體圖解荒料率31.59%～32.83%，平均32.21%，理論荒料率30.32%。礦石商品品牌為“芝麻灰”，在礦體上取標準樣1件，取基本樣51件，與標準樣對比，花色品種無變化。取物理性能樣2件，測試結果表明礦石能滿足飾面用花崗巖一般工業(yè)要求。共估算控制+推斷資源量荒料量41.55×104m3，占全礦區(qū)估算荒料量的9.75%。

(8)K8礦體。分布于礦區(qū)南部，由81、83勘探線、ZK8101、ZK8301鉆孔及17個取樣鉆(淺鉆)控制。礦體賦存于黑云母二長花崗巖體中，礦體平面呈近橢圓狀北東—南西向展布，長約310 m，寬約120m，面積為30566m2。礦體出露標高+910～+830 m，工程控制標高+898～+797 m，本次估算標高+910～+830 m。礦體上部被可綜合利用的風化層剝離物覆蓋，覆蓋層厚度1.2～4.3 m，礦體東北部邊界為最低估算標高線。礦體厚度總體表現(xiàn)為西南厚東北薄。礦體體圖解荒料率31.73%～32.42%，平均32.08%，理論荒料率30.20%。礦石商品品牌為“芝麻灰”，在礦體上取基本樣46件，與標準樣對比，花色品種無變化。取物理性能樣2件，測試結果表明礦石能滿足飾面用花崗巖一般工業(yè)要求。共估算控制+推斷資源量荒料量29.90×104m3，占全礦區(qū)估算荒料量的7.02%。

2.2 礦石質量及其特征

2.2.1 礦石的成分及結構、構造

(1)礦石的礦物成分。礦石由中細粒黑云母二長花崗巖構成，主要礦物為鉀長石(30%～45%)、斜長石(30%～45%)、石英(20%～25%)、黑云母(3%～5%)等組成。副礦物為黃鐵礦、榍石等。鉀長石呈淺紅色，半自形—他形粒狀，粒徑0.5～5.0 mm，零散分布在斜長石間；斜長石呈灰白色，半自形—自形板柱狀，多具環(huán)帶結構，個別晶體被顯微鱗片狀絹云母交代；石英，無色，他形粒狀，粒徑0.5～3.5 mm，散步在長石晶體間；黑云母，灰黑—黑色，片狀，粒徑0.5～1.5 mm，雜亂分布在長石、石英間。另可見少量黃鐵礦，半自形粒狀，粒徑0.1～0.8 mm，零星分布在長石、石英間，肉眼不易見到，含量小于1%。礦石中礦物緊密鑲嵌，基本均一分布。

(2)礦石的化學成分。據礦石化學全分析檢測報告，礦石中主要化學成分平均含量：SiO2為72.23%，Al2O3為13.52%，F(xiàn)e2O3為1.50%，CaO為1.40%，Na2O為2.75%，K2O為4.63%，上述主量元素含量較穩(wěn)定。

(3)礦石的結構、構造。結構：半自形粒狀結構為主、次有似斑狀結構。構造：塊狀構造。

2.2.2 礦石物理性能

(1)體積密度及吸水率。樣品的體積密度為2.63～2.68 g/cm3，平均2.66 g/cm3；樣品吸水率為0.11%～0.36%，平均0.27%。

(2)壓縮強度、彎曲強度。壓縮強度干燥狀態(tài)為132～154 MPa，平均137 MPa；水飽狀態(tài)為109～136 MPa，平均130 MPa；彎曲強度干燥狀態(tài)為11.7～15.0 MPa，平均13.3 MPa；水飽狀態(tài)為10.4～12.4 MPa，平均11.4 MPa。

(3)耐磨性。礦石的耐磨性為42～49/cm3，平均46/cm3。礦區(qū)內礦石物理性能樣測試各項指標均滿足工業(yè)指標要求。

2.3 斷裂及節(jié)理、裂隙分布發(fā)育特征

本次圈定的8個飾面用花崗巖礦體和其可綜合利用的2類剝離物內無斷裂構造延伸，故斷裂對礦體影響甚微。節(jié)理、裂隙在礦體中常見，局部形成密集帶，直接影響到飾面用花崗巖礦的荒料率；而節(jié)理、裂隙密集帶地段易于風化花崗巖的形成。礦體中主要發(fā)育2個方向的節(jié)理、裂隙，各方向節(jié)理、裂隙在礦體中和分布特征分述如下。

(1)北東向節(jié)理、裂隙。北東向節(jié)理、裂隙在礦體中也較常見，但數(shù)量較少，多傾向北西，傾角40°～80°，一般為40°～60°，較緩。節(jié)理、裂隙間距與其發(fā)育程度關系密切，在節(jié)理裂隙發(fā)育地段間距為30～50 cm，而在不發(fā)育地段5～10 m。沿走向延伸不穩(wěn)定。該組節(jié)理、裂隙一般閉合性不好，沿節(jié)理部分有鐵泥質或綠色的綠泥石化物質充填。

(2)北西向節(jié)理、裂隙。北西向節(jié)理、裂隙在礦體中不常見，分布較少，多傾向南西，傾角較陡，75°～80°，一般稀疏分布，延伸長度也較小，在礦體中沒有形成節(jié)理、裂隙密集帶，該組節(jié)理對礦體完整性的影響微小。

(3)鉆孔內節(jié)理、裂隙。節(jié)理、裂隙在鉆孔中出現(xiàn)的頻率和分布密度，淺部均較深部稍高，但差別不太明顯。另外也可見無節(jié)理、裂隙段，規(guī)模和位置每孔各異。隨著鉆探深度的增加，節(jié)理、裂隙明顯減少，對荒料的影響作用逐漸減小，未來礦山開采時，深部的荒料率將有所增加，應多關注礦體深部荒料率的變化。

2.4 礦石類型和品級

(1)礦石自然類型。礦石自然類型為中細粒黑云母二長花崗巖。

(2)礦石工業(yè)類型。礦石工業(yè)類型為天然花崗石飾面石材，商品名：“芝麻灰”。

(3)礦石品級及工業(yè)利用性能評價。根據礦石的裝飾性、物理性能及放射性水平綜合分析，依據《飾面石材礦產地質勘查規(guī)范》中一般工業(yè)指標，本區(qū)礦石質量滿足飾面用花崗巖一般用途和功能用途技術指標要求，屬中等飾面石材。

2.5 礦體圍巖及夾石(層)

(1)礦體圍巖。礦體賦存于黑云母二長花崗巖體中，礦體及其圍巖巖性相同，頂部風化，與礦體呈漸變過渡關系。自地表的風化層，向深部風化強度逐步減輕，過渡到半風化層，直至無風化的飾面石材礦體。底板與礦體巖性及特征基本相同。

(2)礦體夾石(層)。由于礦體賦存于黑云母二長花崗巖體之中，整個礦床均為一種巖性，未見捕虜體，無其他巖性夾層。

2.6 礦床成因及找礦標志

(1)礦床成因。礦區(qū)飾面用花崗巖礦賦存于五垛山復式巖體黑云母二長花崗巖中，礦體是在巖體中構造、節(jié)理、裂隙相對不發(fā)育、巖石較完整地段圈出，巖體的出露決定了礦床的分布。該礦床是由晚古生代酸性巖漿的侵入冷凝所致，屬高溫熔融體冷凝結晶礦床。

(2)找礦標志。飾面用花崗巖礦找礦標志包括區(qū)域標志、構造標志。區(qū)域標志：勘查區(qū)位于五垛山巖體黑云母二長花崗巖單元內，巖體分布區(qū)是飾面用花崗巖礦的找礦有利地區(qū)。構造標志：構造對飾面用花崗巖礦床的質量及分布有著很重要的作用，避開構造、裂隙發(fā)育帶，是尋找飾面用花崗巖礦的關鍵。

2.7 礦床內共(伴)生礦產綜合評價

經光譜全分析及化學全分析，礦區(qū)飾面用花崗巖中不存在其他伴生有益礦產。分布于飾面用花崗巖礦體上部的風化層花崗巖，在飾面用花崗巖礦體開采時作為剝離物廢棄，結合當?shù)刈匀毁Y源主管部門意見，將其暫存于廢渣場內，故此次未進行相關化驗測試。按照綜合開發(fā)、綜合回收原則，飾面用花崗巖礦除荒料率以外的邊角廢料，可作為普通建筑石料綜合利用，本次工作將其作為普通建筑石料礦估算資源量。據調查，當?shù)亟ㄖ蒙笆袌龌撅柡停业V區(qū)外部交通條件較差，運輸成本高，是否要對風化層進行利用應在開發(fā)利用方案階段詳細調查、論證。

3 礦床開采技術條件

3.1 水文地質條件

3.1.1 礦區(qū)水文地質

礦區(qū)水文地質條件受區(qū)域氣象水文、地貌、地質構造等諸多因素影響，決定了礦區(qū)水文地質特征。

(1)地形地貌。礦區(qū)屬伏牛山東段腹地中山區(qū)，屬秦嶺地層區(qū)北秦嶺分區(qū)，最高點位于礦區(qū)東部邊界附近，海拔+1 125 m，最低點位于礦區(qū)西北部邊界附近，海拔+585 m，為礦區(qū)最低侵蝕基準面，相對高差一般在200～400 m。

(2)氣象水文。礦區(qū)屬長江流域，區(qū)內地形切割較陡，主要河流為豬圈河，自南向北從礦區(qū)西部流過，屬末級支流，流量不大，為季節(jié)性河流，平時流速緩慢，河床寬5～10 m，水深0.5～1.0 m，平常流量約5 m3/s，暴雨后河水猛漲，年最大流量30 m3/s左右，雨后水位迅速下降。

(3)主要含水層及隔水層。①松散孔隙潛水含水層。屬弱固結狀，孔隙發(fā)育，透水性良好。寬度一般為5～10 m，厚度一般小于2 m，含上層滯水、孔隙水，溝谷低洼處在豐水期有涓涓細流，枯水期呈潮濕狀或干涸狀，流量、水溫隨季節(jié)變化較大。該層含水除少量下滲至下伏巖體外，多沿溝流出界外，對礦區(qū)開采無影響。位于礦區(qū)北側的民用水井，即為溝谷底部的第四系中的孔隙潛水，經實際測量井深3.5 m，豐水期水位2.0 m，枯水期水位降至3.1 m，從側面反眏大氣降水對孔隙潛水的明顯影響。②風化裂隙潛水含水層。多分布在山腰以上，一般自山頂至山腰逐漸變薄。該層在少雨季節(jié)基本不含水，只在有大氣降水時才微含水，一旦雨停，該層含水會在短時間內沿山坡從上向下運移至溝谷。根據鉆孔揭露，礦區(qū)風化層厚度為0.40～7.10 m，鉆孔內水位埋深16.10～46.71 m，鉆孔內水位均低于風化層下限，說明鉆孔內沒有接受風化帶充水，表明風化層是當時沒含水。③構造節(jié)理裂隙含水層(帶)。礦區(qū)內斷層較少，由于節(jié)理開啟性差，且部分被后期充填，再加上補給來源貧乏，因而很難形成規(guī)模含水層(帶)，多以弱含水層(帶)的形式存在。該含水巖組較廣泛分布于礦區(qū)。為二長花崗巖體中的各組節(jié)理所組成，節(jié)理裂隙含弱基巖風化裂隙水。基巖裂隙垂直發(fā)育規(guī)律是：隨著深度變化，基巖裂隙發(fā)育程度逐漸減弱。據采坑觀察，地表基巖裂隙呈開口狀，無充填或半充填，向深部轉向呈閉合狀，開啟程度差。④隔水層。礦區(qū)廣泛分布的新鮮黑云母二長花崗巖屬隔水層，巖層巖石結構緊密、堅硬，巖心線裂隙0.5～1.0條/m，裂隙寬0.1～0.5 cm，裂隙面平整，多呈閉合狀。

3.1.2 礦床充水因素分析

(1)大氣降水。礦體最低開采標高(+670 m)高于礦區(qū)侵蝕基準面(+585 m)，此次圈定的8個礦體均位于山脊處，未來采場受水面積小，且地形坡度大，在開采的過程中采用自然排水即可保障正常的生產開采。無需進行人工排水。

(2)地表水。礦區(qū)內地表水主要為豬圈河，自南向北從礦區(qū)西部流過，屬末級支流，河床寬5～10 m，水深0.5～1.0 m，常年有水，平時流速緩慢，暴雨后河水猛漲，雨后河水迅速下降，水量變化受季節(jié)性影響明顯。

(3)地下水。①分布于溝谷底部的孔隙潛水，流量、水溫隨季節(jié)變化較大，在當?shù)厮灰陨喜缓湟话愣嫉陀谧罱K開采標高，且含水量一般不大。②構造、節(jié)理裂隙密集帶含水層(帶)賦水。大的構造與礦體不貫通，或露頭均低于礦體最低標高；而礦體范圍內的構造密集帶又與溝谷連通。其中之水也會及時地向溝谷內排出。綜上，礦體及其圍巖導水性及賦水性差，使得礦坑內地下水量微弱；未來露天采場內的涌水量主要是采場及其上游的大氣降水的匯集量，因礦體位于山脊部位，受水面積基本上也是礦體的平面范圍，匯水量有限。

3.1.3 礦區(qū)水資源綜合利用

礦區(qū)西部的豬圈河，水量較豐富，為HCO3-Ca2+型淡水。在豬圈河取水質分析樣2個，檢測結果顯示，礦化度0.12 g/L，游離CO2含量約2.35 mg/L，pH值7.1左右，屬弱堿性水，水質較好，符合飲用水標準，可作為礦山生活供水水源。礦區(qū)生產用水主要從礦區(qū)西邊的豬圈河取水，為節(jié)約水資源，提高社會和經濟效益，生產用水沉淀、過濾后可重復利用。

3.1.4 礦區(qū)水文地質條件評價

綜上所述，礦區(qū)礦體處于當?shù)厍治g基準面以上，區(qū)內無大的含水構造和強含水層，礦體及圍巖含水性弱且較穩(wěn)定，地質構造簡單，巖石結構完整，礦坑充水主要來源為大氣降水，排泄條件較好，礦山開采時可利用有利地形進行自然排水，礦坑水易于疏干，礦區(qū)水文地質條件簡單，屬第二類第一型裂隙充水礦床、水文地質條件簡單的直接充水礦床。

3.2 工程地質條件

(1)工程地質巖組特征。礦區(qū)巖石類型簡單，礦體及圍巖都為二長花崗巖，二長花崗巖礦體中分布有節(jié)理、裂隙密集帶，此外在礦體上部部分覆蓋有少量松散風化層。

(2)礦體與圍巖的穩(wěn)固性。礦區(qū)山勢陡峻，天然邊坡角一般在30°～45°，地形相對高差大，局部為陡崖。未來采區(qū)四周邊坡均為黑云母二長花崗巖，巖石強度高，巖石質量好，巖體完整，工程穩(wěn)定性較好，建議未來開采邊坡角設計為70°，有利于邊坡的穩(wěn)定。

(3)礦區(qū)工程地質條件評價。綜上所述，礦區(qū)內巖石類型簡單，礦體及圍巖主要為黑云母二長花崗巖，巖體呈塊狀結構；區(qū)內地質構造簡單，不會形成巖體滑動，除構造外，其他結構面不發(fā)育，不會形成巖體滑動，礦體與圍巖工程地質條件穩(wěn)定，不易發(fā)生礦山工程地質問題，工程地質條件為第二類簡單型。

3.3 環(huán)境地質條件

3.3.1 礦區(qū)穩(wěn)定性評價

礦區(qū)屬中低山地貌，地形相對高差大。位于礦區(qū)北東方向約10 km的瓦穴子—鴨河口—明港深斷裂帶，長300 km以上，寬3～15 km，該斷裂為韌脆性構造帶，由多條糜棱巖帶、碎裂巖帶組成，顯示出兩期不同構造性質的巖石類型。

3.3.2 礦床開采對環(huán)境影響

礦區(qū)內現(xiàn)有零星廢石堆，局部地段由于礦山開采而引起地面的局部沉降、塌陷，給該地的林地或農田耕作及居民飲水帶來不便。好的是二長花崗巖中硫化物及重金屬含量并不高，未來開采不會造成嚴重的污染。此次環(huán)境地質調查沒有發(fā)現(xiàn)地方病和污染源。

(1)破壞地形地貌。礦區(qū)飾面用花崗巖礦開采對環(huán)境的影響主要表現(xiàn)為對原有的地形地貌和植被的破壞，使礦山由目前的正地形山體轉變?yōu)榇笃綀?，且隨著生產的推進，采場邊緣形成高陡的人工邊坡。高陡邊坡的存在使得巖體應力場發(fā)生變化，應力重新分布，加上采礦時的震動作用，將降低礦區(qū)邊坡的穩(wěn)定性，容易造成邊坡失穩(wěn)，預防措施包括減小坡角、加固坡面及防滑支護等。

(2)誘發(fā)地質災害。目前礦區(qū)未發(fā)生崩塌、滑坡、泥石流等地質災害。礦山開采留下的直立邊坡如遇裂隙發(fā)育帶，會產生崩塌地質災害。未來礦山產生的廢石廢渣應運至指定場所妥善保存，嚴禁順山坡隨意傾倒，破壞植被，誘發(fā)地質災害發(fā)生。

(3)污染空氣、水體。礦區(qū)未來露天開采，采用濕式切割法生產，會產生大量粉塵，增加空氣中顆粒物含量，影響空氣質量，未來應加強保濕降塵措施，以凈化空氣。

(4)礦坑排水。礦區(qū)主要含水層為風化裂隙含水層，規(guī)模小，不會引起地面沉降、塌陷、地裂等環(huán)境地質問題。板材加工將產生大量廢水，根據板材加工廠經驗，若廢水處理不當，將會對礦山周邊水、土造成污染。從綠色環(huán)保角度考慮，建議礦山未來修建沉淀池，安裝過濾設備，礦山生產廢水經沉淀過濾后循環(huán)使用。排放的廢水必須達標，盡量減少對水土的影響。

(5)放射性。根據調查，礦區(qū)附近無污染源。據放射性樣品測試結果，區(qū)內巖石放射性內照射指數(shù)和外照射性指數(shù)值遠低于規(guī)范附錄C要求的最低標準，符合相關規(guī)范的要求。因此，放射性對礦區(qū)安全生產不會構成隱患。

3.3.3 礦區(qū)環(huán)境地質條件評價

礦區(qū)位于地震少發(fā)區(qū)，新構造運動不強烈，地殼相對穩(wěn)定。礦石和廢石不易分解出有害組分，但礦山開采時會破壞原有地形地貌，存在不良地質災害隱患。礦區(qū)附近無污染源，放射性較低，不會對人類造成傷害。礦區(qū)環(huán)境地質條件中等。

礦山生產將帶來一系列環(huán)境地質問題，礦山開采應嚴格按照開發(fā)利用方案執(zhí)行，加強對邊坡穩(wěn)定、尾礦堆放、廢水排放的管理，加強汛期防洪等工作，避免地質災害的發(fā)生，做好綠色礦山建設工作。

4 結論

(1)礦體位于侵蝕基準面以上，地表水不構成礦床的主要充水因素，主要含水層和構造破碎帶富水性弱，地下水補給條件差，第四系覆蓋面積小且薄，水文地質條件簡單，歸為第二類第一型礦床。

(2)區(qū)內巖石類型簡單，礦體及圍巖主要為黑云母二長花崗巖，巖體呈塊狀結構，地質構造簡單，不會形成巖體滑動，礦體與圍巖工程地質條件穩(wěn)定，不易發(fā)生礦山工程地質問題，工程地質條件為第二類簡單型。礦石和廢石不易分解出有害組分，但在礦山開采時會對原有地形地貌造成破壞，存在一定的不良地質災害隱患。礦區(qū)地表附近無污染源，無放射性異常，環(huán)境地質條件中等。