河北省平泉縣沙坨子鄉(xiāng)柴家溝鉬礦工程地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)條件評價(jià)

摘 要：本文通過對河北省平泉縣沙坨子鄉(xiāng)柴家溝鉬礦工程地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)條件進(jìn)行評價(jià)，初步劃分礦床工程地質(zhì)類型和確定工程地質(zhì)條件復(fù)雜程度，預(yù)測礦山開采對本區(qū)環(huán)境、生態(tài)可能產(chǎn)生的影響，為礦山合理開發(fā)礦產(chǎn)資源提供地質(zhì)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：礦區(qū)；工程地質(zhì)；環(huán)境地質(zhì)；評價(jià)

1 工程地質(zhì)評價(jià)

1.1 礦區(qū)巖土體分類

礦區(qū)巖土體類型主要有兩大類：第四系松散巖類及硬質(zhì)巖類。

1.1.1第四系松散巖類

主要為第四系坡洪積和人工堆積軟弱碎石土，分布于柴家溝溝谷及兩側(cè)山坡處，厚度1-12m。礫石主要以花崗巖及花崗斑巖碎屑為主，一般粒徑0.2-3cm，最大10cm，礫石以次棱角狀為主。人工堆積軟弱碎石土類主要為礦山巷道采掘及開采產(chǎn)生的廢石，堆積狀態(tài)松散-稍密，承載力和穩(wěn)定性均較差。

1.1.2硬質(zhì)巖類

硬質(zhì)巖類主要為礦區(qū)范圍內(nèi)的花崗巖、花崗斑巖及角礫巖，為礦體周圍的主要圍巖。

花崗巖：肉紅色，粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，出露巖石為強(qiáng)～中等風(fēng)化。礦物成分主要為石英、長石和云母。

花崗斑巖：灰白色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，出露巖石為強(qiáng)～中等風(fēng)化。斑晶礦物成分主要為鉀長石、石英及少量斜長石等，基質(zhì)為長英質(zhì)。

角礫巖：灰黑色，礫狀結(jié)構(gòu)，斑雜狀構(gòu)造，出露巖石為強(qiáng)～中等風(fēng)化。主要由花崗巖、斜長石、正長石、石英等晶屑組成。

1.2 巖體風(fēng)化及裂隙發(fā)育程度

巖體上部為強(qiáng)風(fēng)化帶及中等風(fēng)化帶，風(fēng)化裂隙發(fā)育，裂隙寬度1-3mm，把巖體切割成大小不等的塊體，塊內(nèi)保持母巖結(jié)構(gòu)，塊體多角形。中等風(fēng)化帶下部為弱風(fēng)化帶，屬弱風(fēng)化-微風(fēng)化帶，裂隙發(fā)育程度較差，裂隙寬度小于1mm，少量裂隙把巖石切割成較大的塊體，巖石不易擊碎。

1.3 礦區(qū)工程地質(zhì)評價(jià)

1.3.1圍巖巖體質(zhì)量評價(jià)

礦區(qū)主要礦體圍巖為花崗巖、花崗斑巖及角礫巖。通過進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，花崗巖、花崗斑巖、角礫巖的RQD值平均值為70%、75.1%、80%。礦體頂?shù)装鍑鷰r巖體完整性大部分為中等完整～較完整，少部分巖體完整性差～破碎。用巖體質(zhì)量指標(biāo)（M）衡量，采用近似公式M=RQD計(jì)算了M值。

花崗巖、花崗斑巖、角礫巖巖體質(zhì)量指標(biāo)M值分別為0.17、0.23、0.34，巖體質(zhì)量均為中等，巖體分類為Ⅲ。

1.3.2礦區(qū)工程地質(zhì)評價(jià)

第四系松散巖類分布于溝谷及兩側(cè)，堆積狀態(tài)穩(wěn)定，巖土體條件較好；其中人工堆積物由采礦棄渣廢石組成，承載力和穩(wěn)定性均較差。硬質(zhì)巖類廣泛分布于礦區(qū)全部，巖層表面為強(qiáng)風(fēng)化～中風(fēng)化，巖石破碎，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖石完整性一般，局部邊坡穩(wěn)定性差。下部巖石致密完整、壓縮性小，工程地質(zhì)性質(zhì)良好。

2 環(huán)境地質(zhì)評價(jià)

2.1 區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性評價(jià)

礦區(qū)區(qū)域構(gòu)造為東西向承德-平泉和紅石砬-大廟-娘娘廟深斷裂基礎(chǔ)上迭加了北東向平房-桑園大斷裂，構(gòu)成了菱形棋盤格式構(gòu)造格架。受區(qū)域構(gòu)造的影響，東西、北東及北西向等多組次級斷裂發(fā)育明顯。

2.2 礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)評價(jià)

2.2.1礦區(qū)環(huán)境水文地質(zhì)

礦山巷道掘進(jìn)及開采產(chǎn)生的廢石雖然堆放量較大，但是廢石化學(xué)成分基本穩(wěn)定，不易分解出有害組分，礦體和圍巖中亦不含放射性物質(zhì)和其他有害化學(xué)元素，對地下水不會造成污染。

目前礦區(qū)范圍內(nèi)的礦山工作人員，以當(dāng)?shù)氐叵滤疄轱嬘盟?，水源基本充足。預(yù)測礦山開采日涌水量約為600m3/d，礦體位于地表至地下約600m深處，礦山排水時(shí)的含水層主要為基巖裂隙含水層，該層含水量較小，地下水下滲微弱，礦區(qū)范圍內(nèi)無常駐居民，礦山開采疏干排水時(shí)，其影響半徑為1030m，對礦區(qū)下游王家營子村居民的生活用水存在一定影響，可能導(dǎo)致王家營子村附近地下水位下降，因此礦床開采對當(dāng)?shù)鼐用裆钣盟赡艽嬖谟绊憽?/p>

2.2.2礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)

礦區(qū)內(nèi)大部分地段原生環(huán)境狀態(tài)基本未被破壞。巷道掘進(jìn)開采產(chǎn)生的廢石的堆放對地形地貌造成了一定程度的破壞，同時(shí)平硐及斜井硐口的開挖形成不穩(wěn)定邊坡，在強(qiáng)降雨時(shí)容易發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害。

礦區(qū)內(nèi)的廢石堆內(nèi)堆積的廢石順山坡沿溝谷堆放，由于坡度較大，廢石等的堆放又較松散，且廢石堆無擋墻、排水渠等工程措施，因此廢石堆為泥石流的形成提供了物源。對礦區(qū)內(nèi)的柴家溝進(jìn)行泥石流溝谷易發(fā)程度量化評分：礦區(qū)內(nèi)柴家溝匯水面積約2.99km2，屬泥石流易發(fā)溝谷，因此礦山內(nèi)容易遭受泥石流地質(zhì)災(zāi)害的影響。泥石流危害對象是礦山作業(yè)人員、機(jī)械設(shè)備及下游運(yùn)礦道路及村莊，地質(zhì)災(zāi)害危害程度較嚴(yán)重。

因此，將礦區(qū)范圍按環(huán)境影響程度分為兩個區(qū)。其中礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴(yán)重區(qū)為礦區(qū)內(nèi)的廢石堆積區(qū)、地下采區(qū)的范圍，礦山地質(zhì)環(huán)境影響一般區(qū)為礦區(qū)內(nèi)除廢石堆積區(qū)、地下采區(qū)外的其他范圍。

2.2.3礦山開采對環(huán)境的影響

礦山采用地下開采方式開采，其硐口的開拓占用了部分的土地植被資源，改變了原有地形地貌景觀，對土地植被資源破壞嚴(yán)重。礦山開采過程中采礦設(shè)備機(jī)械會產(chǎn)生一定的噪音和粉塵，應(yīng)采取相應(yīng)環(huán)保措施。礦床開采產(chǎn)生的廢石無序堆積，不僅占用土地，而且破壞植被，會引起嚴(yán)重的水土流失、堵塞排水溝道，引發(fā)泥石流地質(zhì)災(zāi)害，造成生態(tài)環(huán)境失衡。同時(shí)礦區(qū)開采產(chǎn)生的廢石隨意堆放可能造成不穩(wěn)定邊坡，引發(fā)崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。

3 結(jié)論

礦區(qū)工程地質(zhì)復(fù)雜程度簡單，地質(zhì)條件簡單，地質(zhì)災(zāi)害影響程度嚴(yán)重，綜合評定，礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量中等，開采技術(shù)條件屬中等類型（Ⅱ-3類型）礦床。

作者簡介：郭江龍（1989-），男，漢族，河北石家莊人，本科，助理工程師，研究方向：水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)。