青海門源縣某金礦區(qū)工程地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)特征淺析

漆穎超，楊延林

（核工業(yè)西藏地質(zhì)調(diào)查院，四川 成都 610052）

1 工程地質(zhì)

1.1 工程地質(zhì)巖組及穩(wěn)固性評(píng)價(jià)

礦區(qū)區(qū)域大地構(gòu)造位置屬北祁連板塊之北祁連縫合帶與中祁連島弧隆起帶接壤的大坂山早古生代縫合帶中段[1，2]，屬冰蝕構(gòu)造中—高山水文地質(zhì)區(qū)，按礦區(qū)內(nèi)地層時(shí)代巖性特征及力學(xué)屬性，在礦區(qū)內(nèi)劃分了三個(gè)工程地質(zhì)巖組，即第四系松散巖類、基巖類、破碎帶三組。

（1）第四系松散巖類巖組。主要分布于溝谷、山坡低洼處。為冰水沉積物、坡積物和洪沖積、殘坡積形成的砂土礫石層。其厚度在1m～10m不等。遇水塌陷、地基沉降，邊坡坍塌位移，屬極不穩(wěn)固型。由于該巖組多位于低洼溝谷中，礦床內(nèi)基本沒有分布，對(duì)礦床開采沒有影響。但分布于斜坡地帶的坡積物對(duì)礦山基本建設(shè)有一定的影響，因此，礦山建設(shè)中基礎(chǔ)部分要注意深入基巖。

（2）基巖類巖組。主要由工作區(qū)出露地層主要為前寒武系（An∈）、上奧陶統(tǒng)（O3）、三疊系（T）、巖組組成，分布于整個(gè)礦區(qū)，形成中高山地貌形態(tài)。對(duì)礦床開采有直接影響的為前寒武系（An∈）變質(zhì)巖系組成，其巖性組合為：斜長(zhǎng)角閃巖、斜長(zhǎng)角閃片巖、云母斜長(zhǎng)片麻巖，含石榴石斜長(zhǎng)片麻巖以及變粒巖、云母石英片巖等。巖石的結(jié)構(gòu)類型為塊狀—層狀結(jié)構(gòu)。

①巖體結(jié)構(gòu)類型：礦區(qū)內(nèi)前寒武系（An∈）巖石片巖、片麻巖等為厚層結(jié)構(gòu)；而角閃巖，為塊狀結(jié)構(gòu)，因其特殊的產(chǎn)出環(huán)境與變質(zhì)巖石形成一個(gè)統(tǒng)一礦帶圍巖，故將礦區(qū)圍巖按層狀結(jié)構(gòu)考慮。②巖石質(zhì)量與完整性：礦區(qū)內(nèi)基巖受多期構(gòu)造影響，巖石破碎、裂隙面上可見鐵質(zhì)銹斑，根據(jù)坑道編錄，RQD值達(dá)到60%～75%，巖石質(zhì)量較好。③巖石硬度：在礦體內(nèi)及頂?shù)装鍘r性采集體6組巖石力學(xué)樣分析結(jié)果為半堅(jiān)硬—堅(jiān)硬巖石。

（3）構(gòu)造帶組。礦區(qū)內(nèi)構(gòu)帶主要為北東向的F2、F3、F4、F5等斷裂。主要控礦斷裂為F3，走向320°左右，南西傾，傾角60°～80°，斷裂性質(zhì)為張扭性，斷面呈舒緩波狀。寬度一般十?dāng)?shù)米—數(shù)十米不等。斷層歸于Ⅲ級(jí)和Ⅳ級(jí)結(jié)構(gòu)面，為層狀碎裂—散體結(jié)構(gòu)。

1.2 井巷圍巖巖體質(zhì)量評(píng)價(jià)

（1）井巷圍巖巖體質(zhì)量評(píng)價(jià)。井巷圍巖巖體質(zhì)量按照M=Rc/300×RQD公式進(jìn)行概略計(jì)算，其中，M-巖體質(zhì)量指標(biāo)；RC-巖石飽軸向搞壓強(qiáng)度，采樣段為礦體及礦體頂?shù)装?，因此，取其加?jīng)平均值67.79；RQD-巖石質(zhì)量指標(biāo)，取其霽道巖石質(zhì)量統(tǒng)計(jì)平均值67.5%。因此，依據(jù)上述經(jīng)驗(yàn)值可知，礦區(qū)的M=67.79/300×67.5%=0.15，按照巖體質(zhì)量分級(jí)，巖體質(zhì)量為中等。

（2）巖石結(jié)構(gòu)對(duì)井巷穩(wěn)定性的影響。礦體圍巖由斜長(zhǎng)角閃巖、斜長(zhǎng)角閃片巖、云母斜長(zhǎng)片麻巖組成，又有破碎帶分布其間，片理面、接觸面、節(jié)理面、破碎帶組合在一起，綜合形成一個(gè)層狀結(jié)構(gòu)巖體，而其中的斷層碎裂結(jié)構(gòu)可視為層狀巖體中的軟弱夾層，加之受地下水的影響，強(qiáng)度降低，極易軟化，將對(duì)采礦井巷穩(wěn)定性帶來(lái)不利影響。因此，在今后開采過(guò)程中，應(yīng)采取有效措施，加強(qiáng)礦層頂板的管理力度，在施工中，穿越破碎帶時(shí)應(yīng)短掘短砌，防止圍巖的移動(dòng)。

1.3 凍土

根據(jù)礦區(qū)坑道揭露，礦床位置在3850m以上為凍土層，最大凍土厚度達(dá)100m，生產(chǎn)設(shè)施管線、生產(chǎn)管線埋設(shè)深度應(yīng)要做好防凍措施，以防止各類管線在冬季遭遇凍結(jié)破環(huán)。

2 環(huán)境地質(zhì)

2.1 自然、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀

該區(qū)氣候?qū)賰?nèi)陸高寒季風(fēng)氣候，主要受東南海洋季風(fēng)和地勢(shì)的影響，表現(xiàn)為冬季嚴(yán)寒，夏季多雨。以冬春季節(jié)西北風(fēng)為主，年平均風(fēng)速2.9m/s，最大風(fēng)速21m/s，總體氣候特點(diǎn)是干旱寒冷、干燥多風(fēng)。

區(qū)內(nèi)年平均氣溫-5℃～7℃，月平均氣溫低于0℃的時(shí)間長(zhǎng)達(dá)8～10個(gè)月，極端最高氣溫26.7℃（7月份），極端最低氣溫-35.3℃(1月份)，山頂多發(fā)育片狀多年凍土，僅生長(zhǎng)高山草甸。自然災(zāi)害是冰雹、洪澇、凍害和病蟲害災(zāi)。植物主要有高寒草甸，如矮嵩草、線葉嵩草、小嵩草和華扁穗草草甸群落，優(yōu)勢(shì)種為線蒿草、及小蒿草；生態(tài)動(dòng)物種群屬高寒生態(tài)動(dòng)物種群。

2.2 礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀

勘查區(qū)內(nèi)基巖大部分為裸露，山脊坡角及低洼的沖溝中為坡積及沖積砂土覆蓋。地層較簡(jiǎn)單、出露地層主要為前寒武紀(jì)（An∈）、上奧陶統(tǒng)（O3）、三疊紀(jì)（T）、第四紀(jì)（Q）。含礦地層前寒武紀(jì)（An∈），巖性主要為：巖性為斜長(zhǎng)角閃巖、斜長(zhǎng)角閃片巖、云母斜長(zhǎng)片麻巖，含石榴石斜長(zhǎng)片麻巖以及變粒巖、云母石英片巖等組成。含礦層主要為受F2、F3控制的碎裂巖帶，以F3碎裂巖帶為主體，十至數(shù)十米不等。礦區(qū)構(gòu)造組總為北西向的斷裂構(gòu)造為主。從斷裂性質(zhì)上表現(xiàn)為張扭性斷裂。地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度為中等構(gòu)造。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)比較頻繁，既有前寒武紀(jì)的侵入體，也有早古生代以來(lái)的侵入體，以后者為主。各類巖體廣泛出露，且都受區(qū)域主構(gòu)造方向的控制，呈北西向展布。

2.3 水文地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀

礦區(qū)范圍內(nèi)表水系較發(fā)育，其中，多拉溝為長(zhǎng)年水流。地下水主要為第四系沖洪積、坡積層潛水、基巖裂隙及構(gòu)造裂隙脈狀水，大氣降水補(bǔ)給較為充沛，富水性相對(duì)較好，構(gòu)造裂隙水是井巷開采中的主要影響因素。礦區(qū)遠(yuǎn)離工業(yè)區(qū)，無(wú)工業(yè)污染，水質(zhì)基本未受污染，但水質(zhì)較好，多為低礦度的淡水。按照生活飲用水、灌溉用水及工業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)，均屬可利用水。

2.4 地震與礦區(qū)穩(wěn)定性

工作區(qū)位于北祁連山加里東造山帶與中祁連隆起帶接壤的大坂山斷裂帶北側(cè)，斷裂構(gòu)造及次生裂隙發(fā)育。按中國(guó)地震裂度表，該區(qū)地震基本裂度為Ⅶ度。有發(fā)生地方性中強(qiáng)地震或鄰區(qū)中強(qiáng)震波及本區(qū)的危險(xiǎn)，因此在礦區(qū)開發(fā)建設(shè)中應(yīng)注意區(qū)域性斷裂活動(dòng)對(duì)工程建筑物的影響，并采取一些必要的防震措施。設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.15g。

2.5 礦床開發(fā)引起的環(huán)境影響及評(píng)價(jià)

地下礦層采空后常常會(huì)發(fā)生地面塌陷，采礦塌陷是礦區(qū)地面不穩(wěn)定的重要因素。它通常造成上覆巖層發(fā)生彎曲、變形、破裂、冒落，引起地表不均勻沉降和地面塌陷，不僅嚴(yán)重破壞草原、道路、管線和建筑物，而且可能改變礦區(qū)的地形地貌條件、草場(chǎng)地利用類型，以及地下水水質(zhì)、水量和流動(dòng)狀態(tài)。由于區(qū)域內(nèi)人口密度稀少，村落稀疏，對(duì)當(dāng)?shù)鼐用竦挠绊戄^小，但隨著礦山開采規(guī)模擴(kuò)大，占用場(chǎng)地增加，部分草場(chǎng)將受到損害；礦坑排水量增加，使地下水循環(huán)速度加快，將疏干流礦山區(qū)域的含水層，使地下水位下降，泉水干枯，將使部分草場(chǎng)產(chǎn)生干旱；選廠廢水處理不當(dāng)，將使地下水水質(zhì)惡化。

[1]左英，孫川，吳金波．青海省某地金礦地質(zhì)特征及成礦規(guī)律研究[J]．世界有色金屬，2017，（1）：240-241．

[2]吳金波，彭向春，顏夢(mèng)柯，左英．青海門源縣某金礦區(qū)水文地質(zhì)條件[J]．世界有色金屬（收錄）．