湖南某地區(qū)礦山水工環(huán)地質(zhì)勘察特征與深部找礦靶區(qū)圈定

肖浩飛

（長沙有色冶金設(shè)計研究院有限公司，湖南 長沙 410000）

為了使湖南省找礦突破新的進(jìn)展，該省份正在開展“荊楚富礦”行動。但是，第一空間礦藏資源已經(jīng)基本被探光了，接下來轉(zhuǎn)向第二空間“要礦”，但是這一工作開展起來具有很大的難度。眾所周知，找礦十分復(fù)雜并且具有一定的難度。這樣我們就要選取探測深度大、效率高、成本低的物探勘察技術(shù)，有助于迅速獲得三維空間中的地質(zhì)找礦信息。使湖南省實現(xiàn)“攻深找盲”，準(zhǔn)確找出富礦靶點。這篇文章先后研究了湖南省某地區(qū)礦山水工環(huán)地質(zhì)勘察的特征以及深部找礦靶區(qū)的圈定，以期為日后的研究提供有價值的參考。

1 湖南省某地區(qū)地質(zhì)概況

勘查區(qū)位于湖南省的一個地區(qū)，而湖南省地處云貴高原向江南丘陵與南嶺山脈向漢江平原過渡的地帶，地勢特征：三面環(huán)山、朝北開口的馬蹄形地貌，地勢構(gòu)成部分主要包括：平原、盆地、丘陵地、山地、河湖，跨越長江與珠江兩大水系。

氣候類型為熱帶季風(fēng)型氣候，全年高溫，每年的平均氣溫均在20℃以上，年較差位于3℃-10℃左右，春秋極短。雨季分布在一年中的4月至9月，春秋冬三個季節(jié)平均降水量在100ml以下，6月至9月雨量較大，全年的氣溫維持在16-35℃之間。周邊屬于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)盛產(chǎn)榴蓮、山竹、紅毛丹、芒果、龍眼以及水稻、橡膠等等。

圖1 -1 熱帶密林中雨季形成的沖溝痕跡

2 水文地質(zhì)

湖南省位于兩個一級大地構(gòu)造單元之間，西北部屬于楊子地體的凍緣，東部則屬于華南褶皺帶的主體。因為兩個大單員的地質(zhì)發(fā)育條件存在一定不同，因而形成的構(gòu)造單元，不管是構(gòu)造形態(tài)，還是眼花方式均具有各自獨有的特點，楊子地體的構(gòu)造果凍是將相對均衡的升降運動作為主體，所以他的構(gòu)造形態(tài)大多數(shù)都是連續(xù)、完整的褶曲形式，斷裂不發(fā)育，具有較少的巖漿活動。

調(diào)查區(qū)位于丘陵地區(qū)，地形坡度一般在35°～40°之間，屬于山間谷周圍的峰群。該礦的標(biāo)準(zhǔn)高差雷度為288 m，屬有利于大氣降水的自然排水地形。實地調(diào)查結(jié)果表明，該地區(qū)的供水系統(tǒng)。在暴雨期間，最大的地表水體可以在離礦區(qū)24米遠(yuǎn)的地方超過河堤。地下水為HCO3～-Ca型，其水源主要由松散的巖石孔隙水、裂隙溶洞水、松散的巖石孔隙水組成，主要分布在礦區(qū)的山間坳陷地區(qū)。周圍低洼地區(qū)的流速約為0.88～6.69m3/d，裂縫性溶洞水主要分布在中部石炭系C3ch碳酸鹽巖中。抽水試驗結(jié)果表明，裂隙溶洞水的Q值為52.369～66.784m3/m·d，K～0.789 m·d。

根據(jù)以上論述我們可以發(fā)現(xiàn)，礦區(qū)位于區(qū)域水文地質(zhì)單元的徑流區(qū)域，礦體頂、底的富水、滲透率弱，礦床充水因素局部礦體埋于局部侵蝕基準(zhǔn)面之下，地形有利于地下水的收集。但是，這樣做對拆遷是不利的。因此，湖南某地區(qū)的水文地質(zhì)類型是中等到復(fù)雜的。

3 工程地質(zhì)

探區(qū)巖體類型可按巖性構(gòu)造和硬度劃分，可分為完整的硬巖層和松散的燕祖組。COM 褶皺硬巖組由下石炭統(tǒng)鄧子組和上石炭系山組成。巖石為中厚灰?guī)r、白云石灰?guī)r、泥質(zhì)理，巖石的抗壓強度是89.0-178.6Mpa，通常是88.9-156.4Mpa，具有較高的強度。松散巖性組主要包含：第四系坡殘積層與沖積層，構(gòu)成巖性的物質(zhì)主要包括：砂質(zhì)黏土與黏土，局部夾礫砂質(zhì)黏土，厚度約為0.66～37.2米，物理力學(xué)性能相對較差。礦體及其頂?shù)讎鷰r主要由完整的硬巖群組成，具有較高的穩(wěn)定性。對基坑邊坡穩(wěn)定性的影響較小。然而，其部分覆蓋在礦體及其頂部，位于底板頂部的松散巖組，結(jié)構(gòu)相對松散，船尾水易塌陷、滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象，穩(wěn)定性差。礦區(qū)最低開采高程為0米。當(dāng)采礦平臺I級 由于接近最低開采水平，每個邊坡都將成為一個高邊坡，因此有必要采取措施防治該邊坡。

4 環(huán)境地質(zhì)

勘探區(qū)環(huán)境地質(zhì)條件屬簡單-中等類型。野外研究結(jié)果表明，在雨季，平陵江泛濫。在河岸之上，河流的水位可以達(dá)到海拔56米，嚴(yán)重影響了礦山的生產(chǎn)與安全。除此之外，依照本地村民的反應(yīng)以及實地勘察，在4線南段的北東方向越600米，見有一個長和寬均為4米，深5米的坑。假定地面塌陷是巖溶作用引起的。盡管這些自然災(zāi)害并沒有給公司的生產(chǎn)和安全帶來任何損失。

目前礦區(qū)應(yīng)在今后的開采過程中采取相應(yīng)的預(yù)防和保護(hù)措施。活動分析結(jié)果表明，內(nèi)、外半徑為IRa=0.3,Ir=0.3，因此判斷并且確定礦段不具有放射性污染。和原報告的多元素分析結(jié)果相結(jié)合，礦石(巖)石屬于石灰石，不含有害元素，不會對地表水、地下水及周圍環(huán)境造成污染。礦區(qū)在河中在源斷裂帶周圍，河源地區(qū)發(fā)生了一定程度的地震。

圖4 -1 湖南省某地區(qū)地質(zhì)圖

5 湖南省某地區(qū)深部找礦物探工作程式

對上述內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)可得出，湖南省某地區(qū)深部找礦物探工作程式：

（1）全方位收集、分析研究測區(qū)的地、物、化、遙資料，劃定深部找礦工作區(qū)的范疇。

（2）投入中比例尺（1：6萬或者是1∶3萬）高精度重磁調(diào)查工作，研究工作區(qū)地質(zhì)構(gòu)造特點；按照2200米×60米～2200米×120米的網(wǎng)度施測深部大地電磁測深掃面，進(jìn)行深部地質(zhì)填圖，劃分確定成礦有助于區(qū)段——后續(xù)找礦普查區(qū)。

（3）在找礦普查區(qū)施測大比例尺的物化探找礦工作（主體為：激電、高精度磁測、土壤或者巖石地球化學(xué)測量），圈定找礦靶點，提供工程驗證。

（4）實行工程的驗證，配合以井中物探測量，在對物探異常地質(zhì)屬性查明的條件下，探尋井旁側(cè)伏、下伏礦（化）地質(zhì)體。

（5）構(gòu)建普查區(qū)地質(zhì)——物化探綜合找礦模型（式），歸納出找礦目標(biāo)物判別標(biāo)準(zhǔn)，用來對普查區(qū)找礦工作進(jìn)行指導(dǎo)，獲得最佳的找礦效果。

6 總結(jié)

沖蝕基準(zhǔn)面以上礦床的開采技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)屬于簡單型，低于侵蝕基準(zhǔn)面的開采技術(shù)條件屬于中-復(fù)雜型?？辈閰^(qū)中原生環(huán)境地質(zhì)問題較小，但在凹陷開采過程中，易出現(xiàn)滑坡、礦井突水、泥(砂)、地面沉降、地表塌陷等環(huán)境地質(zhì)問題。淤泥疏浚時的區(qū)域。局部侵蝕基準(zhǔn)面56m以上礦體具有地形陡峭、降水自然排水和地下水自然排水的特點。這部分地區(qū)的水文地質(zhì)條件屬于簡單的類型。