棲霞市西陡崖金礦開采過程中工程地質(zhì)特征及礦層穩(wěn)定性評價(jià)

楊 郭

（煙臺金曼投資有限公司，山東 煙臺 265300）

山東省棲霞市西陡崖金礦是我國勘探隊(duì)2012年在臺前-陡崖斷裂帶新發(fā)現(xiàn)的擁有較大儲藏量的新礦床，也是自2003年以來?xiàng)际械V產(chǎn)資源調(diào)查區(qū)內(nèi)盛家斷裂帶巖金評價(jià)獲得的重大突破[1]。

1 棲霞市西陡崖金礦開采過程中工程地質(zhì)特征

1.1 以斷裂構(gòu)造為主

西陡崖金礦區(qū)內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造主要是以斷裂構(gòu)造為主，屬于棲霞斷裂的二級斷裂，主要的控礦斷裂為后夼斷裂，資料顯示后夼斷裂走向NW，傾向NE，本次對棲霞地區(qū)進(jìn)行可控源音頻大地電磁法深部地質(zhì)構(gòu)造的研究表明：后夼斷裂傾向東南，切割深度超過180m[2]。

西陡崖金礦床斷裂根據(jù)其走向主要分為東北向、近東西向、近西南向和西北向四組斷裂。其中以東北向斷裂發(fā)育最為成熟，面積較大，次為近東西向和近西南向斷裂；其次為西北向斷裂。

前人認(rèn)為東北向斷裂、近東西向和近西南向斷裂屬于成礦前地質(zhì)構(gòu)造，后一組屬于成礦后地質(zhì)構(gòu)造，可經(jīng)我們在井下坑道的發(fā)現(xiàn)，礦體較多的被東北向斷裂橫穿而發(fā)生錯(cuò)動，顯示北部分向斷裂屬于成礦后斷裂，也證明西陡崖金礦構(gòu)造存在多期次性的特征。

東北向斷裂分布在棲霞超單元的英云閃片巖中，系區(qū)內(nèi)主要的控礦構(gòu)造基本上被閃長玢巖、煌輝巖、石英巖所填充。長度一般在百米至千余米之間，寬在0.8m～100m。總體走向50°左右，傾向西北或東南，傾角在19°～30°之間，沿途伴有膨脹縮小、分枝復(fù)合等一系列常見特征，斷層泥較為發(fā)育，部分發(fā)育擠壓透巖體，兩邊發(fā)育出現(xiàn)理化帶與破裂巖[3]，部分?jǐn)嗔褞掳橛兄型砥诎l(fā)育塑性變形的糜棱巖和絹英巖化破裂巖，破裂巖中出現(xiàn)的碎斑基本呈現(xiàn)穿透狀，有不同程度的磨化。糜棱巖、斷層泥、透巖體和擠壓性破裂巖的出現(xiàn)說明控礦的東北向斷裂屬于擠壓性斷裂。

近東西向斷裂面積比較小，長度大概有幾十米到幾百米，寬在0.3m～8m，近東西走向，傾向偏北，傾角在30°～60°之間，其中以脈巖和石英巖為主。

近西南向斷裂面積較小，長度有幾十米至幾百米，寬0.2m～25m，走向近東北，傾向西北，傾角在30°～45°之間，其中以脈巖和礦化石英巖為主。

西北向斷裂帶的面積一般來說較小，小斷層和裂隙較多，對石英巖有較大的破壞性，可其錯(cuò)距通常不會太大。

1.2 地層表露較淺

棲霞市西陡崖金礦的地層特征主要以古元古代粉子山群祝家夼組和新生界第四系山前組為主，地表出露較淺。在古元古代粉子山群祝家夼組內(nèi)，地層厚度大概有867.1m，巖性基本是黑云顆粒巖、淺粒巖、矽線黑云閃巖、斜長角片巖、透閃顆粒巖等。至于新生界第四系山前組，主要分布在低洼山谷處，以沖積、殘坡積為主。巖性基本是砂礫巖、礫巖等。

1.3 巖漿巖以花崗巖為主

西陡崖金礦的巖漿巖主要是以出露中古代譚格莊巖麻片狀顆粒長花崗巖、早生代玲瓏超單元大莊子單元含斑細(xì)粒二長花崗巖以及馬連莊巖套中顆粒變輝長巖（斜長角閃片巖）為主[4]。早生代玲瓏超單元巖體在礦區(qū)內(nèi)中部和主礦帶之間表現(xiàn)為構(gòu)造碰觸，深部延展向中古代巖體內(nèi)部，從而形成二長花崗巖巖脈。

2 棲霞市西陡崖金礦開采過程中礦層穩(wěn)定性評價(jià)

在金礦開采過程中，礦區(qū)的直接頂板上方，巖體主要承受來自向下的壓力和水平拉力并發(fā)生一定程度的變形，變形過程依然服從彈性變形-塑性變形-破裂-坍塌的普遍規(guī)律[5]。對礦區(qū)來說，因?yàn)槠渌幁h(huán)境的復(fù)雜性，就決定了礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造的多樣性，它承受的工程地質(zhì)作用除采礦作用以外，還累加著其他人類活動與自然作用，所承受的地質(zhì)作用力極為復(fù)雜。

面對如此復(fù)雜的工程現(xiàn)狀，對其穩(wěn)定性進(jìn)行評價(jià)必須綜合采取各個(gè)學(xué)科的專門研究，針對西陡崖金礦的地質(zhì)環(huán)境和開采情況以及高速公路的建設(shè)進(jìn)度，對該工程在可行性階段內(nèi)的實(shí)施，可綜合地層產(chǎn)狀、地質(zhì)構(gòu)造、深厚比、采礦手段、采礦周期等因素，將礦層劃分為穩(wěn)定、基本穩(wěn)定、不穩(wěn)定三種類型，劃分原則見表1。

表1 礦區(qū)穩(wěn)定性評價(jià)原則

長壁垮落法開采；工作面開采結(jié)束3年以內(nèi)；高度大于30m傾斜礦層地表移動量大而連續(xù)，下沉小于300m，水平變形小于4%基本穩(wěn)定淺部房柱式和條帶開采式；高度小于30m存在斷層、褶皺等構(gòu)造、淺部礦層露頭區(qū)地表移動量大，移動不連續(xù)，可能出現(xiàn)大的臺階、塌陷等，下沉大于300m，水平變形大于4%不穩(wěn)定

3 結(jié)論

本文對棲霞市西陡崖金礦開采過程中工程地質(zhì)特征及礦層穩(wěn)定性評價(jià)進(jìn)行分析，依托棲霞市西陡崖金礦的地質(zhì)環(huán)境和礦產(chǎn)儲藏量，根據(jù)西陡崖金礦的地質(zhì)特征，對開采過程的礦層穩(wěn)定性進(jìn)行綜合評價(jià)，實(shí)現(xiàn)本文研究。希望本文的研究能夠?yàn)闂际形鞫秆陆鸬V開采過程中工程地質(zhì)特征及礦層穩(wěn)定性評價(jià)的方法提供理論依據(jù)。