矿区工程地质条件

地质勘探G eological prospecting区域矿产地质背景和成矿条件分析董红伟（天津华北地质勘查总院，天津　３００１７０）摘 要：矿产资源丰富多样，而不同的矿区形成的条件、地理分布等都有所不同，其所处地质环境及其他成矿条件共同决定了矿产资源的类型与分布。

文章重点对矿产区域的形成原因、条件、背景进行了研究分析，希望能为日后的矿产勘查探测提供帮助。

关键词：地质背景；成矿条件；岩浆岩中图分类号：Ｐ６１２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１９）１１－０１２０－２Analysis of Regional Mineral Geological Background and Mineralization ConditionsDONG Hong-wei（Ｔｉａｎｊｉｎ　Ｎｏｒｔｈ　Ｃｈｉｎａ　Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｔｉａｎｊｉｎ　３００１７０，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｍｉｎｅｒａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ａｒｅ　ｒｉｃｈ　ａｎｄ　ｄｉｖｅｒｓｅ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｍｉｎｉｎｇ　ａｒｅａｓ　ａｒｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ．　Ｔｈｅｉｒ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｔｏｇｅｔｈｅｒ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ　ｔｈｅ　ｔｙｐｅｓ　ａｎｄ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ．　Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｆｏｃｕｓｅｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｒｅａｓｏｎｓ，　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ　ｏｆ　ｍｉｎｅｒａｌ　ａｒｅａｓ，　ｈｏｐｉｎｇ　ｔｏ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｈｅｌｐ　ｆｏｒ　ｆｕｔｕｒｅ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ．Keywords:　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ；　ｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ；　ｍａｇｍａｔｉｃ　ｒｏｃｋｓ在地质学中有一个分支学科，就是区域地质学，在广义上讲，这门学科主要研究大区域内地层特征、岩石类型及其分布、地质构造及成矿地质背景等内容，而另一种狭义的解释主要认为区域矿产地质主要研究特定勘查矿区域的地质地层以及岩石、矿产分布形成、构造等小范围内容。

工程地质条件一、工程地质岩类的划分矿区内根据岩土的坚硬程度、结构以及物理力学性质，将本区岩石分为坚硬岩类、软质岩类和松散岩类三种岩类。

坚硬岩类：主要包括中～微风化的二叠系中统茅口组（P2m）、上统长兴组(P3c)的灰岩。

软质岩类：为粉砂质泥岩、泥岩、页岩等。

该类岩石单轴抗压强度较低，软弱夹层发育，稳定性差。

该组岩层形成的边坡稳定性较差，容易产生边坡滑塌和滑坡等地质灾害。

井下开拓及开采中，易致片帮、冒顶，从面使地表产生地面裂隙等地质灾害。

矿区内为二叠系上统龙潭组（P3l）及三叠系下统飞仙关组（T1f）。

松散岩类：地表第四系为松散覆盖层。

分布于各类岩石之上、洼地、沟谷两侧等负地形中，由坡积、残积物组成。

坡积、残积物为粘土及亚粘土，组成粘土层组；冲积、洪积物为块石、砂砾石及含砂砾粘土，结构松散，孔隙度大，组成砂砾石层。

工程地质性质差。

二、岩土工程地质条件1．土体工程地质条件第四系残积、坡积、冲洪积土层主要分布在洼地、河床、沟谷等低洼处，呈零星状及条带状。

主要由粘土、碎石、砾石等组成，是细砂岩、粉砂岩、泥岩等经长期风化、剥蚀后的残积、坡积、冲洪积物，土层厚度一般不大于5m。

土体呈松散或半固结状，胶结性差，透水性较好，土体强度弱，压缩性较高，力学强度低，工程地质性质差，受力后沉降量大，边坡容易失稳。

2．岩体工程地质条件（1）上覆地层含煤地层上覆围岩为碳酸盐岩，主要为长兴组灰岩，大部为中～厚层状，岩体普遍较完整，岩体多为块状，岩石致密、坚硬，属坚硬类型，抗压强度高，抗风化能力强，RQD值高，岩体多数II、III 类，岩体稳定性中等～良，工程地质条件较好，不良之处是这类岩石岩溶发育较强烈，巷道掘进时应防止高地压、岩爆、掉块、坍塌、涌水、突泥等。

（2）含煤地层多以碎屑岩为主，夹少量碳酸盐岩。

碎屑岩以粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、煤层为主，多为层状结构，少量碎裂结构；碳酸盐岩以含燧石灰岩、生物碎屑灰岩为主，多为块状结构，少量碎裂结构。

第一章井田概况及地质条件1.1 井田概况1.1.1 交通位置青春塔井田位于内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔煤田南部，行政区划隶属于魏家峁镇、哈岱高勒乡、长滩乡。

本井田东起煤田边界，西至史家敖包，北起甲保塔，南至薛家疙旦，东西长10.64km，南北宽4.15km，面积44.1974km2。

井田地理坐标为：东经：111°14′00″～111°22′30″北纬：39°35′45″～39°38′00″本矿交通较为便利，丰准铁路经过矿区北部的薛家湾镇，井田距离丰准铁路唐公塔车站约40km。

薛家湾镇至万家寨水电站的省级公路从井田西部边缘通过，自魏家峁镇向南有两条县级公路通往山西省天峰坪镇，矿井建设期间的设备可经过公路运往工业场地。

另外有拟建的西煤外运大通道准格尔～朔州铁路，为青春塔矿井建成后煤炭外运提供了极为便利的条件。

矿井交通位置见图1.1-1。

1.1.2 地形地貌及水系1. 地形地貌准格尔煤田位于鄂尔多斯黄土高原东部，西北高而东南低，海拔标高最高+1366m ，最低+870m，最大高差496m。

区内黄土覆盖范围广，厚度大，部分为风积沙地形。

地貌受流水、风蚀等外力的作用，己变得十分复杂，沟谷纵横交错，树枝状的冲沟十分发育，原始黄土高原地貌被肢解得支离破碎，地貌形态复杂，植被稀少。

井田内海拔最高+1331m，一般在+1050～1250之间，属于典型的黄土高原地貌。

2. 水系区内较大的沟谷自东向西有：哈拉合少沟、银盖沟、古城圪梁沟、庙沟、薛家沟、黄榆树峁和罐子沟等。

这些沟谷都比较发育，多呈放射状分布，向源侵蚀为主，多数支沟均有泉水涌出，各分支溪流汇成小河，汇入黄河。

遇有大雨或暴雨时可形成山洪爆发，洪水流量大、时间短，危害性大。

大部分沟谷中村镇修有容量不等的水库，用于灌溉、淤田、人畜饮用等。

本区属黄河水系，黄河从本区东缘自北向南流过，距本区15km。

水位标高在矿区北端头道拐水文站+987.04～+987.98m，在矿区中部的城坡一带+950.67m；在矿区南部万家寨一带+920m；在矿区南端壕米疙坨+870m。

矿山建设中的水文地质条件分析与对策在矿山建设的过程中，水文地质条件是一个至关重要的因素。

它不仅直接影响着矿山的开采安全和生产效率，还关系到矿山的长期稳定发展。

因此，对矿山建设中的水文地质条件进行全面、深入的分析，并制定相应的对策，具有十分重要的意义。

一、矿山建设中水文地质条件的重要性水文地质条件在矿山建设中起着举足轻重的作用。

首先，它影响着矿山的开采方案。

如果矿区存在丰富的地下水，且水压较大，那么在开采过程中就可能出现突水、涌水等事故，这将严重威胁矿工的生命安全，并对矿山设备和矿产资源造成巨大的损失。

因此，在制定开采方案时，必须充分考虑水文地质条件，选择合适的开采方法和工艺，以避免水害的发生。

其次，水文地质条件还会影响矿山的工程建设。

例如，在建设矿山的井筒、巷道等工程时，如果地下水丰富，就需要采取有效的排水和防水措施，否则会导致工程施工困难，甚至出现坍塌等事故。

此外，地下水的化学性质也可能对矿山工程的建筑材料产生腐蚀作用，从而影响工程的使用寿命和安全性。

最后，水文地质条件还与矿山的环境保护密切相关。

矿山开采过程中排放的废水如果未经处理直接排放，将会对周边的地表水和地下水造成污染，破坏生态环境。

因此，了解水文地质条件，有助于制定合理的废水处理方案，减少对环境的影响。

二、矿山建设中常见的水文地质问题1、地下水涌水地下水涌水是矿山建设中常见的水文地质问题之一。

当矿山开采过程中揭露了富含地下水的含水层或断裂带时，地下水会在压力作用下涌入矿井，造成涌水事故。

涌水的水量和水压取决于含水层的富水性、补给条件以及开采活动对含水层的破坏程度。

2、地下水突水地下水突水是一种更为严重的水文地质灾害。

它通常是由于开采活动破坏了隔水层，导致含水层中的高压地下水瞬间涌入矿井，造成灾难性的后果。

突水事故往往具有突发性、水量大、破坏性强等特点，对矿山的安全生产构成极大威胁。

3、含水层水位下降在矿山开采过程中，由于长期大量抽取地下水，可能会导致含水层水位下降。

1.1 极复杂工程地质条件分析本区位于位于安徽省当涂县太白镇东约 4.0 km，地理坐标东经118°31’53”，北纬34°27’34’’，距离当涂县约15.0 km，距离芜湖市约20.0 km，当涂-马桥公路穿过矿区，与姑山铁矿的铁路专用线相距2.0 km，矿区距青山河约1.5 km，交通便利。

该区位于华中地洼区、苏鄂地洼系或秦淮弧构造系东翼之宁芜地洼南缘钟姑凹内，晚侏罗至白垩世地洼激烈期，宁芜断陷盆地南段，长江东岸，南部为长江冲积一级阶地，地势平坦，地面标高多为 6.0~7.0 m；北部为低山丘陵剥蚀堆积地形，地面标高多为30.0~200.0 m，山脊发育方向与区域构造基本一致，呈NNE向。

区内褶皱断裂构造发育、岩浆活动强烈、成矿条件有利。

矿体分布面积1.4 km2，铁矿表内B+C1+C2级储量1.46亿吨，表外储量460万吨，Tfe平均品位39.43 %。

由于该矿矿床工程地质与水文地质条件复杂，且地表有长江支流-青山河流经矿区，因此，该矿床长时间未得到开发。

近年来随着我国钢铁工业对铁矿石的大量需求，目前马钢集团公司姑山矿业公司进行了矿山建设。

1.1.1 地层根据钻探资料和岩石试验结果，按照岩层形成地质时代、层序、成因、矿物组成、富水性的不同，将主、副井深度范围内的岩层划分为6大层，白象山铁矿主副井地质柱状图如图1-1所示，现将各岩层特征描述如下：（1）第四系更新统坡积粉土夹碎石层（Q3）土黄色，湿，密实，粘性土呈硬塑状态，主要由角砾、碎石和粘性土组成，粒径约20.0~50.0 mm左右，碎石含量约30.0 %。

该层仅在副井有分布，层厚3.4 m，层底标高30.52 m。

（2）侏罗系中下统长石石英砂岩层（J1-2xn）灰白色，中粒结构，层状构造。

主要矿物成分为长石、石英和少量云母，裂隙较发育，现有裂隙多被岩浆热液携带的铁质所充填，见2组裂隙与岩芯中轴夹角分别为30°、60°，裂面平直，裂口闭合，裂面可见高岭土化。