談硬質(zhì)巖礦床工程地質(zhì)特征分析

周來遜

摘要：本文在分析工程地質(zhì)勘探的重要作用及工程布置原則基礎(chǔ)上，結(jié)合實例對礦床工程地質(zhì)特征分析進(jìn)行了總結(jié)與探討。

關(guān)鍵詞：工程地質(zhì)礦床特征

一、 工程地質(zhì)勘探工作的重要作用

在勘探工作期間，要不斷深化研究工作，合理利用各種第一手材料，全面、系統(tǒng)地分析區(qū)域地質(zhì)、礦床及礦體礦化特征、礦區(qū)結(jié)構(gòu)、成礦規(guī)律、含礦層位及火成作用等，進(jìn)一步保證在科學(xué)理論指導(dǎo)下，在遵循全礦區(qū)地質(zhì)規(guī)律基礎(chǔ)上實現(xiàn)連接礦體的目標(biāo)。

對礦床存在的褶曲、裂隙、斷層及其他破碎帶等進(jìn)行構(gòu)造研究。對那些破壞礦體及井區(qū)分劃范圍或影響基建開拓井巷確定的一些斷層及破碎帶，要采取工程切實控制其斷距及產(chǎn)狀；而對于那些范圍較小的斷層及破碎帶可根據(jù)地表實際測量，合理結(jié)合相關(guān)地下探礦資料，重點(diǎn)分析與研究其分布范圍與規(guī)律。

研究礦床成礦各項地質(zhì)條件基礎(chǔ)上，勘探礦體總儲量和分布范圍，是保證礦山總設(shè)計完成的需要。為了準(zhǔn)確確定露天礦區(qū)采場剝離的邊界線，要合理設(shè)計礦體四周各邊界及露天采場礦體底部的邊界；對地下開采形式的礦床，要控制好主要礦體的上下、兩端界線及延深情況，以保障主要基建開拓工程的位置的選定。對于地表的礦體邊界，要用槽、井探等予以圈定，如對于覆蓋層較厚的礦區(qū)，應(yīng)該用山地工程或淺鉆來控制礦體頂部的界限。為了有效防止礦體漏掉，還應(yīng)在研究礦床地質(zhì)相應(yīng)規(guī)律的基礎(chǔ)上，適當(dāng)?shù)匮由畈糠挚碧姐@孔從而穿透整個含礦帶（層）來探礦。

二、布置勘探工程的原則

選擇勘探方法及布置工程的重要依據(jù)是對礦產(chǎn)勘探類型進(jìn)行合理劃分，應(yīng)在充分總結(jié)與研究以往礦床的地質(zhì)構(gòu)造規(guī)律及特征基礎(chǔ)上，結(jié)合勘探工作經(jīng)驗加以確定。

1、各種勘查工程，不論地表還是地下，都必須按照一定的間距系統(tǒng)而有規(guī)律的布置，并盡可能使相鄰的工程互相聯(lián)系，以利于制作一系列的勘察剖面和獲得礦體的各種參數(shù)。

2、勘查工程應(yīng)盡量垂直礦體走向，或垂直礦體的平均走向或者是主要構(gòu)造想的方向布置，以保證勘查工程沿礦體厚度方向穿過整個礦體或含礦構(gòu)造帶。

3、勘查工程的布置要遵守由已知到未知，有地表表到地下，由稀到密的原則布置。

4、當(dāng)應(yīng)用地下坑探工程進(jìn)行勘查時，應(yīng)使勘查坑道盡可能為將來開采時所利用，因此布置坑道時預(yù)先要考慮使之與開采系統(tǒng)和技術(shù)要求相一致。

三、相山礦田居隆庵鈾礦床工程地質(zhì)

相山礦田位于贛杭構(gòu)造火山巖鈾成礦帶南西段樂安——東鄉(xiāng)成礦亞帶內(nèi)的相山中心式火山塌陷盆地中的。盆地現(xiàn)代地貌為中高周低的正地形，相山主峰高程1216.2m。

1、地層、構(gòu)造

相山礦田的地層主要由基底及蓋層火山巖系這兩部分夠成。基底地層主要為中元古界的千枚巖和片巖。蓋層火山巖系地層主要是上侏羅統(tǒng)打鼓頂組、鵝湖嶺組的酸性、中酸性火山熔巖、火山碎屑巖以及陸相沉積碎屑巖，總厚度大于2000m。

礦田內(nèi)構(gòu)造：鈾礦田和相山破火山口形成的過程，進(jìn)行的構(gòu)造運(yùn)動是很復(fù)雜的，包括統(tǒng)一應(yīng)力區(qū)域中應(yīng)力場的作用，在火山活動前及活動過程，甚至于火山期后所發(fā)生的斷裂現(xiàn)象，皆是源于火山活動過程中巖漿重力或動力作用的影響。后期的火山斷裂構(gòu)造是在整個成礦過程中都有明顯的活動。另外，還存在火山的構(gòu)造和斷裂的構(gòu)造相互影響，以及對礦區(qū)基底構(gòu)造和火山蓋層構(gòu)造的作用等，從而造成了這個非常復(fù)雜的構(gòu)造演化情況，使得該火山口具有了十分復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。

礦田中的蓋層構(gòu)造形跡以斷裂為主蓋層中的構(gòu)造基本上遷就利用了基底中的老構(gòu)造，具有明顯的繼承性特征。

2、圍巖蝕變特征

由于構(gòu)造和熱液多期次的活動，相山礦田中圍巖蝕變十分普遍，有的呈面型發(fā)育，有的呈帶狀分布，熱液蝕變主要類型為鈉長石化→赤鐵礦化→綠泥石化→螢石化→螢石加水云母化；熱液性質(zhì)由堿性→酸堿交替。鈾礦化主要圍巖蝕變?yōu)樗颇富⒊噼F礦化、綠泥石化、螢石化、黃鐵礦化等。

居隆庵鈾礦床位于相山礦田西部，屬中低山區(qū)，地形起伏較大，最大標(biāo)高625m（龍巴嶺），最低標(biāo)高90m（鄭家），相對高差535m，總體地勢東南高，北西低，處于北東向蕪頭——小陂、鄒家山——石澗斷裂構(gòu)造與北西向石城——書堂、河元背——石洞斷裂構(gòu)造所圈圍組成的居隆庵菱形斷塊內(nèi)（圖3—1）。礦床受近南北向展布的F7斷裂控制，地層較簡單，礦體主要賦存于上侏羅統(tǒng)鵝湖嶺組碎斑熔巖和打鼓頂組流紋英安巖中，尤以火山巖層組間界面附近最為富集。

圖3-1 相山礦田地質(zhì)略圖

1、砂礫巖；2、碎斑熔巖、晶屑玻屑凝灰?guī)r；3、流紋英安巖、熔結(jié)凝灰?guī)r、砂礫巖； 4、砂砂巖；5、變質(zhì)巖；6、次斑狀花崗巖；7-8、花崗巖；9、火山頸（推測）；10、斷裂；11、礦床

3、地層、巖石

居隆庵鈾礦床的地層、巖石由基底和蓋層兩部分組成。基底為中元古界變質(zhì)巖；蓋層為上侏羅統(tǒng)鵝湖嶺組、打鼓頂組酸性、中酸性火山熔巖、火山碎屑巖，局部夾陸相碎屑沉積巖。

4、礦床工程地質(zhì)評價

居隆庵鈾礦床是以群脈型為主的熱液鈾礦床，礦體埋藏較深，主要賦存在﹣290～﹣530m標(biāo)高間。礦體圍巖的極限抗壓強(qiáng)度76.3～168.3Mpa，平均RQD值93.90%～99.28%，巖石質(zhì)量極好，屬穩(wěn)定巖層。礦體平均RQD值為50.40%～69.57%，巖石質(zhì)量以中等為主，比圍巖穩(wěn)固性相對稍差。而區(qū)內(nèi)的風(fēng)化帶、構(gòu)造破碎帶等軟弱帶，巖石抗壓強(qiáng)度低，沿裂隙面一般有蝕變礦物存在，加上地下水的作用，鉆孔施工時，常有卡鉆、掉塊、孔壁坍塌等不良現(xiàn)象發(fā)生，穩(wěn)固性差。

F7構(gòu)造在48線附近賦存有鈾礦體，礦體和構(gòu)造穩(wěn)定性很差。如ZK48-19孔在45.00～90.20m見F7構(gòu)造，巖石極破碎，礦化蝕變強(qiáng)烈，RQD值僅為1.9% 。施工時，先用水泥護(hù)壁無法通過構(gòu)造帶，后改用套管護(hù)孔才得以穿過。

開采深部礦體時，由于圍巖的圍壓隨深度增加而增大，尤其在斷裂構(gòu)造或裂隙構(gòu)造發(fā)育部位，要加強(qiáng)防范巖體的脆性破裂、巖爆和巖炮等問題的發(fā)生。

本礦床屬堅硬巖層為主工程地質(zhì)條件簡單類型。在構(gòu)造破碎帶、火山巖組間界面與斷裂構(gòu)造交匯部位，構(gòu)造裂隙發(fā)育，同時也是鈾礦體賦存的有利部位，不但礦體穩(wěn)固性差，部分近礦圍巖的穩(wěn)固性亦差，巷道開拓時須注意支護(hù)，可根據(jù)實際需要采用假設(shè)木棚支護(hù)和砌碹混凝土支護(hù)工程措施。

參考文獻(xiàn)：

[1]康震野，王靜，謝榮；吉林省砟子煤礦伴生硬質(zhì)高嶺（土）巖礦床成因類型及開發(fā)前景[J]；吉林地質(zhì)；2001年03期