大型金屬礦床水工環地質特征及礦山開發保護探析

王 磊

（安徽省地質礦產勘查局327地質隊，安徽 合肥 230011）

近些年來，隨著科技的進步，世界上很多國家發現了越來越多的大型金屬礦床，逐漸成為國內外地質勘探專家關注的熱點問題，隨著研究和開發的探索，各國專家對大型金屬礦床的形成環境和規律進行了研究。本文總結大型金屬礦床水工環地質特征的形成環境以及規律，探討應該如何在保護地質環境的基礎上進行礦山開發。

1 大型金屬礦床區域地質背景

通常情況下，大型金屬礦床區域的底層均是呈現東西向的走向，局部區域由于受到構造影響，呈北東走向。從整體來看，金屬礦床構造為復背斜，局部地區出現的褶皺以及斷裂發育均較完善，所形成的向斜山均與礦區有關；整體的構造線呈南北方向，其中斷裂構造一是分為有東西向，二是分為北東向，此區域經常會出現劇烈的巖漿活動，經過猛烈的巖漿活動進而形成地表巖層[1]。

2 大型金屬礦床區水工環地質條件分析

2.1 區域水文地質特征

鐵礦礦區多處于低中山區的過渡地帶，區域地表水豐富，根據調查顯示礦區最大水流量高達1500m3/秒。該區域由于地下水資源十分豐富，因此含有不同水質的水流，礦區溫度長期保持在17℃左右。其中鐵礦礦區的巖溶水由北西方向流入南東，其中在區域上的水位高度均保持一致。根據鐵礦礦區底層的巖土特征可以總結出，整個礦區含水層的類型主要有寒武系碳酸鹽巖類、石炭系碎屑巖類以及奧陶系碳酸鹽巖類等較老的巖石。

鋁土礦區多處于山體與斷陷盆的國度地帶。其中區域形成的泉域區主要是面積為1500km2的斷層溢流泉。整個礦床呈西高東低的走向，據數據記載當前地勢最高的鋁土礦區海拔為1425.547m，最低的為1205.241m。其構造呈南東方向，其中巖溶水主要是從西向東流。鉬鎢礦區局部區域地勢可以發現較小的水潭，但是均無可持續性的供水河流，含水巖層與隔水巖層呈條帶狀主要分布在礦區的溝谷地帶。

2.2 礦床區域水文地質特征

大型金屬鐵礦礦區主要分布在山區的東部地帶，其中含水層以及溝谷形態多種多樣，斷裂構造較少，整個礦區的地表水水流方向均是從西向東，泉點主要分布在溝谷地帶的平坦區域，泉點分布的出露地段的巖石性質絕大多數是花崗巖以及輝長巖等。大型金屬礦區鋁土礦床多分布在山區的中南部地區，從整體來看地貌均為切割的低中部山區，地勢主要為東高西低。溝谷多為南東-北西方向縱橫分布在整個礦區。

大型金屬鉬鎢礦床多分布在泥盆系中，同時這也是所有大型金屬礦床的主要分布地帶。其底層為北西走向，與地表的傾斜幅度為20°-40°之間。泥盆系底層整體為單斜結構，構造常有褶皺，尤其是斷裂層部分傾斜角度與其他部分相比較大，其巖性主要是凝輝巖。

3 大型金屬礦床工程地質特征分析

大型金屬鐵礦礦床由于主要分布在河段的斷裂地帶，因此其巖石類型主要有輝長巖、冰水沉積以及三疊系粉砂巖等。根據不同的巖石特性，可將整個巖體劃分為層狀巖、松散巖組。部分構造活動對巖石的裂縫具有巨大影響，同時對整個巖石的穩定性也有一定的影響，極易在礦山開發中出現塌方或是邊坡失穩的不良安全地質現象。

大型金屬鋁土礦區的巖石特性較為堅硬，另外還包含部分軟乎層狀碎屑巖巖體，這一部分的巖石類型主要含有碳酸鹽以及碎屑巖等不同結構，區域上方土質多為黃土。區域下方多為軟弱的巖層分布著大量巖石，在最下端借助較為堅硬的巖石底部，提升整個巖層的穩定性。

大型金屬鉬鎢礦床與其鄰近的巖層區域的礦區特征基本相同，根據巖石特性可將其巖石劃分為堅硬巖組和松散巖組。而分布在溝谷出的松散巖石組，由于受到風化等外界因素的影響，其結構相比較松散，因此這一地帶極易發生塌方現象。

4 大型金屬礦床環境地質特征分析

大型金屬鐵礦所處地帶，其人類活動較為頻繁，主要表現在礦山開采和工程建設這兩方面。但是，常年以來由于受到不合理的礦山開發以及工程建設的破壞，導致礦床周邊的植被遭到毀壞，直接影響到該區域周邊的地下水位直線下降，使得周邊的水土流失現象嚴重，對生態環境造成嚴重影響，同時又極大地減少了周邊工作區的地下水量。

大型金屬鋁土礦床所處地區切割較為嚴重，整個礦區地形也較為復雜，主要由第三系松散鹽類覆蓋在地表表面。

大型金屬鉬鎢礦區目前為止，并沒有發現水土流失以及泥石流等安全事故工程現象，因此在今后的礦山開采過程中，需對踩坑進行處理，避免發生不必要的不良地質災害。

5 大型金屬礦床區域礦山開發保護措施探析

今后，開展大型金屬礦區開采的過程中，均會不斷重視植被保護以及局部風化帶的作用，加強對周邊林地以及綠地的保護。在礦山開發的生產過程中，工作部分應當加強對所有不穩定邊坡的管理和監督，根據實際情況適當放坡，確保金屬礦床開發邊坡的安全，以此提升整個礦山開采的安全保障；在建設礦山的過程中，需在礦床周邊多截取幾個排水溝，這樣可以有效減少礦區內部的含水量。根據溶洞的深淺，可進行不同級別的灌漿處理和回填處理。

在礦山開發的過程中，采用爆破技術難免會對周邊的生態環境造成影響，在進行爆破處理之前需明確周邊環境保護的目標，在做了初步分析和預估爆破結果之后，再確定科學的、合理的爆破操作流程，限定安全距離后方可進行爆破處理。

6 結語

綜上所述，大型金屬礦區由于巖石特性不同，均表現出不同的地勢環境，同時所屬區域地勢較為復雜，使得礦山開發需注重統籌多方面的細節內容。因此，在開發礦山之前，需勘查區域內部的地址環境以及部分地質極有可能誘發的水土流失、地面塌陷等不良地質問題，才能確立開發操作流程，在盡可能保護生態環境的條件下方能進行大型開采作業。