青海省興海縣某多金屬礦區工程地質與環境地質淺析

杜金剛，王晶晶

（核工業西藏地質調查院，四川 成都 610052）

1 工程地質

1.1 礦區工程地質勘探類型的劃分

礦區位于鄂拉山造山帶中部，為西秦嶺與東昆侖造山帶碰撞銜接部位[1]，礦區頂底板巖性主要為三疊系中統巖組條帶狀不純硅質巖、變質砂巖,巖性較單一，風化裂隙發育，破碎帶寬度多在1m～3m，構造角礫巖膠結差，結構松散。礦床礦石和圍巖為堅硬至較軟弱的塊狀巖類，巖組結構比較復雜，各類巖體結構面發育，破碎帶總體厚度較大，其穩定性較差，礦坑施工過程中需要多加注意，其工程地質勘探的復雜程度為中等至復雜型，礦區工程地質勘探類型屬第二類。

1.2 工程地質巖組劃分

1.2.1 松散、軟弱工程地質巖組

由沖洪積層、殘坡積層和構造角礫巖、破碎帶組成。其中，沖洪積層主要分布于礦區水系格爾溝、索拉溝、加亥爾溝溝谷內，呈東西向帶狀分布，厚度一般為0.3m～1.0m，含水性、透水性均較好，穩定性較差；殘坡積層主要分布于山坡坡腳及緩坡地帶，呈棱角-次棱角狀，粒徑3cm～30cm，結構松散，厚度一般為5m～30m，易產生垮塌；構造角礫巖及破碎帶，構造角礫巖、角礫多呈棱角狀，一般礫徑小于2cm，該帶是區內穩定性最差巖性段，其余地段穩定性較好。

1.2.2 塊狀、堅硬結晶工程地質巖組

由侵入巖和火山巖組成，前者以花崗閃長巖、花崗巖為主，次為花崗斑巖、斑狀花崗巖，屬巖漿多期侵入產物，分布于工作區西部大部分地段及沉積巖地層中小規模侵入體，巖石致密堅硬，硬度較高，呈塊狀結構，整體狀產出，屬堅硬巖類；后者巖性為火山角礫凝灰巖、流紋質火山角礫凝灰巖、蝕變安山巖，流紋質沉凝灰巖，流紋質沉火山角礫巖等，隱晶質塊狀結構，無層理質堅硬，屬堅硬巖類。

1.2.3 層狀、堅硬—半堅硬工程地質巖組

巖性為三疊系中下統砂巖、板巖、硅質巖、砂礫巖、板巖、變泥巖等，是本區主要的沉積地層和賦礦巖層，分布于北區中部以及南區的大部分地區。本巖組抗壓強度差異較大，據有關經驗數據砂巖、砂礫巖、礫巖抗壓強度變化在40 Mpa～100Mpa，泥灰巖變化在25Mpa～60Mpa，板巖垂直層面抗壓強度可達120Mpa。故本巖組段定性主要取決于構造裂隙發育程度及其分布。

1.3 巖體結構面及其特征

1.3.1 強風化帶

巖石全部退色，褐鐵礦化強烈，巖石結構構造大部分破壞。巖體裂隙發育，裂隙平均間距小于0.2m，結合差。表層為散體狀結構，成硐性差，坑道內需要支護。在山脊和斜坡地帶保存較好，厚度較大，一般20m～30m。在溝谷與河床部位強風化帶多數被侵蝕，強風化帶厚度一般小于15m。

1.3.2 弱風化帶

巖石褪色明顯，裂隙面具鐵質浸染，斷口新鮮，巖石結構構造部分破壞，巖質較堅硬，不易擊碎。巖體裂隙較發育，裂隙寬度0.5cm～1cm，結合一般。鉆孔巖心呈短柱狀、極少量柱狀，巖體呈鑲嵌塊狀結構、部分為鑲嵌碎裂結構，坑道挖掘中經常發生掉塊現象。

1.4 井巷圍巖穩固性評價

區內礦體大部分與破碎帶相關產出，部分礦體呈石英脈型和浸染型產出，圍巖巖性多為變質砂巖、不純硅質巖，少量為構造角礫巖。礦體及圍巖均為塊狀堅硬工程地質巖組，穩定性較好。破碎帶及附近圍巖多為松散、軟弱工程地質巖組或層狀—半堅硬工程地質巖組，穩定性較差。在坑道施工或采礦過程中，爆破工程會影響破碎帶及圍巖破碎部位的穩定性，在破碎帶極其附近極易產生冒頂或崩塌，在坑道施工的同時應對圍巖破碎及垮塌地段及時支護。

2 環境地質

2.1 新構造運動與地震

礦區位于松潘—甘孜印支褶皺系青海南山冒地槽帶南端與柴達木準地臺南緣臺緣褶皺帶東端的結合部位，是典型的印支早期褶皺帶，新構造運動主要表現在大部分新構造是在老構造運動的基礎上復活，同時伴隨有新的褶皺與斷裂產生。

礦區屬青藏高原北部地震區、同德地震亞區，區內及其周邊曾多次發生地震，本區屬現代地質構造活動的穩定區。

2.2 礦區環境地質現狀

①凍土。青南地區存在中、低緯度高海拔大面積分布的多年凍土。工作區所在的格爾溝—索拉溝地區，地處大面積分布的多年凍土區北部。礦區附近多年凍土大致分布在海拔3900m～4000m以上的高山區，礦區海拔4000m～4700m，具有多年凍土分布。②泥石流。礦區沖溝較發育，僅在GSH1011發現一處泥石流溝。流域海拔4500m～5000m，地面長1250m，相對高差近500m，溝谷縱比降40%。匯水面積約0.31km2，溝谷較淺、匯水面積小、坡度大，屬于淺溝谷型泥石流。③崩塌。礦區崩塌分布于分水嶺的兩側、陡坡等巖石裸露地段，以巖質崩塌為主。由于構造發育、巖石遭受風化作用強烈，加之礦區處于青藏高原高寒地帶，冰劈作用強烈，造成巖石裂隙發育，交錯切割巖體呈塊狀，巖體十分破碎，使裸露于山坡表面巖體形成大小不等的塊體，陡峻的地貌條件下由破碎巖石組成的斜坡穩定性較差，在分水嶺的兩側形成規模較大的倒石錐地貌，碎石沿斜坡下滑至山坡平緩地帶。

2.3 環境污染

（1）水污染。礦區及下游位于黃河上游自然保護區，生態環境比較脆弱。礦區內地下水與地表水垂直交替運動頻繁，水力聯系密切。目前地表水質量較好，隨著礦山的開發，礦山自然環境將發生一定改變。原生的水文地質條件將有所改變，在人為條件下，礦石氧化作用加強，硫化物在氧化條件下風化分解，淋濾遷移加快，地下水中的硫酸根離子、銅離子等含量增高，pH值發生變化，有可能使原可飲用的水源不能飲用。

（2）廢石廢渣。格爾溝處于區域地下水補給區，并且溝谷狹窄，北區坑道施工過程中排放出的大量廢石廢渣傾倒于格爾溝北坡支溝中，坑道施工排放的大量廢石廢渣將有可能堵塞溝谷，在暴雨水動力下可能引發泥石流，給生產生活帶來安全隱患，同時含礦廢石廢渣流入河流后，加快了硫化物的氧化，污染地下水及下游水體，對飲用水帶來一定污染。因此，要及時做好廢石廢渣的堆放處理及安全工作。

（3）礦山建設環境隨著人類工程活動的加劇，即礦區礦床的開采，將對當地農牧業生產及生態環境產生一定程度的影響，應采取相應的防污染措施與地質災害的防治措施。礦山勘探過程中修建道路破壞了高海拔地區脆弱的地表生態環境，形成大量裸露于地表的第四系殘坡積層，加快了牧場沙化和增加了泥石流物源，并有可能形成表層滑坡，在后續的建設中應引起高度重視。

[1]楊延林,漆穎超,高榮輝．青海興?？h某銀多金屬礦區水文地質條件[J]．世界有色金屬（收錄）．