青海門源縣某金礦區工程地質與環境地質特征淺析

漆穎超，楊延林

（核工業西藏地質調查院，四川 成都 610052）

1 工程地質

1.1 工程地質巖組及穩固性評價

礦區區域大地構造位置屬北祁連板塊之北祁連縫合帶與中祁連島弧隆起帶接壤的大坂山早古生代縫合帶中段[1，2]，屬冰蝕構造中—高山水文地質區，按礦區內地層時代巖性特征及力學屬性，在礦區內劃分了三個工程地質巖組，即第四系松散巖類、基巖類、破碎帶三組。

（1）第四系松散巖類巖組。主要分布于溝谷、山坡低洼處。為冰水沉積物、坡積物和洪沖積、殘坡積形成的砂土礫石層。其厚度在1m～10m不等。遇水塌陷、地基沉降，邊坡坍塌位移，屬極不穩固型。由于該巖組多位于低洼溝谷中，礦床內基本沒有分布，對礦床開采沒有影響。但分布于斜坡地帶的坡積物對礦山基本建設有一定的影響，因此，礦山建設中基礎部分要注意深入基巖。

（2）基巖類巖組。主要由工作區出露地層主要為前寒武系（An∈）、上奧陶統（O3）、三疊系（T）、巖組組成，分布于整個礦區，形成中高山地貌形態。對礦床開采有直接影響的為前寒武系（An∈）變質巖系組成，其巖性組合為：斜長角閃巖、斜長角閃片巖、云母斜長片麻巖，含石榴石斜長片麻巖以及變粒巖、云母石英片巖等。巖石的結構類型為塊狀—層狀結構。

①巖體結構類型：礦區內前寒武系（An∈）巖石片巖、片麻巖等為厚層結構；而角閃巖，為塊狀結構，因其特殊的產出環境與變質巖石形成一個統一礦帶圍巖，故將礦區圍巖按層狀結構考慮。②巖石質量與完整性：礦區內基巖受多期構造影響，巖石破碎、裂隙面上可見鐵質銹斑，根據坑道編錄，RQD值達到60%～75%，巖石質量較好。③巖石硬度：在礦體內及頂底板巖性采集體6組巖石力學樣分析結果為半堅硬—堅硬巖石。

（3）構造帶組。礦區內構帶主要為北東向的F2、F3、F4、F5等斷裂。主要控礦斷裂為F3，走向320°左右，南西傾，傾角60°～80°，斷裂性質為張扭性，斷面呈舒緩波狀。寬度一般十數米—數十米不等。斷層歸于Ⅲ級和Ⅳ級結構面，為層狀碎裂—散體結構。

1.2 井巷圍巖巖體質量評價

（1）井巷圍巖巖體質量評價。井巷圍巖巖體質量按照M=Rc/300×RQD公式進行概略計算，其中，M-巖體質量指標；RC-巖石飽軸向搞壓強度，采樣段為礦體及礦體頂底板，因此，取其加經平均值67.79；RQD-巖石質量指標，取其霽道巖石質量統計平均值67.5%。因此，依據上述經驗值可知，礦區的M=67.79/300×67.5%=0.15，按照巖體質量分級，巖體質量為中等。

（2）巖石結構對井巷穩定性的影響。礦體圍巖由斜長角閃巖、斜長角閃片巖、云母斜長片麻巖組成，又有破碎帶分布其間，片理面、接觸面、節理面、破碎帶組合在一起，綜合形成一個層狀結構巖體，而其中的斷層碎裂結構可視為層狀巖體中的軟弱夾層，加之受地下水的影響，強度降低，極易軟化，將對采礦井巷穩定性帶來不利影響。因此，在今后開采過程中，應采取有效措施，加強礦層頂板的管理力度，在施工中，穿越破碎帶時應短掘短砌，防止圍巖的移動。

1.3 凍土

根據礦區坑道揭露，礦床位置在3850m以上為凍土層，最大凍土厚度達100m，生產設施管線、生產管線埋設深度應要做好防凍措施，以防止各類管線在冬季遭遇凍結破環。

2 環境地質

2.1 自然、生態環境質量現狀

該區氣候屬內陸高寒季風氣候，主要受東南海洋季風和地勢的影響，表現為冬季嚴寒，夏季多雨。以冬春季節西北風為主，年平均風速2.9m/s，最大風速21m/s，總體氣候特點是干旱寒冷、干燥多風。

區內年平均氣溫-5℃～7℃，月平均氣溫低于0℃的時間長達8～10個月，極端最高氣溫26.7℃（7月份），極端最低氣溫-35.3℃(1月份)，山頂多發育片狀多年凍土，僅生長高山草甸。自然災害是冰雹、洪澇、凍害和病蟲害災。植物主要有高寒草甸，如矮嵩草、線葉嵩草、小嵩草和華扁穗草草甸群落，優勢種為線蒿草、及小蒿草；生態動物種群屬高寒生態動物種群。

2.2 礦區地質環境質量現狀

勘查區內基巖大部分為裸露，山脊坡角及低洼的沖溝中為坡積及沖積砂土覆蓋。地層較簡單、出露地層主要為前寒武紀（An∈）、上奧陶統（O3）、三疊紀（T）、第四紀（Q）。含礦地層前寒武紀（An∈），巖性主要為：巖性為斜長角閃巖、斜長角閃片巖、云母斜長片麻巖，含石榴石斜長片麻巖以及變粒巖、云母石英片巖等組成。含礦層主要為受F2、F3控制的碎裂巖帶，以F3碎裂巖帶為主體，十至數十米不等。礦區構造組總為北西向的斷裂構造為主。從斷裂性質上表現為張扭性斷裂。地質構造復雜程度為中等構造。區內巖漿活動比較頻繁，既有前寒武紀的侵入體，也有早古生代以來的侵入體，以后者為主。各類巖體廣泛出露，且都受區域主構造方向的控制，呈北西向展布。

2.3 水文地質環境質量現狀

礦區范圍內表水系較發育，其中，多拉溝為長年水流。地下水主要為第四系沖洪積、坡積層潛水、基巖裂隙及構造裂隙脈狀水，大氣降水補給較為充沛，富水性相對較好，構造裂隙水是井巷開采中的主要影響因素。礦區遠離工業區，無工業污染，水質基本未受污染，但水質較好，多為低礦度的淡水。按照生活飲用水、灌溉用水及工業用水標準評價，均屬可利用水。

2.4 地震與礦區穩定性

工作區位于北祁連山加里東造山帶與中祁連隆起帶接壤的大坂山斷裂帶北側，斷裂構造及次生裂隙發育。按中國地震裂度表，該區地震基本裂度為Ⅶ度。有發生地方性中強地震或鄰區中強震波及本區的危險，因此在礦區開發建設中應注意區域性斷裂活動對工程建筑物的影響，并采取一些必要的防震措施。設計基本地震加速度值為0.15g。

2.5 礦床開發引起的環境影響及評價

地下礦層采空后常常會發生地面塌陷，采礦塌陷是礦區地面不穩定的重要因素。它通常造成上覆巖層發生彎曲、變形、破裂、冒落，引起地表不均勻沉降和地面塌陷，不僅嚴重破壞草原、道路、管線和建筑物，而且可能改變礦區的地形地貌條件、草場地利用類型，以及地下水水質、水量和流動狀態。由于區域內人口密度稀少，村落稀疏，對當地居民的影響較小，但隨著礦山開采規模擴大，占用場地增加，部分草場將受到損害；礦坑排水量增加，使地下水循環速度加快，將疏干流礦山區域的含水層，使地下水位下降，泉水干枯，將使部分草場產生干旱；選廠廢水處理不當，將使地下水水質惡化。

[1]左英，孫川，吳金波．青海省某地金礦地質特征及成礦規律研究[J]．世界有色金屬，2017，（1）：240-241．

[2]吳金波，彭向春，顏夢柯，左英．青海門源縣某金礦區水文地質條件[J]．世界有色金屬（收錄）．