遼寧省寬甸北部銅礦區開采技術條件分析

歐妮妮

（遼寧省地質礦產調查院有限責任公司，遼寧 沈陽 110000）

1 研究區慨況

研究區位于寬甸縣正北方向，直線距離45km；位于牛毛塢鎮西北約方向，直線距離10km。研究區位于遼寧省東部山區，為長白山脈西南端，屬中低山地地貌，區內海拔標高518.40m-1272.90m，最大高差754.50m。當地最低侵蝕基準面518.40m。研究區屬大陸性溫帶季風氣候，四季分明，晝夜溫差較大，年平均氣溫6.5-8℃，一月份最寒冷，最低氣溫-38.3°C，最大凍土深度1.1米。一般每年的七、八月份氣溫最高，最高溫度約34.7℃左右。年平均降水量約700-1240mm，多集中在七、八月份，無霜期約146天。年平均風速為2.6m/s，最大風速14.6m/s。

2 區域地質條件

區域位于中朝準地臺（Ⅰ）之營口—寬甸臺拱（Ⅰ1-3）東段北緣，北部與桓仁凸起（Ⅰ12-2）相接，區域由于經歷鞍山、呂梁、印支、燕山等多期塑造、疊加、干擾及強烈的巖漿活動，形成不同的構造形式，地層殘缺不全，構造格局十分復雜，大地構造呈近北東-南西向展布。

2.1 區域地層

區域內出露的地層比較簡單，主要有太古界鞍山群（Aran）、下元古界遼河群（Pt1Lh）、上元古界青白口系（Qn）及新生界的第四系（Qh）。按照遼寧省地層區劃，區域內地層分區屬華北地層大區（V）遼東地層分區（V49）之太子河—大連地層小區。

2.2 區域構造

因巖漿巖侵入活動，鞍山群地層在蘆家堡子太古代巖體（γ21-2+3）南部形成卵形構造，遼河群地層在蘆家堡子太古代巖體（γ21-2+3）周邊環狀超覆分布，褶皺構造以北東東向為主，斷裂構造以北東向為主。

3 水文地質特征

3.1 水文地質條件

研究區內地勢較陡峻，溝谷狹窄，切割較深；區內水系相對發育，部分溝、溪保持常年流水，但水位流量卻隨季節變化，七八月雨季流量增大，十二月-三月為枯水季節；結冰期為每年十一月中旬至次年四月中旬。水文地質條件主要受地質構造、地貌、巖性、氣候及水文等多種因素控制，區內大體上可分為基巖裂隙水、山間洼地中的第四系松散層潛水，地下水的補給來源主要為大氣降水的垂直補給，水位埋深在10-15m。區內無地表水體，多為季節性的小溪及其沖溝，夏季降水時低洼處匯聚為溪流，干旱季節無水。地形切割較小，屬于中等切割的山區地貌，植被發育，基巖在山脊及溝谷處大量出露[1]。

3.2 含水層特征及富水性

（1）第四系松散層潛水含水層（Ⅰ）

主要分布于山坡及沖溝地帶，組成了山前坡洪積裙及沿沖溝堆積的沖洪積物。巖性為含亞砂土碎石，砂礫石大小不等，磨圓度不好，呈棱角狀和次棱角狀，結構較松散，厚度一般小于5m，為孔隙潛水弱富水層，未見泉點。該層主要受大氣降水補給，洪水期也接受相鄰地表水補給，進而補給下游相鄰含水層或出露低保排至區外。春天積雪融化及雨季孔隙水流出，流量很小，旱季完全枯竭。其地下水變化受氣象因素控制，水位最低是每年的3、4月，最高在7、8月份。

（2）基巖裂隙潛水含水層（Ⅱ）

分布普遍，受大氣降水及毗鄰含水層補給，主要巖性為花崗巖、花崗4 0斑巖、大理巖及脈巖等，構造裂隙較發育，風化帶深度一般為3-15m左右，延長及延深及張開寬度不大，部分被亞粘土、砂石充填，連通性較好，局部溝谷具“漏河”現象。基巖裂隙水水質良好，屬HCO3—Ca型水，可直接飲用。地下水水位季節性變化幅度lm-2m，水位埋深一般為0-15m。

3.3 地下水補徑排條件

研究區地下水主要依靠大氣降水的滲入得到補給，區內巖層受構造作用影響，構造裂隙發育，區內山體以低山丘陵為主，地形切割比較強烈，地形起伏變化較大，支叉狀溝谷發育，巖層內形成的裂隙起到了儲水及導水作用，使得大氣降水對研究區地下水具有面狀補給特征。區內地下水的徑流受地形條件、巖性及構造條件的制約。其中雨季大氣降水以地表徑流或地下潛流的方式流出研究區，基巖內的地下水則會沿著地形坡度產生徑流。根據水文地質特征分析，地下水總體由北西向南徑流，地下水徑流條件較優越[2]。

4 工程地質條件

根據巖石形成時代、成因類型、巖性、工程地質特征以及巖石的物理力學性質等，主要分為兩個巖組，其特征分述如下：

（1）第四系沖洪積層松散軟弱巖組

黃-黃褐色，主要由砂、砂礫石、碎石等粗粒和粉土、粉砂等細粒物質組成，組成的松散堆積物，磨圓度和分選性差。該巖組分布在山間谷地，分布范圍較廣，為軟弱巖類。

（2）塊狀堅硬巖組

礦區山體由花崗巖、花崗斑巖、大理巖、變粒巖等組成。巖石完整程度為較完整，按結構類型劃分屬塊狀結構。由于礦區基巖都比較堅硬，抗風化能力甚強，除地表巖石裸露區因受到風化作用的影響以至節理裂隙有所加寬并被風化產物充填的現象外，原巖結構保持良好，因此，風化作用對本礦區巖石強度的影響很小。強風化帶在本區不發育，巖石厚度一般為1-10m，根據坑道工程地質編錄及鉆孔工程地質編錄可知，巖性主要為大理巖，巖石均較破碎，風化裂隙中等發育，呈塊狀和短柱狀，RQD值為40%-60%，巖體質量中等，結合體完整性一般，穩定性中等；弱風化帶巖石厚度一般為10-60m，巖性主要為花崗巖，巖石風化裂隙不發育，根據坑道工程地質編錄及鉆孔工程地質編錄可知，巖芯呈長柱狀，RQD值為70%-90%，巖體質量較好，結合體完整，巖石整體穩固性較好。

5 環境地質條件

研究區屬大陸性溫帶季風氣候區，在地貌上研究區屬低山丘陵區，地形較陡，地形坡度一般10-55°，局部大于45°，相對高差650m左右。地表植被發育，自然環境良好。地下基巖裂隙水豐富，水位埋藏淺，可直接飲用，區內地質環境未受到人類工程活動的破壞，地質環境可劃為“良好”類型。根據2015年5月15日發布的GB18306-2015《中國地震動參數區劃圖》，本區地震動峰值加速度小于0.05g，地震烈度為VI度，建議抗震設防烈度為6度。

6 結論

（1）礦區地下水以裂隙水為主，水文地質條件中等。有二個地下水含水層：第一層為第四系孔隙潛水;第二層是以風化裂隙水為主的裂隙潛水。

（2）礦區山體由花崗巖、花崗斑巖、大理巖、變粒巖等組成。巖石完整程度為較完整，按結構類型劃分屬塊狀結構。礦區工程地質條件復雜程度屬中等類型。

（3）研究區在地貌上研究區屬低山丘陵區，地形較陡，地表植被發育，自然環境良好。地下基巖裂隙水豐富，水位埋藏淺，可直接飲用，區內地質環境未受到人類工程活動的破壞，地質環境可劃為“良好”類型。