江西省峽江縣安山坑頭礦區瓷土礦勘查及找礦技術

鄭家貴

（江西省地質礦產勘查開發局九一五地質大隊，江西 南昌 330002）

本礦區水文地質、工程地質條件中等，地層層間、裂隙間含水微弱，目前未見明顯斷裂與礦區溝通，在今后的勘查、生產工作中需要注意及進一步研究。

1 礦區地質

1.1 地層

礦區內僅見第四系聯圩組地層（Qh1-2l），分布范圍大約為礦區總面積的35%，主要分布于礦區西部，南部呈面狀分布，在礦區中部溝谷中亦有分布，呈狹長條帶狀。成分主要為粉質粘土、亞砂土、砂礫石，厚0.1m ～6m。

1.2 構造

在坑頭水庫南面400m 處見一裸露剖面，揭露出巖石基巖，經測量節理主要有2 組，一組產狀86°～105°∠25°～34°，節理面凹凸不平，有泥質充填，少數有水滲出，間距1.8m ～2.5m不等。另一組產狀285°∠68°，節理面平直，間距2.8m。

1.3 風化作用

據區內花崗巖巖體的風化程度及其產物在風化剖面不同深度顯示出的差異，在垂直方向由下而上可劃分為母巖帶、弱風化帶和強風化帶。強風化帶包括上部的染色帶和其下的淺色帶。各帶之間是漸變的，，無清晰界面。弱風化帶是花崗巖風化初期階段的產物，風化不徹底，仍殘留母巖的長石和白云母等原生礦物。風化帶深度受地形因素具有一定影響，在礦區切割較深地勢較陡的南西部風化深度最深，一般11.80m ～17.52m，最深處達21.30m；北東部地勢較高，但地勢相對南西較為平坦，礦體厚度一般11.30m ～16.10m，最厚19.10m；礦區西部地勢相對較低，地勢較為平坦，風化層厚度2.40m ～12.20m，最厚13.10m。因此得出，礦區總體是南東地勢切割較深，地形較陡的地段風化層厚度最大，北東部地勢較高但，但切割較小，厚度次之，西部地勢較低，地勢較平坦風化層厚度相對最小；母巖中長石幾乎完全轉變為瓷土礦，白云母水化為水白云母或具云母假象的高嶺石，高嶺礦物數量超過水白云母。

2 成瓷試驗

2.1 技術要求和試驗方法

①坯體應具有較高的生坯強度和干坯強度，以減少破損率；②坯體的干燥收縮、燒成收縮應盡量小，避免開裂、變形和尺寸不一；③坯體灼減量小，以減少黑芯、起泡和針孔；④坯體具有良好導熱性能，坯體也不應太厚，以免因溫度而變形、開裂；⑤坯料顆粒盡量細，游離石英要小而少，以免因石英晶形轉變而炸坯；⑥盡量增強坯釉結合力，減少后期龜裂等。

2.2 坯用原料的選擇

坯用原料主要有：峽江縣安山坑頭礦區瓷土礦樣、宜豐瓷石、高安瓷土、燒滑石和膨潤土等。

2.3 試驗工藝流程

配料→球磨→噴霧干燥→粉料→儲備→成型→快速干燥→施釉→絲網印花→干燥→燒成→檢驗→包裝→入庫。

3 礦床開采技術條件

3.1 水文地質

3.1.1 地形地貌特征

區域地形地貌以丘陵崗地為主，總體地勢北西高、南東低，海拔標高一般150m ～60m，方圓50km2范圍內最高峰為大園峰，海拔高程為206.4m。礦區屬丘陵崗地地貌，以崗地為主，地形標高65m ～105m，地形自然坡度20°～35°。最高點位于礦區北東角D137 號地質點附近，標高為105.00m，整體地勢北高南低。山頂呈寬肩狀，溝谷呈“U”型。

3.1.2 礦區水文地質條件

（1）第四系孔隙水。主要分布于礦區西部、南部以及礦區中部溝谷全新統沖積層之中，第四系空隙及儲水空間較小，空隙相對閉合，含水性及透水性弱，水位埋深0.1m ～5m，標高64.57m ～81m，單井涌水量平均35.97m3/d，富水性貧乏。

（2）基巖裂隙水。基巖裂隙水主要分布于礦區中部、北部以及北東部，基巖裂隙水含水層為細中粒黑云母花崗巖。巖石裂隙寬度小，一般0.1mm，大者5mm，儲水空間小，基本為閉合裂隙，含水性和透水性均弱，地下水位埋深1.43m ～16.0m，單井涌水量80m3/d ～620m3/d，富水性貧乏[1]。

3.2 礦坑涌水量預測

3.2.1 礦床充水因素

大氣降水是礦區主要充水因數。礦區為露天開采，大氣降水通過兩種形式進入礦坑：一種直接降落入礦坑中；另一種滲入礦坑周邊地層后再滲入礦坑中。礦區無導水斷裂，地表水充水主要為水庫和溪流兩種。由于礦區最低標高64.57m，多數瓷土礦體位于最低標高以上，在開采開發過程中，可自然排泄，不會形成礦坑充水。對于開采開發低于64.57m 標高的[2]，礦區中部的溪流和水庫，可先采用溪流改道、人工排干水庫。底板基巖為細中粒黑云母花崗巖，巖石呈塊狀構造，節理、裂隙不發育，含水性貧乏，進入礦坑水量很小，可忽略不計。礦區中部的Ⅲ、Ⅵ號無名水庫和Ⅴ號狗毛坑水庫，其庫容量均較小，可采用人工排水疏干，不會造成礦坑充水；礦區周邊的Ⅰ號坑頭水庫、Ⅳ號空山水庫、Ⅱ、Ⅶ號無名水庫，由于礦體厚度不大，礦體底部為細中粒黑云母花崗巖，巖石節理裂隙不發育，無導水構造與礦坑聯通，因此在開采開發時保留一定安全距離，不會引起水庫水進入礦坑。

3.2.2 礦區供水條件

（1）工業用水。礦區地下水資源較貧乏，地表水資源較為豐富，主要是區內大小水庫常年有水，黃金江距離礦區中心位置約60m 左右，同時注意水資源的循環利用，地表水可以滿足采礦的工業用水。

（2）生活用水。本區可供利用的生活用水可選擇在礦部附近施工一口水井，由于礦區為露天開采，機械化作業程度高，礦區員工在20 人以下，一口水井可以滿足礦區工人生活用水要求。但應注意對水質進行監測和保護。

（3）水化學特征及水質評價。為查明礦區的水質及水化學特征，共采集水化學樣品1 件。查明了礦區范圍內地表水質及水化學類型。通過水質分析成果表明，水化學類型較簡單，礦化度低，水質較好。

3.2.3 水文地質勘探類型的劃分

主要礦體位于當地最低侵蝕基準面以上，地形有利于自然排水。考慮部分礦體位于當地侵蝕基準面以下，充水含水層富水性貧乏，地下水補給條件差，地表水不構成礦產充水的主要因素，但礦區及周邊有7 處水庫，今后深部開采可能有一定影響，故其水文地質勘探類型定為中等型[3]。

3.3 工程地質

3.3.1 工程地質巖組特征

（1）松散軟弱巖組。松散軟弱巖組主要由第四系殘積層、殘坡積層、沖洪積層、沖積層構成，沖洪積層、沖積層呈深灰色、棕黃色，主要為粉質粘土、粉土及含砂礫石粉土，砂礫含量30%～40%，內聚力23.87kpa，內摩擦角12.70°。殘積層、殘坡積層為花崗巖全風化殼，灰白色松散狀，多高嶺土化，內聚力及內摩擦角相對較大。

（2）半風化半堅硬巖組。由細中粒黑云母花崗弱風化層構成，位于全風化層之下，基巖層之上，由基巖碎塊和粉土組成，向下基巖碎塊含量增高，基抗壓強度最大為178.2Mpa。厚度一般十幾厘米～幾十厘米不等。

（3）細中粒黑云母花崗巖堅硬巖組。巖石呈細粒花崗結構，塊狀構造，巖石質量指標RQD 為100，巖石質量極好，裂隙不發育，抗壓強度最大為300.6Mpa[4]。

3.3.2 工程地質初步評價

（1）巖體質量評價。礦體及圍巖的完整性依據RQD 值來評價。各鉆孔的礦體底板巖石完整程度較高，完整程度極好、好和中等的巖石一般占到90%以上，瓷土礦體和腐植土層風化強烈，完整程度極低，RQD 值為0。花崗巖風化殼發育厚度中等，一般深度2.40m ～21.30m，平均12m 左右。最大厚見于3 號勘探線ZK302，風化程度較高，呈松散土狀。在未來礦山開采開發過程中，雖然分區塊采用由上往下的階梯式開采方法，也應注意預留邊坡角逐步采掘，同時注意暴雨天氣及時排水，以保障人員和設備安全。礦區構造破碎帶不發育，對礦山開采無影響，僅需在開發利用中加以注意。

（2）露采邊坡穩定性評價。露天開采常形成人工切坡，人工切坡的坡高、坡度是影響坡體穩定性的重要參數，但對巖質邊坡與土質邊坡的影響不盡相同。對于巖質邊坡，結合峽江縣地質災害調查結果進行類比，可以得出以下規律：人工切坡高度小于5m，坡度小于60°時，則較穩定；切坡高度大于8m，坡度大于70°時，則不穩定，對于土質邊坡，人工切坡高度小于3m，坡度小于50°時，則較穩定；切坡高度大于5m，坡度大于65°時，則不穩定。

3.3.3 未來礦山開采工程地質評價

未來礦山開采時，露天采場一般都分布在侵蝕基準面以上，由于礦體厚度較大，礦區周邊有少量水塘、村莊，應注意預留邊坡角，防止對當地村莊、水塘的破壞。同時在工作面嚴格按照開發利用方案以及安評要求進行作業，爆破人員和設備安全。此外，由于蝕變而造成的巖石軟化，如綠泥石化應引起注意，邊坡需進行必要防護。

3.3.4 工程地質勘探類型的劃分

礦區采用露天開采，底板多為堅硬、半堅硬巖組，巖組結構簡單；淺部巖層風化形成松散軟弱巖組，露采邊坡可沿松散軟弱巖組產生局部崩滑，故其工程地質勘探類型定為中等型。

3.4 環境地質

3.4.1 區域地質構造的穩定性

礦區的大地構造位置處于華南褶皺系北緣之武功隆起區，北鄰萍鄉—廣豐深斷裂及萍樂坳陷帶。地質構造較為發育，主要以神山倒轉背斜為主體，北翼為萍鄉—廣豐深斷裂切割破壞，南西部北西向斷裂發育，背斜南翼及南西部收斂，而礦區范圍正處在背斜南翼中，由于燕山早期巖漿活動，礦區為一套細中粒黑云母花崗巖，在地勢較低的溝谷或平地出露地層第四系聯圩組。

礦區未見斷裂構造，在坑頭水庫南面400m 處見一裸露基巖露頭，經測量節理主要有2 組，一組產狀86°～105°∠25°～34°，節理面凹凸不平，有泥質充填，少數有水滲出，間距1.8m ～2.5m 不等。另一組產狀285°∠68°，節理面平直，間距2.8m。本區位于新構造運動的贛南大面積上升區中，新構造運動的趨勢是以緩慢的、間歇性的、差異性的上升為主，東部強，西部弱，新構造運動多繼承在老構造之上而發生。

3.4.2 礦區環境現狀

經水工環地質調查，區內未發現滑坡、塌方、泥石流等地質災害。礦區地表水體水質干凈清澈透明，無味、PH 值6.31，水質相對較好，不存在工業污染，可供家禽家畜養殖。地下水體（居民飲用水井）水質干凈、清澈透明，無色無味、少許懸浮物，是當地村民飲用水水源。

3.4.3 環境地質勘探類型的劃分

綜上所述：礦區無熱害、氣害、放射性危害等原生環境地質問題，礦石及廢棄物不易分離出有害組分，采礦活動對附近環境和水體不構成污染，故其環境地質勘探類型定為簡單型。

4 結語

探礦權人委托江西省地質礦產勘查開發局九一五地質大隊開展詳查工作，其目的通過詳查工作，為申請峽江縣安山坑頭瓷土礦采礦權和礦山未來開發建設提供依據。