九江市瑞昌市黃金鄉(xiāng)礦山地質環(huán)境條件分析

程良宇

（中國建筑材料工業(yè)地質勘查中心江西總隊，江西 上饒 334000）

1 礦山概況

1.1 交通位置

礦區(qū)交通極為便利，有瑞昌—陽新公路和沙河—大冶鐵路從礦區(qū)南側約6km處通過，并有簡易公路與礦區(qū)相連，礦區(qū)往北3km有瑞昌市碼頭鎮(zhèn)港口，可與長江航線相接，往東南行60km往瑞昌市至九江市與京九鐵路相通。

1.2 自然條件

礦區(qū)屬低山丘陵地區(qū)，地勢由北向南漸低。山脈呈東西向展布，最高海拔在中部+489m，最低海拔在東部為140m，礦體賦存標高+150m～+489m，當地排泄基準面標高+72m，礦區(qū)最低開采標高150m，礦坑水可自然排泄。礦區(qū)屬亞熱帶潮濕氣候區(qū)，濕潤多雨，四季分明，冬季干燥寒冷，夏季炎熱。據瑞昌市氣象局提供的瑞昌市2006年～2016年逐月降雨量資料，多年年平均降水量1410.2mm，最大年降雨量1698.6mm(2013年)，最小年降雨量998.2mm(2007年)。每年3～7月為雨季，此間的降水量占全年的60.75%。12月到翌年1月份降水量最少，僅占全年降水量的7.37%。日最大降雨量163.7mm（1998年6月）。地表水系不發(fā)育，為季節(jié)性山間溪流，水量不大。

2 地質環(huán)境條件

2.1 礦區(qū)地層

礦區(qū)出露地層有二疊系茅口組、龍?zhí)督M、長興組，三疊系大冶組、嘉陵江組及第四系。分述如下：

（1）二疊系下統(tǒng)茅口組（P1m）。灰色、淺灰色厚—巨厚層狀灰?guī)r、含燧石結核灰?guī)r。厚280.8m。

（2）二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P2l）。其巖性為粉砂質粘土巖夾炭質泥巖及薄煤層。與下伏茅口組為平行不整合接觸。厚3m。

（3）二疊系長興組（P2c）。整合于龍?zhí)督M之上，深灰色厚—中層狀含生物碎屑微晶灰?guī)r，含大量燧石結核。厚度15m。

（4）三疊系下統(tǒng)大冶組（T1d）。大冶組下段（T1d1）整合于長興組之上，巖性為黃色、黃綠色頁巖，厚25m；上段（T1d2）上部為淺灰色厚層狀灰?guī)r。該組厚270m。

（5）三疊系中統(tǒng)嘉陵江組（T2j）。下段（T2j1）為淺灰色厚層狀灰?guī)r，底部為薄層含白云質灰?guī)r，地表顏色呈淺黃—灰紫色，含炭質，呈灰黑色，是劃分大冶組與嘉陵江組的標志層，厚160m。

中段（T2j2）灰白色、淺紅色薄-中厚層白云質灰?guī)r、灰色巨厚層狀灰質白云巖。厚度100m。

上段（T2j3）上部灰-灰白色中厚層灰?guī)r夾薄層灰?guī)r；方解石脈較發(fā)育。下部淺灰色薄至厚層灰?guī)r。靠近巖體處變質為細粒大理巖或大理巖化灰?guī)r。厚度120m。

（6）第四系（Q）。覆蓋層厚度受地形地貌影響，平面上呈波狀起伏。在山脊、山頂及緩坡等部位較薄。其由碎石亞粘土、粘土組成，厚度0.5m～5.0m，局部厚度大于5m，平均厚度3.0m。

2.2 礦區(qū)巖漿巖

區(qū)內巖漿巖主要見花崗閃長玢巖（γδπ）。

巖石為棕黃色，個別地方由于含暗色礦物較多，呈暗灰色，斑狀結構，斑晶礦物顆粒一般粗大，主要礦物為中至更長石、鉀長石、角閃石、黑云母、石英，副礦物有磷灰石、榍石、黃鐵礦；基質礦物顆粒細小，鏡下觀察主要成分為長石、角閃石、黑云母、石英等組成。地表全風化、半風化帶厚度約30m。

2.3 巖溶發(fā)育程度

礦體表層巖溶局部較發(fā)育，但規(guī)模較小，主要為大小不一的溶溝、石芽、落水洞及小溶洞等。石芽、溶溝主要受巖層的層面控制，巖層層間發(fā)育較多，在礦區(qū)斷層附近，主要受節(jié)理裂隙控制，沿裂隙面發(fā)育。

2.4 水文地質條件

區(qū)內地下水依其賦存形式和埋藏條件，主要有松散巖類孔隙水、基巖裂隙水、基巖裂隙溶洞水三大類；

2.4.1 松散巖類孔隙水

松散巖類孔隙水主要賦存于第四系全新統(tǒng)殘坡積成因的含礫粉質粘土層中，主要成份為粉質粘土，含少量硅質及其它巖性的角礫，含量約10%，厚度0m～3.0m，分布于礦區(qū)山坡和低洼處，因其粘粒含量大于70%，透水性弱，富水性弱。

2.4.2 基巖裂隙水

礦區(qū)基巖裂隙水賦存于二疊系龍?zhí)督M泥頁巖夾薄層煤（出露于礦區(qū)東南角）、長興組硅質巖（出露于礦區(qū)東南角）、三疊系大冶組頁巖（出露于礦區(qū)東南部）、巖漿巖巖株、巖脈（γδπ）花崗閃長玢巖，呈東西向條帶狀出露于礦區(qū)南部、北部邊緣）的風化裂隙中，富水性弱，未見泉點露頭。

2.4.3 基巖裂隙溶洞水

礦區(qū)裂隙溶洞水賦存于二疊系茅口組、長興組，三疊系大冶組、嘉陵江組等各巖性組灰?guī)r、白云巖的裂隙和溶洞中。以上各組巖性特征如下：

（1）二疊系下統(tǒng)茅口組：灰色、淺灰色厚-巨厚層狀灰?guī)r、含燧石結核灰?guī)r，局部含瀝青質。厚280.8m。

（2）二疊系上統(tǒng)長興組：深灰色中厚層狀含生物碎屑微晶灰?guī)r，含大量燧石結核，厚度15m。

（3）三疊系下統(tǒng)大冶組：下段為黃色、黃綠色頁巖，厚25m；上段上部為淺灰色厚層狀灰?guī)r，下部為深灰色薄層狀灰?guī)r夾泥頁巖，頁巖自下而上減少。該組厚270m。

（4）三疊系中統(tǒng)嘉陵江組：下段為淺灰色厚層狀灰?guī)r，含白云質灰?guī)r，厚度160m；中段薄-中厚層狀白云巖，厚度100m；地表風化較嚴重，風化層厚度5m～6m；上段深灰色薄-中厚層狀灰?guī)r，厚120m。

2.5 礦坑充水因素分析

如上所述，礦區(qū)水文地質條件簡單偏中等，標高150m以上的礦坑充水水源主要為大氣降水，其對礦坑所形成的地表徑流由以下公式計算：

Q=F×X×α×10-3

其中：Q—礦坑匯水量(m3/d)；

F—礦坑匯水面積(m2)（F=1349278.54m2）；

X—大氣降水量(mm)；

α—大氣降水地表徑流系數（查水文地質手冊第二版得α=0.7）；

正常匯水量：Q=1349278.54×(1410.2÷365)×0.7×10-3=3649.11(m3/d)；

雨季匯水量：Q=1349278.54×(1410.2×0.6075÷91)×0.7×10-3=8891.713(m3/d)；

最大匯水量：Q=1349278.54×163.7×0.7×10-3=154613.83(m3/d)。

2.6 工程地質特征

2.6.1 松散巖類工程地質特征

第四系全新統(tǒng)殘～坡積層，巖性為棕紅色含礫粉質粘土及黑褐色腐植土，分布于礦區(qū)及外圍的山坡及洼地，厚度0m～3.0m，以粘粒為主，含量約為70%～90%，礫石含量約10%～30%，成分為硅質，棱角形。可～硬塑，干強度中等，中等韌性，搖振無反應，稍有光澤，一般上部有0.5m～0.8m黑褐色腐植土。本層承載力標準值（fk）210（kPa）。

2.6.2 軟弱巖類工程地質特征

二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M：主要巖性為灰色、粉砂質粘土巖、含炭粉砂質頁巖及薄煤層。薄層～層狀，裂隙較發(fā)育，RQD值30%～50%，巖心呈短柱狀，碎塊狀，較破碎，屬軟巖～極軟巖，巖石基本質量等級Ⅵ～Ⅴ級。

三疊系下統(tǒng)大冶組下段：主要巖性為黃色、黃綠色頁巖，RQD值10%～20%，片狀，裂隙極發(fā)育，巖心呈短柱狀，碎塊狀，較破碎，屬極軟巖，巖石基本質量等級Ⅴ級。

2.6.3 次堅硬～堅硬巖類工程地質特征

二疊系下統(tǒng)茅口組：灰色厚-巨厚層狀灰?guī)r、含燧石結核灰?guī)r。RQD值80%～90%，裂隙巖溶不發(fā)育，巖心呈柱狀、長柱狀，較完整，屬較硬巖，巖石基本質量等級Ⅲ級。

二疊系上統(tǒng)長興組：深灰色中厚層狀含生物碎屑微晶灰?guī)r，含大量燧石結核。RQD值80%～90%，裂隙巖溶不發(fā)育，巖心以柱狀為主，較完整，屬較硬巖～堅硬巖，巖石基本質量等級Ⅲ級。

三疊系下統(tǒng)大冶組上段：上部為淺灰色厚層狀灰?guī)r，下部為深灰色薄層狀灰?guī)r夾泥頁巖，頁巖自下而上減少。RQD值85%～95%，裂隙巖溶一般發(fā)育，巖心以柱狀為主，本段巖溶較發(fā)育，巖體較完整，屬較硬巖～堅硬巖，巖石基本質量等級Ⅲ級。

三疊系中統(tǒng)嘉陵江組：下段為淺灰色厚層狀灰?guī)r，含白云質灰?guī)r，厚度160m；中段薄-中厚層狀白云巖，厚度100m；地表風化較嚴重，風化層厚度5m～6m；上段深灰色薄～中厚層狀灰?guī)r，厚120m。中上段結構面以層理、節(jié)理裂隙為主，巖溶較發(fā)育，RQD值65%～80%，較破碎～較完整。以上各段巖石均屬次硬～堅硬巖，巖石基本質量等級Ⅲ級。

綜上，本礦床礦層巖性較單一，礦體巖石較堅硬，巖石物性適合建筑石料生產，抗壓強度較高，穩(wěn)定性好，但構造中等復雜，對礦體開采有影響的花崗閃長玢巖脈（墻）風化程度較高，開采過程中容易造成坍蹋，工程地質條件屬中等。

3 結論

綜上所述，本區(qū)礦床適宜露天開采。礦區(qū)地處九江市瑞昌市黃金鄉(xiāng)，當地的經濟及采礦業(yè)發(fā)展迅速，公路連通，交通運輸方便，區(qū)內水、電、勞動力資源充足。礦床位于低山丘陵區(qū)，地質構造中等復雜，礦區(qū)內地表無大的水體，礦坑充水主要為大氣降水，未來礦山開采最低標高均在當地侵蝕基準之上礦坑排水均可自然排泄，水文地質條件屬中等～簡單類型礦山為露天開采大型礦山，未來將選擇大型央企等企業(yè)投資開采，完全采用綠色礦山建設模式開發(fā)利用。礦山全部處于山坡，山上無大型林木，主要生長的大都是罐木、雜草及竹林，對土地資源及地質地貌景觀影響較輕，礦區(qū)建設范圍主要是山坡荒地，不占壓耕地，環(huán)境地質問題少，礦區(qū)環(huán)境地質條件良好。