大厂铜坑锌多金属矿区竖井工程地质评价

2013-05-05许远清

采矿技术 2013年2期

关键词：硅质水沟金属矿

许远清

（广西华锡集团股份有限公司铜坑矿，广西南丹县 547205）

1 矿区地质概况

铜坑锌多金属矿位于广西南丹县大厂镇，是危机矿山近几年来新探获的矿床，其西边是正在开采的92＃锡多金属矿体，北端与拉么锌铜矿床相连，南端是高峰锡矿。矿区为丘陵地貌，地表主要有黑水沟溪流，年降雨量为1182～1523mm。

1.1 地层

矿体赋存围岩为泥盆系，为一套含碳酸盐岩—硅质岩—细粒碎屑岩建造。自上而下分为：同车江组D33泥灰岩夹页岩粉砂岩；五指山组D23上部为扁豆状灰岩，下部为条带状灰岩夹钙质泥岩；榴江组D13灰黑色硅质岩；罗富组D22深灰色泥灰岩夹少许硅质岩，具有矽卡岩和大理岩化，是锌多金属矿的主要赋矿地层；纳标组D12生物礁灰岩，含有较多的层孔虫和蜿足类化石［1］。

1.2 构造

矿区内主要褶皱构造是长坡倒转背斜，西翼较陡，东翼平缓，倾角20°～30°；主要断裂是黑水沟正断层，走向NE，倾向 NW，倾角58°～71°；其次是西边的大厂逆掩断层，走向NW，倾向NE，倾角19°～38°，两条断层在东岩墙一带相交。另外还有多条大小不等的SN向断裂，厚度0.5～20m，倾向E，倾角大于70°，切割了锌多金属矿体。

1.3 岩浆岩

矿区地表西边出露有闪长玢岩脉和花岗斑岩脉，两条岩脉均为走向SN，倾向E，厚度5～19m，倾角70°～85°，是早期多期次SN向断裂，后期岩浆侵入形成的产物，矿区北东方向为龙箱盖黑云母花岗岩。近几年来，在305水平、255水平和盲斜井掘进过程中，在花岗斑岩脉（俗称东岩墙）的东面，相继发现了数条岩脉，经过专家取样测试，确定为闪长玢岩和玄武岩－次玄武岩［2］，表明了锌多金属矿区早期的构造活动和岩浆活动都较为强烈。

2 矿区竖井地质初步评价

经过现场勘察，主竖井地处南高北低的山坡上，属于岩溶山地，距离黑水沟大断裂约200m，西边为黑水沟，西南为黑水塘，东北方向为厂前塘，地表蕨类植被发育。从场地开挖的公路断面上可见，土质为黄色粘土，厚1～5m，其下为泥灰岩页岩风化层，呈灰色至浅黄色，厚1～6m。

2.1 竖井水文地质评价

铜坑锌多金属矿区处于大厂矿田西矿带鱼泉洞水文地质单元，海拔高程707～996m。地表水系流量较小的黑水沟溪流，年降雨量为1182～1523 mm，矿床主要含水层为上泥盆统同车江组裂隙含水层、五指山组裂隙含水层和榴江组裂隙含水层，地下水主要来源于大气降水，主要隔水层是罗富组钙质泥岩、页岩与泥质灰岩互层，西边的花岗斑岩隔断了与92＃锡矿体生产区的水力联系。岩石裂隙发育程度一般，岩溶较少。矿区水文地质条件类型确定为中等类型［3］，井下水主要来自于裂隙充水。附近的老窿主要有红旗窿、精诚窿、金华窿等，老窿对矿床充水的影响很小。

2.2 竖井工程地质评价

2.2.1 不良地质体区段预测

（1）同车江组（D33）中段岩层为黑色碳质页岩（见图1），位于井深40～50m处（高程约750m），岩石为软质层，也是矿区的隔水层，可能有少量涌水。

图1 锌多金属矿区竖井地质剖面

（2）五指山组（D23）不同岩性界面之间的层面矿脉，是在构造应力作用下产生的顺层滑脱破碎带，充填物质主要是方解石和黄铁矿，节理密集时形成锡石硫化物矿脉（如长坡区），自上而下分别产出有79＃、75＃和77＃层面矿脉，厚度均为0.1～1.5m。

（3）断裂破碎带，位于井深190～210m（高程约600m）处，带内角砾为扁豆灰岩或条带灰岩。

（4）五指山组（D23）与榴江组（D13）之间的层间破碎带，位于井深270～290m（高程约520m）处，厚度1～5m，在长坡区是92＃矿体顶部锡石硫化物矿脉富集地段，虽然在该区不成矿，但存在层间破碎。

（5）推测正断层，位于井深570～580m（高程约125m）处，厚度0.3～4m，围岩为罗富组（D22），95＃矿体下部，断层角砾为泥灰岩。

另外，本竖井深部为生物礁灰岩和泥灰岩夹薄层状灰岩，容易形成溶洞，铜坑矿目前还没有工程揭露。但从附近的高峰矿井下巷道来看，溶洞都比较小，约在1m以下，没有大的影响。

2.2.2 井巷围岩稳固性评价

岩土层从上到下为：表层黄色粘土及风化碎屑物，往下为灰黑色泥岩夹页岩和粉砂岩（见表1），岩石软硬相间，裂隙脉密度1～5条／m；灰色大、小扁豆灰岩，粒径0.5～6cm，硅化程度不一，质地坚硬，裂隙脉密度1～4条／m，有一条层间方解石脉，厚0.1～0.7m；灰黑色条带状硅质灰岩和泥岩，岩石软硬相间，裂隙脉密度1～5条／m；灰黑色硅质岩，硬度最大，小刀刻划不动，裂隙脉密度3～10条／m；灰色泥岩、矽卡岩和生物礁灰岩，局部极硬，裂隙脉密度1～16条／m；最底部为黑色泥岩夹灰岩，含有机质及细粒黄铁矿。

主竖井地层基本完整，局部破碎，硬度中等至较硬，层理清楚、裂隙发育一般，没有大的断层穿过。井巷围岩为泥灰岩、硅质条带灰岩、硅质岩、泥岩、矽卡岩和礁灰岩，工程地质条件简单，勘探类型为层状岩类简单型［1］。岩体结构主要为层状结构，中等完整至较完整，稳固性较好。