豫西月亮沟铅锌银矿开采技术条件分析

叶晨 韩昭

[摘要]通过对矿区矿床地质、水文地质条件的分析，确定了该矿区的水文地质条件类型；根据不同岩性和顶底板围岩稳固性评价对矿区的工程地质条件进行了分析；调查分析了矿区的环境地质现状并对矿山开采环境影响进行了评价。基本明确了矿床开采技术条件，为矿山的建设和开采提供了参考依据。

[关键词]水文地质 工程地质 环境地质 月亮沟

[中图分类号] P57 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-7-68-2

月亮沟铅锌银矿床位于河南省西部熊耳山西段北坡，大地构造位置处于华北地台南缘，华熊台缘凹陷，崤山—鲁山拱褶断束区中部，熊耳山变质核杂岩构造的西段。成矿区带属熊耳山金、银、铜、铅、锌多金属成矿带之北亚带。区内古老变质岩系发育，变质程度较深。构造、岩浆活动频繁，北东—北北东向断裂构造发育且规模较大。金、银、铅锌多金属矿床（点）较多，多金属元素地球化学异常清晰，具备良好的成矿地质条件和找矿前景。

1矿床地质概述

本区矿床属于薄脉型矿床，严格受构造蚀变破碎带控制。其矿体主要赋存在断裂带下盘附近。矿体具有上贫下富、上薄下厚的特点，但相对厚大的矿体向深部又有重新变薄变贫的趋势[1]。

矿体形状以脉状、透镜状为主，次为扁豆状、不规则似层状。矿体沿走向和倾向均变化较大，分枝复合、膨大缩小特点明显，其形态产状与破碎带密切相关。

矿体一般富集规律：当矿体产状变化大，倾角在50°—80°之间，且弯曲复杂地段，矿石品位高，相对富集；在破碎带变宽，膨大或分枝复合部位往往有富矿段出现；在靠近断裂带下盘，碎裂构造发育且伴有角砾状构造时，会出现相对厚大的透境状富矿体。若产状稳定，破碎带厚度相对较薄时，产出的矿体形态多呈薄脉状或不规则似层状。

2水文地质特征

2.1区域水文地质背景

本区属黄河流域洛河水系。根据以地表水流域划分水文地质单元的基本原则，矿区所在的水文地质单元，按洛河支流圈划，面积约35km2。该水文地质单元东、南、西皆为地表分水岭，北为故县水库，是一个比较完整的水文地质单元。根据地形、地貌、水文地质等情况将本单元划分为两区， 即裂隙水区和孔隙水区[2]。

2.2矿区水文地质特征

矿区范围内无大的地表水体，东、南、西皆为地表分水岭。但矿区西北毗邻故县水库，其库容量为12亿m3，设计最大蓄水标高535m，可视为当地侵蚀基准面，库底标高445m，为混凝土砌石筑坝。矿区地形坡度大，沟谷发育，有利于大气降水和矿坑水的自然排泄。目前工程控制的工业矿体一部分在侵蚀基准面以下，风化带裂隙潜水和构造破碎带裂隙水补给来源有限，富水性弱。矿床属裂隙含水层充水为主、矿坑直接充水、水文地质条件简单类型。

3工程地质条件

矿区出露主要地层为太古界太华群草沟组和石板沟组的古老结晶变质岩和规模不大的岩浆岩脉。地质构造发育，地表岩石风化作用较弱，一般岩体稳定性较好，局部地段有工程地质问题。矿区属以块状岩类为主，工程地质条件中等（偏上）类型。

3.1工程地质岩组特征

根据岩石成因、岩性、结构特征、结构面发育程度和分布特点，以及岩石物理力学性质和对未来矿山开采的影响程度等，矿区岩石可划分为四个工程地质岩组。

3.1.1角闪斜长片麻岩组

主要分布在矿区太古界太华群草沟组和石板沟组中，出露面积最为广泛。岩性以角闪斜长片麻岩为主，其次还包括黑云角闪斜长片麻岩和混合岩化角闪斜长片麻岩等。该岩组常构成矿床的围岩。裂隙面粗糙，有铁质浸染现象。岩组RQD指标平均71.0%，岩石质量中等，岩体完整性中等。岩体结构以块状结构为主，风化带、蚀变构造较强烈地带呈碎裂—散体结构。岩石坑压强度123.06—181.99兆帕，属坚硬岩石，但地表风化后，易成高岭土状，使岩石强度降低。

3.1.2斜长角闪片麻岩组

分布于矿区主要含矿部位。岩性以斜长角闪片麻岩为主，还包括黑云斜长角闪片麻岩和混合岩化斜长角闪片麻岩等。岩石呈浅灰—深灰色，粒状变晶结构、片麻状构造。该岩组裂隙不发育，RQD指标平均68.7%，岩石质量中等，岩体结构以块状结构为主。岩石坑压强度129.49—203.60兆帕，属坚硬岩石。该岩组易风化，风化后强度降低。

3.1.3蚀变岩组

主要分布构造破碎带及周围。岩性为片麻岩蚀变后的产物，常具有较强的硅化、绢云母化、绿泥石化等。该岩组裂隙不发育，RQD指标平均50.7%，岩石质量中等，岩体结构以块状—碎裂结构为主，岩石抗压强度103.77—145.20兆帕，较坚硬。

3.1.4构造角砾岩岩组

主要分布在含矿构造破碎带中，岩性包括构造角砾岩、构造碎裂岩等。岩组RQD指标平均值为40.7%，是矿区RQD值最低的岩组。岩石抗压强度60.55—101.62兆帕。据坑道调查，断层破碎带局部地段有坍塌掉块现象，需要支护，另外在断层带处常见有滴水现象。

除上述工程地质岩组外，矿区内还分布有第四系的残积、坡积及冲洪积物，主要由粉质粘土夹碎石、砂砾石层和黄土构成，由于分布范围及厚度有限，故对未来矿山开采影响不大。

3.2底板围岩稳固性评价

矿体及其顶底岩体质量中等偏上，坑道围岩质量一般良好，其稳固性亦较好。处于浅部强风化带和矿体顶底局部裂隙构造发育地段的岩体，质量较差，其稳固性亦较差。因此，未来矿山开采设计中，对强风化带和裂隙构造发育地段的岩体可采取适当的支护措施。

4环境地质条件分析

4.1区域稳定性评价

本区在大地构造位置上处于华北地台南缘，华熊台缘凹陷、崤山—鲁山拱褶断束区中部，在区域地震上位于汾渭地震带及华北地震带南端。自太古代基底形成以来，本区即处于长期裸露的正性状态。太古代末期、中元古代及燕山期地壳剧烈活动，岩浆活动频繁，新生代以后趋于稳定。区内新构造运动以垂直上升为主，不存在发震构造。据历史记载，本区有感地震11次，其中具有破坏性的有3次，其它小震自1960年以来明显增多，但震级都在2.0—3.1级，没有大的破坏性。

4.2矿区环境地质质量评价

4.2.1矿区地质环境质量现状

①自然环境状况

矿区属中山浅切割区，年平均降雨量623.3mm，历年最高气温42.1℃，最低气温-21.3℃。当地人口密度小，居住分散，以农林为主要生产方式，经济文化落后，矿区附近无工矿企业，大气、水及土壤未受工业污染。自然、社会及水环境质量现状较好。

②地质环境现状

矿区地下水为基岩风化裂隙潜水和构造破碎带裂隙脉状水，水量较小，便于疏干排水，水文地质条件简单，区域稳定性较好，工程地质条件中等。矿体及围岩中含有微量有害组分，但在天然条件下对环境未造成影响。故矿区地质环境质量现状良好。

4.2.2矿区环境地质评价

综观本区环境地质条件，有感地震震级均在5级以下，该区地震动峰值加速度为0.15g，相应的地震基本烈度为Ⅶ度，区域地壳较为稳定。矿区附近无工矿企业，大气、水及土壤未受工业污染。自然、社会及水环境质量现状较好。在地表或坑道内，无论是矿体、蚀变破碎带及围岩，其γ射线强度远小于最低防护标准60微伦/小时，可以确定本矿床内放射性危害不大[3]。

5结论

（1）概括起来矿区范围内无大的地表水体，区域性地下水不丰富，未构成统一的含水层。浅部的风化带裂隙潜水和构造破碎带裂隙水靠大气降水补给。由于矿区地形坡度大，沟谷发育，补给量有限，对矿山不构成威胁，因此矿区水文地质条件属简单类型。毗邻矿区的西北侧有故县水库，其库容量为12亿m3，距矿区直距仅100m左右。尽管区内地层为片麻岩类隔水层，透水性较差，但区内断裂构造发育，仍具一定的透水性。当探采工作位于水库水位以下时，应进行经常性的专门水文地质观测工作，以防矿坑突水事件发生。

（2）工程地质条件中等，矿体顶、底板及坑道围岩比较稳固，岩石质量一般良好。但未来矿山开采，对强风化带和裂隙构造发育地段的岩体可采取适当的支护措施。

（3）矿区地质环境质量良好，区域地壳较为稳定，有记载的历史地震震级均在5级以下，区域地壳较为稳定。矿区附近无污染源，地下水、地表水质量较好。矿区及矿床内基本没有放射性危害。

综上所述，本区矿床开采技术条件较好。

参考文献

[1] 胡国民. 河南省洛宁县月亮沟矿区铅锌银矿详查报告[R]. 河南省有色金属地质矿产局第一地质大队，2005.

[2] 房佩贤，卫中鼎，廖资生，等. 专门水文地质学[M].北京： 地质出版社，1987.

[3] 王亚平，鲍征宇，王苏朋. 矿石固体废物的环境效应研究进展及大冶铜绿山尾矿的环境效应[J].矿物岩石地球化学报，1998，17（2）：98-102.