九江市瑞昌市黄金乡矿山地质环境条件分析

程良宇

（中国建筑材料工业地质勘查中心江西总队，江西 上饶 334000）

1 矿山概况

1.1 交通位置

矿区交通极为便利，有瑞昌—阳新公路和沙河—大冶铁路从矿区南侧约6km处通过，并有简易公路与矿区相连，矿区往北3km有瑞昌市码头镇港口，可与长江航线相接，往东南行60km往瑞昌市至九江市与京九铁路相通。

1.2 自然条件

矿区属低山丘陵地区，地势由北向南渐低。山脉呈东西向展布，最高海拔在中部+489m，最低海拔在东部为140m，矿体赋存标高+150m～+489m，当地排泄基准面标高+72m，矿区最低开采标高150m，矿坑水可自然排泄。矿区属亚热带潮湿气候区，湿润多雨，四季分明，冬季干燥寒冷，夏季炎热。据瑞昌市气象局提供的瑞昌市2006年～2016年逐月降雨量资料，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月为雨季，此间的降水量占全年的60.75%。12月到翌年1月份降水量最少，仅占全年降水量的7.37%。日最大降雨量163.7mm（1998年6月）。地表水系不发育，为季节性山间溪流，水量不大。

2 地质环境条件

2.1 矿区地层

矿区出露地层有二叠系茅口组、龙潭组、长兴组，三叠系大冶组、嘉陵江组及第四系。分述如下：

（1）二叠系下统茅口组（P1m）。灰色、浅灰色厚—巨厚层状灰岩、含燧石结核灰岩。厚280.8m。

（2）二叠系上统龙潭组（P2l）。其岩性为粉砂质粘土岩夹炭质泥岩及薄煤层。与下伏茅口组为平行不整合接触。厚3m。

（3）二叠系长兴组（P2c）。整合于龙潭组之上，深灰色厚—中层状含生物碎屑微晶灰岩，含大量燧石结核。厚度15m。

（4）三叠系下统大冶组（T1d）。大冶组下段（T1d1）整合于长兴组之上，岩性为黄色、黄绿色页岩，厚25m；上段（T1d2）上部为浅灰色厚层状灰岩。该组厚270m。

（5）三叠系中统嘉陵江组（T2j）。下段（T2j1）为浅灰色厚层状灰岩，底部为薄层含白云质灰岩，地表颜色呈浅黄—灰紫色，含炭质，呈灰黑色，是划分大冶组与嘉陵江组的标志层，厚160m。

中段（T2j2）灰白色、浅红色薄-中厚层白云质灰岩、灰色巨厚层状灰质白云岩。厚度100m。

上段（T2j3）上部灰-灰白色中厚层灰岩夹薄层灰岩；方解石脉较发育。下部浅灰色薄至厚层灰岩。靠近岩体处变质为细粒大理岩或大理岩化灰岩。厚度120m。

（6）第四系（Q）。覆盖层厚度受地形地貌影响，平面上呈波状起伏。在山脊、山顶及缓坡等部位较薄。其由碎石亚粘土、粘土组成，厚度0.5m～5.0m，局部厚度大于5m，平均厚度3.0m。

2.2 矿区岩浆岩

区内岩浆岩主要见花岗闪长玢岩（γδπ）。

岩石为棕黄色，个别地方由于含暗色矿物较多，呈暗灰色，斑状结构，斑晶矿物颗粒一般粗大，主要矿物为中至更长石、钾长石、角闪石、黑云母、石英，副矿物有磷灰石、榍石、黄铁矿；基质矿物颗粒细小，镜下观察主要成分为长石、角闪石、黑云母、石英等组成。地表全风化、半风化带厚度约30m。

2.3 岩溶发育程度

矿体表层岩溶局部较发育，但规模较小，主要为大小不一的溶沟、石芽、落水洞及小溶洞等。石芽、溶沟主要受岩层的层面控制，岩层层间发育较多，在矿区断层附近，主要受节理裂隙控制，沿裂隙面发育。

2.4 水文地质条件

区内地下水依其赋存形式和埋藏条件，主要有松散岩类孔隙水、基岩裂隙水、基岩裂隙溶洞水三大类；

2.4.1 松散岩类孔隙水

松散岩类孔隙水主要赋存于第四系全新统残坡积成因的含砾粉质粘土层中，主要成份为粉质粘土，含少量硅质及其它岩性的角砾，含量约10%，厚度0m～3.0m，分布于矿区山坡和低洼处，因其粘粒含量大于70%，透水性弱，富水性弱。

2.4.2 基岩裂隙水

矿区基岩裂隙水赋存于二叠系龙潭组泥页岩夹薄层煤（出露于矿区东南角）、长兴组硅质岩（出露于矿区东南角）、三叠系大冶组页岩（出露于矿区东南部）、岩浆岩岩株、岩脉（γδπ）花岗闪长玢岩，呈东西向条带状出露于矿区南部、北部边缘）的风化裂隙中，富水性弱，未见泉点露头。

2.4.3 基岩裂隙溶洞水

矿区裂隙溶洞水赋存于二叠系茅口组、长兴组，三叠系大冶组、嘉陵江组等各岩性组灰岩、白云岩的裂隙和溶洞中。以上各组岩性特征如下：

（1）二叠系下统茅口组：灰色、浅灰色厚-巨厚层状灰岩、含燧石结核灰岩，局部含沥青质。厚280.8m。

（2）二叠系上统长兴组：深灰色中厚层状含生物碎屑微晶灰岩，含大量燧石结核，厚度15m。

（3）三叠系下统大冶组：下段为黄色、黄绿色页岩，厚25m；上段上部为浅灰色厚层状灰岩，下部为深灰色薄层状灰岩夹泥页岩，页岩自下而上减少。该组厚270m。

（4）三叠系中统嘉陵江组：下段为浅灰色厚层状灰岩，含白云质灰岩，厚度160m；中段薄-中厚层状白云岩，厚度100m；地表风化较严重，风化层厚度5m～6m；上段深灰色薄-中厚层状灰岩，厚120m。

2.5 矿坑充水因素分析

如上所述，矿区水文地质条件简单偏中等，标高150m以上的矿坑充水水源主要为大气降水，其对矿坑所形成的地表径流由以下公式计算：

Q=F×X×α×10-3

其中：Q—矿坑汇水量(m3/d)；

F—矿坑汇水面积(m2)（F=1349278.54m2）；

X—大气降水量(mm)；

α—大气降水地表径流系数（查水文地质手册第二版得α=0.7）；

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

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

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

2.6 工程地质特征

2.6.1 松散岩类工程地质特征

第四系全新统残～坡积层，岩性为棕红色含砾粉质粘土及黑褐色腐植土，分布于矿区及外围的山坡及洼地，厚度0m～3.0m，以粘粒为主，含量约为70%～90%，砾石含量约10%～30%，成分为硅质，棱角形。可～硬塑，干强度中等，中等韧性，摇振无反应，稍有光泽，一般上部有0.5m～0.8m黑褐色腐植土。本层承载力标准值（fk）210（kPa）。

2.6.2 软弱岩类工程地质特征

二叠系上统龙潭组：主要岩性为灰色、粉砂质粘土岩、含炭粉砂质页岩及薄煤层。薄层～层状，裂隙较发育，RQD值30%～50%，岩心呈短柱状，碎块状，较破碎，属软岩～极软岩，岩石基本质量等级Ⅵ～Ⅴ级。

三叠系下统大冶组下段：主要岩性为黄色、黄绿色页岩，RQD值10%～20%，片状，裂隙极发育，岩心呈短柱状，碎块状，较破碎，属极软岩，岩石基本质量等级Ⅴ级。

2.6.3 次坚硬～坚硬岩类工程地质特征

二叠系下统茅口组：灰色厚-巨厚层状灰岩、含燧石结核灰岩。RQD值80%～90%，裂隙岩溶不发育，岩心呈柱状、长柱状，较完整，属较硬岩，岩石基本质量等级Ⅲ级。

二叠系上统长兴组：深灰色中厚层状含生物碎屑微晶灰岩，含大量燧石结核。RQD值80%～90%，裂隙岩溶不发育，岩心以柱状为主，较完整，属较硬岩～坚硬岩，岩石基本质量等级Ⅲ级。

三叠系下统大冶组上段：上部为浅灰色厚层状灰岩，下部为深灰色薄层状灰岩夹泥页岩，页岩自下而上减少。RQD值85%～95%，裂隙岩溶一般发育，岩心以柱状为主，本段岩溶较发育，岩体较完整，属较硬岩～坚硬岩，岩石基本质量等级Ⅲ级。

三叠系中统嘉陵江组：下段为浅灰色厚层状灰岩，含白云质灰岩，厚度160m；中段薄-中厚层状白云岩，厚度100m；地表风化较严重，风化层厚度5m～6m；上段深灰色薄～中厚层状灰岩，厚120m。中上段结构面以层理、节理裂隙为主，岩溶较发育，RQD值65%～80%，较破碎～较完整。以上各段岩石均属次硬～坚硬岩，岩石基本质量等级Ⅲ级。

综上，本矿床矿层岩性较单一，矿体岩石较坚硬，岩石物性适合建筑石料生产，抗压强度较高，稳定性好，但构造中等复杂，对矿体开采有影响的花岗闪长玢岩脉（墙）风化程度较高，开采过程中容易造成坍蹋，工程地质条件属中等。

3 结论

综上所述，本区矿床适宜露天开采。矿区地处九江市瑞昌市黄金乡，当地的经济及采矿业发展迅速，公路连通，交通运输方便，区内水、电、劳动力资源充足。矿床位于低山丘陵区，地质构造中等复杂，矿区内地表无大的水体，矿坑充水主要为大气降水，未来矿山开采最低标高均在当地侵蚀基准之上矿坑排水均可自然排泄，水文地质条件属中等～简单类型矿山为露天开采大型矿山，未来将选择大型央企等企业投资开采，完全采用绿色矿山建设模式开发利用。矿山全部处于山坡，山上无大型林木，主要生长的大都是罐木、杂草及竹林，对土地资源及地质地貌景观影响较轻，矿区建设范围主要是山坡荒地，不占压耕地，环境地质问题少，矿区环境地质条件良好。