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广西兴业县佛香山金矿水文地质工程地质环境勘查研究

2019-08-30

世界有色金属 2019年13期
关键词:岩组矿坑工程地质

石 科

(1.广西壮族自治区地球物理勘察院,广西 柳州 545005 ;2.核工业柳州工程勘察院,广西 柳州 545005)

1 矿区概况

矿区字处于六万大山脉北西侧,山坡较陡,岩溶盆地为峰林谷底地或岩溶孤峰,峰顶高程以170m~400m为主,切割深度100m~250m。本区地表水径流属南流江水系,较大的河流为北部葵阳河,属南流江的上游的支流,自西向东转向南流出本区。本区岩浆岩较发育。本次主要研究上高村矿段、石屋坪矿段水文地质工程地质环境地质情况,对矿床开采技术条件做出评价;为矿山建设编写项目建议书提供依据。上高村矿段水文地质图见图1。

图1 上高村矿段水文地质图

2 矿区水文地质

(1)地下水类型及其富水性。矿区内已发现的金矿体主要赋存于三叠系的火山喷出岩(T2Λ)与隐伏侵入岩——斜长花岗斑岩(T2γπ)、上石炭统马平组(C2Pm)三者交接部位的喷出岩一侧,矿体呈似层状产出为主,含金岩石为碎裂沉火山角砾凝灰岩、火山角砾凝灰岩、火山凝灰角砾岩,故本矿区的含水岩组及其富水性主要针对上述层位进行评价。

(2)地下水补给、迳流、排泄特征。地下水的主要补给为大气降雨及季节性地表洪水迳流,受地形条件与含水层特性控制,地下水的运动与为地貌形态基本相似。补给来源渗入地下后,赋存和迳流的空间是溶蚀裂隙和溶洞,以管流或隙流方式向低处径流,迳流条件明显受地形地貌、地质构造及岩溶发育程度因素控制,在矿区范围内未见排泄出地表。

(3)主要构造破碎带对矿床充水的影响。矿区位于钦州褶皱系的北西部,灵山—藤县断裂带内,褶皱断裂异常发育。详查区内主要构造痕迹为断裂构造,NE向、NW向断裂较为发育,物探推断有一北西向的隐伏断裂从该区附近通过,但由于浮土覆盖,地表未出露,各组断裂产状不明,普遍见挤压破碎现象,所以该区内断裂具弱导水性,断裂对矿坑的涌水量影响不大。

(4)矿坑涌水量预测。本次水文地质工作采用追索法和穿越法结合,主要对泉点、溪沟、微地貌、河流等进行综合定点观测、描述、采样、分析。水文地质钻探采用YG-150、YG-250型钻机施工。对钻孔进行水文地质、工程地质编录,基本查明了矿区所在水文地质单元的水工环地质基本特征。本次调查在碳酸盐岩类裂隙溶洞水含水层施工两个抽水孔,图2为SZK4(抽水孔)水文地质剖面图。

图2 SZK4(抽水孔)水文地质剖面图

3 矿区工程地质

(1)矿区工程地质特征及评价。根据各地层的岩石组合、岩体结构、岩石物理力学性质等综合因素,将矿区的工程地质岩组划分如表1。

(2)工程地质评价。在未来矿床露采的条件下,边坡稳定性问题是矿区主要的工程地质问题。露天采矿坑主要开挖岩浆岩岩组,根据该岩组土工试验试验结果,全风化流纹斑岩重度为19.80kN/m3,粘聚力40.0kPa,内摩擦角14.2°。全风化凝灰角砾岩重度为20.37kN/m3,粘聚力35.0kPa,内摩擦角14.9°。

由于两种岩性的物理力学性质差别不大,所以将两种岩性看作一层做边坡稳定性分析,重度、粘聚力、内摩擦角取小值,求得边坡不同设计坡高h的容许坡角。矿坑边坡设计结果见表1。

表1 矿坑边坡设计结果表

4 矿区环境地质

(1)地震。据历史记载,自公元288年以来至1985年,灵山-防城断裂带地震频发,其中灵山地发生过Ms5级以上两次地震,但兴业一带稍弱,频度也低。据广西地震构造图,该区属桂东南强震地震构造区。

(2)地质灾害现状及预测。佛香山金矿拟采用露天凹陷分台阶开采方式,开采剥离的松散堆积物,需要较大的堆放场地,有可能引起边坡滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害。

(3)矿坑排水、堆浸废渣对地表水、地下水的污染。矿山开采过程中矿坑水、堆浸废渣是污染地表水、地下水的主要来源,如果处理不当,可能对地表水、地下水造成污染,应该采取措施对废水、废渣进行处理,废水达到国家允许排放标准后才能对外排放。

(4)对地形地貌景观及土地资源破坏。未来矿山采用露天凹陷分台阶开采方式,将会形成深度较大的采坑,对原生的地形地貌景观影响和破坏程度较大。经查明矿区周围无自然景观和人文景观,在矿区西面3km仅有一条兴业~灵山的二级公路经过,所以矿山开采不存在对自然保护区、人文景观区、风景旅游区及交通干线两侧地形地貌景观的破坏。

综合所述,矿区环境地质条件属中等复杂类型。

5 结论

(1)水文地质。矿区内已发现的金矿体主要赋存于三叠系的火山喷出岩(T2Λ)与隐伏侵入岩——斜长花岗斑岩(T2γπ)、上石炭统马平组(C2Pm)三者交接部位的喷出岩一侧。上石炭统马平组(C2Pm)水量中等,三叠系的火山喷出岩(T2Λ)与隐伏侵入岩——斜长花岗斑岩(T2γπ)水量贫乏。预测矿坑最大涌水量没有进入灰岩时为1783.68m3/d,进入灰岩后为1850.32m3/d。一般涌水量没有进入灰岩时为16.18m3/d,进入灰岩后为82.82m3/d。矿区水文地质条件属简单类型。

(2)工程地质。矿区的矿岩体赋存于凝灰岩类岩石或其残坡积层中属岩浆岩岩组,该岩组风化强烈,呈粘土状、碎块状,稳定性差,在矿山开采过程中,使岩土体产生临空面,强风化岩体完整性再次遭到破坏,大气降水沿孔隙和裂隙下渗,形成滑动面,造成滑坡崩塌。矿区工程地质条件属中等复杂类型。

(3)环境地质。矿区处于区域地壳相对稳定区,地震基设防烈度Ⅷ度区,自然条件下地质灾害不发育,环境质量良好。但矿区开采,可能引起崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害,矿山废水也将对矿区及地下水,地表水造成一定的污染,且开采对地形地貌的破坏较大,矿区环境地质条件为中等复杂类型。

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