田青男

由于各地区对矿区范围内的水文地质条件复杂程度进行分析时，前期预计不足，结合目前现有的详查阶段布置的水文地质工作量普遍比较少，所以很难对矿区水文地质条件进行分析，无法满足未来矿产在开采时的个性化需求。基于此，针对铅锌矿本身矿体特点，对矿体围岩为石碳系中的砂岩、板岩等进行详细分析。根据分析和深入探究结果，发现铅锌属于低温热液交代充填的铅锌矿床。

1 矿区地质

据《区域地质调查报告》（常德幅1：20 万）资料，工作区地层主要以第四系为主，其次，工作区及外围出露的地层从老到新有元古界板溪群、古生界的寒武系、奥陶系与志留系及中生界白垩系。

1.1 矿区含矿地层系统

梵净山组（Ptbn1l）：岩性为灰黄、灰白色厚层板状页岩、千枚状页岩或板岩，单层厚1m ～2m，中夹灰黄色厚层中至细粒变质砂岩，偶见厚层变质粉砂岩夹层。厚度300m 以上。

马底驿组（Ptbn2m）：紫红色条带状板岩、砂质板岩，夹变质粉砂岩和细粒砂岩以及灰绿色砂质板岩。顶部为灰绿色薄层变质细砂岩与砂质板岩互层，底部为灰绿色厚层中粒变质含长石石英砂岩。厚度2300m 以上。

五强溪组（Ptbn2w）：下段：灰白色厚层粗至中粒石英砂岩、长石石英砂岩、砾状砂岩，少量变质砂砾岩，偶见灰绿色板岩夹层。上段：杂色、灰黑色条带状变质凝灰岩、凝灰质砂岩、凝灰质板岩，夹条带状含砂质板岩、变质凝灰质长石砂岩和凝灰质硅质岩。厚度250m 以上。

寒武系中统(∈2)：下组∈12为灰黑色泥质白云岩、黑色页岩、泥质条带灰岩及泥灰岩。太阳山西麓未见白云岩，以泥质灰岩及黑、黄色页岩为主，厚187m ～232m。上组∈22 为灰色泥质条带状灰岩夹白云岩，厚140m ～233m。寒武系上统(∈3)：下组∈13 为灰色中厚层含白云质泥质条带灰岩夹薄层灰岩及竹叶状灰岩，厚230m ～299m。上层∈23为灰色厚层条带状泥质灰岩夹竹叶状灰岩及泥质灰岩，厚445m ～525m。产状为270°～315°∠15°～20°。

该组地层主要分布于太阳山西麓及石板滩、落子山一带，并在太阳山与落子山之间零星出露。

印渚埠组（O1y）：下部为灰至深灰色厚层条带状泥质灰岩，夹灰色中厚层灰岩，底部见一厚层角砾状灰岩。中部为灰色中至厚层泥灰岩、白云岩、白云质灰岩、条带状泥岩灰岩夹生物灰岩。上部为黄绿色页岩夹紫红、灰绿等杂色中厚层生物灰岩。厚488m ～597m。产状为275°∠10°。

宁国组（O1n）：黄绿色页岩、钙质页岩及砂质页岩，厚146m ～195m。区域内零星分布于蔡家岗，产状为239°∠25°、213°∠21°。

印渚埠组（O1y）在雷公庙有零星出露，宁国组（O1n）在蔡家岗有零星出露。与下伏地层整合接触。

1.2 构造

太阳山隆起属早—晚期新华夏系构造。工作区位于太阳山隆起的西部。该隆起由复式紧密背斜、向斜褶皱组成，呈NE20°方向展布。背斜核部为冷家溪群地层，两翼由板溪群-志留系地层组成。倾向北西，倾角30°～64°。在震旦系、寒武系中出现压扭性断裂和紧密褶皱或倒转褶皱，其发育方向与凸起方向整体一致。东翼被白垩系-第三系地层覆盖，并被断裂截切而构成东部边界。

洞庭湖盆地的边缘地带是本次重点研究区域，此地带地处剥蚀构造、海拔1000m 溶蚀之间，处于地质构造运动时期，地壳发生多次变化，河洑-临澧隐伏断裂呈现在太浮山与太阳山之间，以断裂带为分界线，西侧位置下降情况明显，出现一个窄长湖弯在研究区北东东向，可将该位置归属于临澧断陷的延伸部分，其沉积深度可达160m，第三系和第四系沉积深度可达80m，冲击冲湖积高阶地在区域地形划分处，断裂带分界线的东侧位置上升情况明显，有20m 的红色粘土沉积在断裂带表面，残丘坡地形态明显，经深入勘查发现，研究区域内下伏地层分布寒武系中上统(∈2-3)、奥陶系下统印渚埠组（O1y）灰岩、泥灰岩、白云岩、泥质灰岩。

1.3 矿床与围岩

铅锌矿床赋存于奥陶系下统印渚埠组地层（O1y）中，属覆盖型岩溶矿床，呈层状产出，地层总体走向北北东～南南西，倾向北西西，倾角7°～10°，矿床地面形态中间低、四周高的低缓丘陵状，自然地面标高最高为75.06m、最低为48.91m。

据原有勘查资料，矿体分布在207 国道西侧南北长约2000m，东西宽约300m ～700m，埋深一般3.85m ～33.7m，与上伏第四系粘土层的接触面起伏不大。

由于勘探区域范围内受到变质影响和作用，一般都会表现成热液蚀变的作用，目前比较常见的有硅化以及黄铁矿化等。压轴性断层、矽卡岩外侧、挤压断层区域常出现地质矿物硅化情况，分布形态以条带状为主，石英是勘查区的主要地质矿物。硅质矿石及周边的地质矿物会出现黄铁矿化，分布方式以浸染状、薄膜状为主。通常是由矿体向外含量增加，矿物硅化较好矿石类型为板岩、碳质板岩。

1.4 岩浆活动

在目前整个勘探区域范围内并没有看到岩浆岩出露的情况，但是由于整个勘探区域正处于向斜至背斜的转折端。与此同时，整个区域范围内的地层有不同程度的挠曲现象，所以在勘探区域范围内，结合实际要求，发现其存在多组顺地层纵向的压扭性断裂问题。结合该问题进行分析时，发现其整个区域的特殊性，促使整个勘探区逐渐形成一个下部相对比较舒张，上部比较紧闭的状态。除此之外，北部区域呈现出比较舒张的状态，而南部区域则处于比较紧闭的环境，这种环境促使整个深部岩浆所承受的温压条件势必会呈现出一系列的变化。所以在现有诸多因素条件的影响下，要结合实际要求，将以含矿热或者是含汽的液流体形式，直接以快速合理的方式运送到地表附近位置处，以此来实现有针对性的聚集处理。由于受到垂直在断裂走向的剪切力带来的一系列，压扭性断裂两盘基本上都会呈现出不同程度、不同状态的张扭性次级的小断裂发育情况。基于此，结合实际要求，积极采取有针对性的对策，促使热液可以与围岩之间呈现出充分的接触，这种形势下其自身可以呈现出的发生交代作用相对明显，同时还可以逐渐在实践中创造良好条件，为成矿提供可靠空间作为支持。由此可以看出，在目前整个勘探区域范围内的深部以及外围岩岩浆活动实施过程中，对勘探区域范围内铅锌多金属硫化物矿床的形成具有非常重要的影响和作用。

1.5 围岩蚀变

由于整个勘探区受到变质影响和作用，其一般呈现出热液蚀变的影响和作用。现如今比较常见的蚀变主要集中体现在矽卡岩化、硅化等各方面。需要注意的是矽卡岩化与铅锌矿化之间具有非常密切的联系。矽卡岩化比较常见在铅锌矿体或者是周边位置处，在整个空间位置上需要紧紧依靠挤压性的断层或者是压扭性的断层上下盘进行具体操作，同时其自身呈现出似层状。以大透镜的方式呈现出来，其中主要以透辉石、阳起石等组合而成，矽卡岩外围经常会伴有一定的硅化现象，同时还会涉及到部分绿泥石化问题。在硅化方面，比较常见在矽卡岩外围或者是具有挤压性特征的断层、挤扭性断层两盘位置处，其自身呈现出条带状分布状态，包括石英等，同时还会涉及到黄铁的矿化现象。在黄铁矿化中，其通常集中体现在矿体的周边位置处，同时还会涉及到硅质岩或者板岩当中，呈现出薄膜状态，同时以浸染的状态分布其中。其通常是直接由矿体逐渐向外含量进行提升，尤其是在板岩或者是炭质板岩当中的发育状态相对比较明显，其中涉及到的矿物质包括黄铁矿等。绿泥石化通常集中体现在压扭性断层对应的挤压破碎带或者是层间滑动面、层里面之上，矿体的周边比较常见于绿泥石的发育状态，呈现出片状的状态，薄膜状呈现出明显的分布趋势，对后续的蚀变形成等都可以提供便利条件。

Remark 4.The load characteristics of the EHA system can be improved by increasing the maximum output torque of the motor,reducing the rotational inertia of the motor-pump group,and adopting the double-motor-pump group configuration.At the same time,the dynamic characteristic will also be increased.

2 矿床工程成因以及地质条件综合评价

目前整个矿区范围内的V1矿体本身具有非常良好的代表性特征，V1矿体赋存在石碳上统空树河组二段二压段当中，由于受到F1断层以及其自身次级断层控制等诸多因素的影响，其明显紧紧依靠在断层的两盘矽卡岩当中。探究地层产出情况发现地层组成由矽卡岩切空树河构成，矿体的整体倾斜角度为30°，倾斜方向以西北方向为主，部分位置倾向于北东侧，倾斜角度大约为90°，顺倾角的大致走向控制勘查距离大约为400m 左右，向下延伸范围最长控制范围在300m 以内，矿体的整体展现出层状。另外，矿体内部出现少量的矿石分枝复合、夹石情况，矿体厚度大致为10m 左右，厚度的变化系数控制在63.72%左右。单工程锌品位1.24ω%～11.36ω%，平均锌品位5.13ω%，品位变化系数61.50%。

2.1 矿床成因

针对整个勘探区域范围内的背斜转折端展开深入分析时，其在地表裸露出来的石炭系上统空树河组一段以及二段浅变质砂岩或者是石英砂岩当中会夹杂着部分白云质灰岩。结合目前整个山体倾斜轴向展开深入分析时，其自身靠近南北向，同时坡背斜轴向北偏东42°，这种形势下，整个勘探区域范围内的地层相继会出现不同程度的挠曲或者是压扭性断裂等情况，进而导致其上部相对比较紧闭，而下部则相对比较舒张。同时，南部比较紧闭，而北部则呈现出相对比较舒张的空间环境。据常德县志记载，该区在历史上发生过10 次地震。其中最大的一次是1631 年8 月14 日太阳山地震，震级6.5 级，震中烈度7 度。据记载当时“夜震有声如雷，地裂黑泉涌高2 丈～3 丈，田池覆陷，腥气逼人，房倒树折，压死人畜无数，男女皆露宿月余，地震连续三年不止。”此次地震波及湖南、湖北、江西、安徽等省，破坏带总长1000 公里。

水环境方面，据本次工作调查，矿山开采使周边地下水位下降，局部水井干涸均有发生；气象因素2013 年即有连续40 多天干旱影响，也不能为周边地下水位下降免责。现状因矿坑排水影响范围达10km2以上，所幸下降幅度不大，现状评价矿山开采排水对地下水位下降、岩溶地面塌陷影响较轻。

结合整个铅锌矿床现状，发现其岩浆活动相对比较频繁，具有非常多期次性的特征，尤其是在下部相对比较舒张的空间环境当中，可以促使地幔岩浆不断快速上侵，其自身的混熔地壳时间相对比较短，同时其中含有的成分也比较少，最初形成的初始岩浆本身镁铁含量过高。由于构造再次活动，后期的岩浆不断上侵，同时由于周边的温压一直在不断下降，促使岩浆在整个结晶过程中势必会出现分异等情况，与此同时，大量的H2O 等多金属会不断富集，所以在岩浆活动初期范围内，在中深部分异当中的中性岩浆形成的二长闪长岩中，含有相对比较丰富的成矿元素。大量的H2O 等挥发份集中在未结晶的残留岩浆当中，此时残留岩浆可以逐渐形成由硅酸盐晶体、低熔组分硅酸盐熔体等组合而成的多相共存的混合体系。基于此，成矿流体与早期已经形成的二长闪长岩当中的造岩矿物发生一系列的碱交代，从中提取原造岩矿物当中的成矿元素，进而逐渐进入到成矿流体当中，促使成矿元素在整个混合体系当中可以实现富集。混合体系的不断上侵，周边的温压会呈现出持续性的下降状态，导致成矿母岩与成矿流体之间呈现出明显的分离状态，分离之后的成矿流体普遍都是以水或者是汽为主体，其中包括富碱等，具有非常强的流动性特征，同时还可以体现出一定的化学活跃性。成矿流体会直接被看作是成矿元素中非常重要的载体，可以直接向压力释放的内部构造空间进行不断的迁移或者是聚集，成矿流体展现出持续的分异形态主要是在迁移过程，成矿流体在交代作用下，矿石出现了大量的堆积。在这一背景下，出现了从内向外的高、中、低温热液矿床，在与矿床地质活动位置较为接近区域附近，成矿流体与围岩会出现交代形成的矽卡岩，铅锌等各种成矿元素可以得到富集之后成矿，以此来逐渐形成低温热液交代填充的铅锌矿床。

2.2 矿石质量

该区域范围内的不同矿石质量具有明显的差异性，在矿石矿物方面，区域内的矿体矿石矿物组成相对比较便利，有用的矿物一般以闪锌矿为主，同时还会涉及到磁黄铁矿、黄铁矿等，其中次生矿物包括白铅矿等。脉石矿物在整个勘探区域范围内，矿体的脉石矿物一般都是以透辉石等为主，次为白云石、石英等。矿石结构中主要以粒状、镶嵌、斑状结构等组合而成。除此之外，在矿石构造方面，矿石的构造基本上都是以浸染状、团块状为主，次为条状带、细脉状构造。

矿石化学成分分析中，综合分析现阶段已上交的地质矿物样品，大部分地质矿物样品内的锌元素含量已符合工业级要求。对锌矿品位测定后发现平均品位可达到5ω%，个别地质矿物样品的铅品位达到0.03ω%～1.53ω%这一范围。在此基础上，分析常见的地质矿物样品，并融合组合分析法，从经过组合的地质矿物样品中挑选出两个样品，进行光谱分析，所得出的研究结果为研究矿区内锌矿可开发的铜、银伴生金属。结合光谱分析研究结果，对其中涉及到的组合分析样进行组合，经过分析后得出整个勘探区域范围内可以实现综合利用的伴生金属元素有铅、银等，平均含量为银16.36g/t、铅0.99ω%。

2.3 矿床开采带来的一系列影响

2.3.1 对地质环境的影响

在针对矿床进行开采时，整个区域范围内或者是边坡影响范围内的地表都会出现一系列的变形，对地质环境进行改造和升级，一般都是以重灾区为主。铅锌矿床在整个开采过程中，要结合实际情况，对综合利用部分进行刨除处理之后，对地质环境并不会造成过于严重的影响。

2.3.2 对水资源影响

矿山主要是以露天凹陷开采为主，其自身的最低开采标高为-65m，其主要是位于地下水变动带以下，矿床的开采势必会导致地下水位不断下降。结合实际情况展开深入分析，矿床开采对地下水位的下降势必会产生一系列的影响。矿床开采过程中，很有可能会导致水当中的悬浮物含量有所增加，但是由于岩石以及矿石自身的化学成分具有良好稳定性，并不容易分解出有毒有害成分。同时，在整个采区范围内并不会出现任何的污染源，所以水化学成分并不会出现相对比较明显的变化。

2.3.3 可能会引起的地质灾害

结合目前矿山开采现状，其主要是以露天凹陷开采为主，最终的边坡高度可以达到128m，矿区的整个工程地质条件为中等，边坡具有相对比较良好的稳定性，同时矿区的总体稳定性普遍比较良好。矿山在未来开采活动实施过程中，并不会引起严重的地质灾害，但是由于采矿活动在实施过程中，难免会导致原始的地质环境受到严重破坏影响，进而引起各种不同类型的地质灾害。在矿区未来开采活动实施过程中，很有可能会引起下列地质灾害。

3 结语

由于铅锌矿床本身是露天凹陷开采为主，所以采矿有利于促使整个采区范围内的地表出现变形，但是对地质环境带来的破坏影响相对比较局限，一般在采区或者是可能会影响的范围内。矿山开采排水很有可能会导致周边地下水位不断下降，进而引起岩溶地面塌陷等问题，所以必须要结合成矿原因，提出有针对性的处理对策，避免造成严重的污染影响。