淺析山東沂源韓旺鐵礦

■李大兜

（山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院 山東濟(jì)南250014）

淺析山東沂源韓旺鐵礦

■李大兜

（山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院 山東濟(jì)南250014）

本文對山東沂源地區(qū)韓旺鐵礦進(jìn)行分析，簡單介紹了山東沂源地區(qū)韓旺鐵礦的主礦段構(gòu)造特征和水文地質(zhì)及工程地質(zhì)特征。

韓旺鐵礦地質(zhì)斷層

山東韓旺鐵礦地處沂蒙山區(qū)，有公路相通，甚為方便。礦區(qū)西靠沂河,南臨跋山水庫,環(huán)境幽靜宜人。該礦區(qū)從1952開展地質(zhì)探礦工作，是山東省較大型的鞍山式鐵礦，累計(jì)探明資源量9210.65萬噸，由上河礦段、王峪礦段、臥虎山礦段、西北礦段、張耿礦段等組成，其中上河礦段為本礦區(qū)的主礦段。

1　山東沂源韓旺鐵礦礦情

1.1山東韓旺鐵礦的簡介

山東韓旺鐵礦位于沂源、沂水兩縣交界處的沂河岸邊，西北距沂源縣城47公里，東南距沂水縣城48公里。其采礦權(quán)、探礦權(quán)分別屬于萊鋼集團(tuán)魯南礦業(yè)有限責(zé)任公司和淄博市華聯(lián)礦業(yè)公司。其中西北礦段探礦權(quán)屬于淄博市華聯(lián)礦業(yè)公司，臥虎山礦段及上河礦段部分采礦權(quán)也屬淄博市華聯(lián)礦業(yè)有限責(zé)任公司。上河礦段部分和王峪礦段淺部采礦權(quán)均屬萊鋼集團(tuán)魯南礦業(yè)有限責(zé)任公司，正在進(jìn)行開采。

1.2山東沂源韓旺鐵礦上河礦段構(gòu)造

山東沂源韓旺鐵礦上河礦段構(gòu)造是韓旺鐵礦-石橋斷層。礦區(qū)構(gòu)造以斷裂為主，其中NW走向的韓旺-石橋斷裂為主要構(gòu)造，他控制了礦區(qū)地層，構(gòu)造，巖漿巖及礦體的分布，并派生一系列小型斷裂。從區(qū)域上看，該斷層是一條長期活動(dòng)的弧形復(fù)雜斷裂構(gòu)造。主斷層面產(chǎn)狀與礦層一致,傾向210°~230°,傾角50°~70°,局部有所變化。破碎帶最大寬度超過50 m,南西盤下降,北東盤抬升,斷距達(dá)350 m,為正斷層。斷裂帶內(nèi)巖石發(fā)生強(qiáng)烈的碎裂巖化和糜棱巖化,且被后期閃長玢巖脈充填。韓旺石橋斷裂帶是區(qū)內(nèi)的一條區(qū)域性斷層,規(guī)模較大,長50 km,上河礦段內(nèi)露天采場所揭露的該斷層破碎帶長約600 m左右,出露于44~50線,于50線拐出礦段。總體走向主要為NW 320°左右,傾向SW。斷層傾向SW,傾角56°~72°不等,大部分在60°左右,局部表現(xiàn)為傾覆狀。在露天采場調(diào)查發(fā)現(xiàn),在斷層下盤接觸帶附近,小褶曲發(fā)育,巖層破碎。斷層內(nèi)巖石破碎程度不一。根據(jù)鉆探取樣及編錄,44~48線之間,構(gòu)造發(fā)育強(qiáng)烈,巖石嚴(yán)重破碎,斷層泥發(fā)育。

2　山東沂源韓旺鐵礦的水文地質(zhì)

2.1礦床含水層及其富水性

第四紀(jì)砂礫層主要分布于沂河河漫灘及兩岸階地的中下部。由中細(xì)砂、砂礫、卵石組成,厚度6.00~15.00 m,平均厚度8.79 m,潛水埋深一般0.50~3.00 m。該層結(jié)構(gòu)松散,孔隙度大,透水性能好,含水豐富。水化學(xué)類型為碳酸鹽鈣鎂型水。主要由大氣降水補(bǔ)給,與沂河水存在互補(bǔ)關(guān)系,為礦區(qū)的主要含水層。第四紀(jì)殘、坡積層及分布于河流階地的粉土及粉質(zhì)粘土,結(jié)構(gòu)較致密,孔隙度小,為弱透水層和含水很少的土層。泰山巖群變質(zhì)巖及礦帶裂隙潛水含水層。據(jù)原山東省地礦局第一水文地質(zhì)隊(duì)1975年221鉆孔抽水試驗(yàn)及該次加密勘探施工注水試驗(yàn)資料顯示,該含水層具有不均勻滲透性及弱富水性特征。

2.2礦床水文地質(zhì)條件復(fù)雜類型

主礦體位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下,而礦區(qū)內(nèi)的沂河水通過第四系孔隙含水層與礦體圍巖泰山巖群變質(zhì)巖風(fēng)化裂隙含水層產(chǎn)生水力聯(lián)系,所以該礦床為頂板間接充水礦床。根據(jù)《礦區(qū)水文地質(zhì)工程勘探規(guī)范》(GB12719—91)及現(xiàn)有資料進(jìn)行判定,其一,礦床雖然位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下,但附近地表水不構(gòu)成礦床的主要充水因素;其二,主要充水含水層、構(gòu)造破碎帶富水性弱到中等;其三,水文地質(zhì)邊界比較復(fù)雜,所以判定礦床水文地質(zhì)條件屬第二型,即水文地質(zhì)條件中等的礦床。

2.3地下水的補(bǔ)給徑流和排泄條件

礦區(qū)地下水補(bǔ)給、徑流、排泄條件嚴(yán)格受地貌、構(gòu)造、巖性和氣候條件所控制。礦區(qū)范圍內(nèi)的地下水主要接受大氣降水的補(bǔ)給,雨季地下水均有回升。地下水流向?yàn)镹W-SE。寒武紀(jì)頁巖及泰山巖群變質(zhì)巖類裂隙含水層接受大氣降雨補(bǔ)給后,地下水沿地形坡降運(yùn)動(dòng),最終流向沂河,或通過側(cè)向補(bǔ)給地下水孔隙水含水層以潛流形式流出區(qū)外,而在低凹地帶,被較厚第四系孔隙含水層覆蓋的寒武紀(jì)頁巖及泰山巖群變質(zhì)巖類裂隙含水層地下水則與第四紀(jì)孔隙含水層地下水具有互補(bǔ)關(guān)系。

3　山東沂源韓旺鐵礦的工程地質(zhì)特征

3.1礦帶圍巖物理力學(xué)性質(zhì)

圍巖比重2.47~3.65 g/cm3、孔隙度一般0.27%~1.10%,抗壓強(qiáng)度一般均大于72 MPa,動(dòng)力變質(zhì)巖石略小于10 MPa,巖石軟化系數(shù)0.81~0.98;抗剪強(qiáng)度一般均大于10 MPa;其中含鐵石英角閃片巖可達(dá)60 MPa;巖石內(nèi)摩擦角均大于80°。比重2.58~3.65 g/cm3;孔隙度0.14%~2.66%;抗壓強(qiáng)度一般均大于 60 MPa,動(dòng)力變質(zhì)巖石25.4~53.2 MPa,均屬硬質(zhì)巖類;巖石軟化系數(shù)0.66~1.00;遠(yuǎn)離斷層的堅(jiān)硬巖石抗剪強(qiáng)度一般均大于10MPa,受斷層影響的動(dòng)力變質(zhì)巖石抗剪強(qiáng)度明顯降低;巖石內(nèi)摩擦角一般40°~45°。

3.2礦帶及其頂?shù)装鍘r石的節(jié)理裂隙特征

礦帶及頂、底板的黑云母斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖、角閃片巖、含鐵石英角閃片巖及偉晶花崗巖等,因受風(fēng)化和構(gòu)造作用的影響,節(jié)理裂隙發(fā)育,其走向?yàn)镹E向和NNW向,與區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造方向大體相同。對于柔性巖石(片巖類和片麻巖類)節(jié)理間距較窄,排列緊密。而剛性巖石(鐵礦石、偉晶花崗巖)節(jié)理間距較寬,排列較疏。同一巖性,因所處地段和構(gòu)造部位不同,節(jié)理裂隙發(fā)育程度也不相同,礦帶頂板距離斷裂帶較近,節(jié)理裂隙較發(fā)育,而礦帶底板的節(jié)理裂隙相對發(fā)育較差。在后期侵入的花崗巖接觸帶附近,一般節(jié)理裂隙較發(fā)育。而位于斷裂帶附近的巖石,巖芯破碎,呈碎塊狀和粉狀,部分為短柱狀。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果看,該區(qū)節(jié)理裂隙較發(fā)育。前者平行礦體走向,屬張性節(jié)理。而后者垂直礦體走向,為壓性節(jié)理。上述節(jié)理分布規(guī)律與區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造規(guī)律相吻合,為邊坡和坑采巷道穩(wěn)定性研究提供了基礎(chǔ)資料依據(jù)。

4　結(jié)束語

通過地質(zhì)工作得知,礦區(qū)構(gòu)造簡單，礦體內(nèi)部結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但礦帶總厚度較大，資源量分布較集中，礦區(qū)水文地質(zhì)條件屬于中等類型,同時(shí)查明了礦層頂?shù)装鍘r石物理力學(xué)性質(zhì)及節(jié)理性質(zhì),礦區(qū)工程地質(zhì)條件屬于簡單類型,礦區(qū)開發(fā)生產(chǎn)潛力較大。

[1]GB 12719 91,礦區(qū)水文地質(zhì)工程勘探規(guī)范 [S].

[2]DZ/T 0200 2002,鐵、錳、鉻礦地質(zhì)勘查規(guī)范 [S].

[3] 費(fèi)子文,張濟(jì)中,王紹良,等.采礦手冊(第2 卷) [M] .北京:冶金工業(yè)出版社,1990.

TF521[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-2-26-1