(云南華聯礦產勘探有限責任公司,云南 曲靖 655000)
某礦區位于某縣城北西5°方向平距約37km處,行政區劃隸屬某縣某鎮某村委會管轄。采礦權面積約2km2。二級公路從礦區東邊通過,礦區至某縣為二級公路,運距90km,交通方便。
本區域地處云南西部高原,滇西橫斷山脈南段,怒江水系與瀾滄江水系的分水嶺地帶,屬構造侵蝕剝蝕中山地貌,為怒山支脈邦馬山脈耿馬大山西側,廣湖大山東坡。區域最低點位于南汀河出境處,標高約450m,最大相對高差1852.60m。區內樹枝狀溝溪發育,溝溪旱季偶測流量66.86L/S,溪水向北匯聚于南汀河,再向西匯入薩爾溫江,屬薩爾溫江水系南汀河流域。
區域褶皺及脆韌性剪切帶發育,經歷過五期主要構造變形,分別構成了華力西期~印支期和燕山期~喜馬拉雅期兩個大的伸展~擠壓~滑動剪切和伸展~擠壓的構造旋回。區域構造總體走向以北東向為主,斷裂切割較深,成為區內巖漿活動和礦質運移的主要通道。南山背斜兩翼大理巖和片巖界面常發育與背斜軸向一致的次級斷層或韌性剪切帶,為地層、花崗斑巖中初始Cu、Pb、Zn、Ag、Au等成礦元素提供了運移通道。
礦區在區域上位于昌寧~孟連褶皺帶的南山背斜核部,顯示出大陸裂谷火山和淺海臺地火山沉積建造特征。復雜的地質構造活動和火山巖漿活動、強烈變質變形作用,為該區礦產資源的形成和富集提供了良好的條件。攜帶富Pb、Zn、Cu、Ag等成分的含礦流體在遷移過程中于條件適合的部位形成鉛鋅銀礦體,礦區礦床類型主要劃分為以下二類:
(1)構造破碎帶型。控礦因素主要是構造破碎帶,其次是巖漿期后流體作用。受喜山期花崗斑巖侵入活動影響,攜帶富Pb、Zn、Cu、Ag等成分的含礦流體沿構造破碎帶運移,在條件適合的部位交代、充填形成鉛鋅銀礦體。在1490m中段采場之近礦圍巖受含礦破碎帶影響裂隙發育,其裂隙常有方鉛礦、閃鋅礦脈、含礦石英脈充填。礦床成因類型為中低溫熱液充填型礦床。
(2)角巖(矽卡巖)型。控礦因素主要是花崗閃長斑巖接觸帶的角巖(矽卡巖)帶及其附近裂隙發育程度,其次是巖漿期后熱液。分散在地層中的Pb、Zn、Cu、Ag在熱液作用下也活化轉移,在接觸帶附近裂隙中發生充填和部分交代,形成具有工業價值的礦體。
①主要含礦地層為允溝巖組a~b巖段,特別是中薄層條帶狀碳酸鹽巖對成礦有利。②主要導礦斷裂為近東西向、北東向斷裂。主要容礦斷裂為北西向和部分北東向、東西向斷裂。容礦斷裂緩變陡的較陡段礦石品位較高。③導礦容礦斷裂和導礦斷裂與層間破碎帶交切部位為賦存鉛鋅銀銅礦體有利區域。
直接找礦標志:①閃鋅礦、方鉛礦及鉛鋅氧化礦物的露頭。②地表褐鐵露頭或轉塊。③方解石化、黃鐵礦、磁黃鐵礦化等蝕變,常與巖漿期后的熱液成礦作用相關,而且其分布范圍遠大于礦體分布范圍,因而可以成為明顯的找礦標志。④已發現有礦體產于花崗斑巖脈外接觸帶上,因此花崗斑巖脈接觸帶是礦區的重要找礦標志。⑤區域性斷裂(主要是北東、北西向斷裂)及其旁側次級斷裂是良好導礦、儲礦構造,為良好的找礦標志。

表1 巖體結構面類型及其特征
4.4.1 結構面類型
礦區發育的結構面主要為原生結構面和構造結構面(表1),在構造結構面中,以節理、裂隙為主,廣泛分布于不同的巖組中。
4.4.2 結構面分級及其工程地質特征
礦區構造較復雜,總體為一個由多條逆斷層控制的北東向斷塊,主要發育北東向、近南北向兩組斷裂,北西向、東西向斷裂次之。按結構面規模可將其劃分為五級,其規模、性質及對工程穩定性的評價。
(1)Ⅰ級結構面:代表性結構面主要有北東向、南北向兩組斷裂。
北東向斷裂:包括班莫山逆斷層、南山逆斷層、廣湖寨逆斷層、回柳逆斷層、巖腳后山斷裂。
南北向斷裂:包括岔溝逆斷層、上海牙逆斷層。
總體顯示近東西向擠壓作用下的構造組合特征,礦區以北東向斷層最為發育,多具正、逆平移性質,較早的近南北向構造不同程度地受其強烈改造而向北東偏轉。形成由多條逆斷層控制的北東向斷塊,斷塊間表現為差異性升降運動為主。為礦區的控制性結構面,是斷塊地應力場的邊界,對礦山工程的穩定性有重要影響。特別是斷層,呈北東~南西向橫穿礦區,1500m、1440m、1342m、1266m等中段主要沿脈工程均穿越該斷層及其影響帶,斷裂破碎帶寬10m~250m,碎裂巖、構造角礫巖發育,擠壓褶皺及派生小斷裂發育,坑道過斷層帶時,頻繁出現冒落、冒頂、片幫、垮塌等工程地質問題,如遇地下水,出現涌沙、泥現象,圍巖破碎,不穩固,需邊掘進邊支護,個別地段甚至造成坑道無法掘進,需改道。
(2)Ⅱ級結構面:代表性結構面主要為北西向、東西向兩組斷裂。
北西向:包括F4斷層、F9~F9-1斷裂帶、F22斷層、F5斷層等斷層。
東西向:包括F7斷層、芒湖斷層、F24斷層等斷層。
北西向斷層在礦區較發育,為北東向斷層的配套斷層,規模相對較小,橫切北東向斷塊,與Ⅰ級結構面組合形成菱形、方形塊裂體,是塊裂體邊界,控制工程區域巖體變形的破壞方式,構成礦山次級地應力場的邊界。結構面的空間分布、相互組合與工程的依存關系,是確定工程范圍內有無較大巖體變形及滑移的邊界條件,特別北西向斷層是礦區主要含礦斷層,回采進路~沿脈工程沿北西向斷層帶(礦體走向)布置,直接影響進路法采礦采場頂板的穩定性。
(3)Ⅲ級結構面:代表性結構面主要有為數眾多的小斷層,以及延展性較好的板理、層理原生結構面。
①礦體附近的小斷層,延伸長度數百米,一般<1.0km,主要有NE、NW向兩組及零星分布的S-N、E-W斷層。②板理、層理等。
Ⅲ級結構面為礦體開采的重要不利工程地質因素,特別是在礦體中北西向斷裂、近南北向斷層、近東西向(層間)斷裂較發育。礦體中發育的Ⅲ級結構面都有一組近于順進路方向,直接影響進路法采礦采場頂板的穩定性,引起采場頂板的冒落和片幫事故。
(4)Ⅳ級結構面:①巖組中節理,主要發育NW300o~310o向、NW330o~340o向、NE25o~35o向、NE65o向、E-W向五組,優勢節理方向為NW300o組,次為北東向組,NW300o~310o向與NW330o~340o向是典型的共軛節理,緊密相伴。②層理、面理、線理、小型順層韌性剪切帶、板理、千枚理、劈理、巖漿巖侵入接觸面
廣泛分布于各巖組的Ⅳ級結構面主要為節理及以層理、面理為代表的原生結構面,這些結構面無論走向方向還是延伸均有限,一般延伸長度在為幾米至二十米左右,節理發育組數多(優勢節理2組)、密度大,尤以NW300o~310o向、NW330o~340o向兩組節理最為發育。不同巖組中的節理性質有所不同,砂巖中發育的節理,基本上為閉合的平面狀節理,一般無泥質充填物,有地下水沿節理面滲出;板巖中發育的節理,多含有泥質充填物,同時有地下水沿節理面滲出,節理面力學強度低,抗滑能力差,惡化了節理裂隙力學性能。
礦山巖體結構及其特性的研究,對礦山工程巖體的穩定性具有重要的工程實際意義。根據工程地質巖組特性及結構面類型的分析,將礦區主要工程地質巖組劃分為六個巖體結構類型,即整體結構、塊狀結構、層狀結構、薄層狀結構、鑲嵌結構、散體結構。
礦區處于班洪變質亞帶,先后遭受過華力西期和印支期變質作用,局部有晚印支期及喜馬拉雅期熱力變質作用,主變質時期為華力西期,后期變質作用明顯疊加改造先成變質巖。鉛鋅銀礦成礦具有多期成礦特征,即Pb、Zn元素在地層中初始富集,在后期熱液作用下活化轉移,并經巖漿期后熱液所攜帶的成礦物質疊加,沿構造破碎帶富集成礦。礦床成因類型為巖漿期后熱液~疊加改造礦床。