楊云杰
(貴州省有色金屬和核工業地質勘查局一總隊,貴州 貴陽551400)
隆林縣是我國銻礦產資源的主要產地之一,也是我國銻工業的主要縣之一。這些年來,礦業企業發展迅速,已成為我縣礦業的重要組成部分,對推動產業化進程起到了積極作用。本文將對我國銻開采技術條件進行比較分析,并對今后的銻開采提出一些技術建議[1-3]。
礦區水文地質條件較為簡單,礦區范圍內水系不發育,干沖溝較發育。水系多呈北西流向,最終匯聚至礦區北側的南盤江中。
勘查區屬巖溶地貌,地表水系不發育,地表水或呈坡面流或溝谷徑流排入南盤江,或者通過巖溶漏斗、落水洞直接排入地下,或者通過構造裂隙滲入地下,成為巖溶地下水的補給源,部份在南盤江沿岸以泉井的形式排泄出來。
勘查區分布的地層勘查區出露地層有:坡段組(T2p)、河口組(T2h)和百逢組(T2bf);下三疊系羅樓組(T1l);上二疊系合山組(P3h);中二疊系茅口組(P2m)等。
其中,坡段組以厚大的碳酸鹽巖為主,分布在勘查區北側及北東側,為巖溶含水層。地表多巖溶洼地、落水洞等發育。
河口組以砂巖、粉砂巖、泥巖為主,夾少量薄層灰巖。百逢組為粘土巖、粉砂巖、硅質巖和少量砂巖、灰巖。主要分布于礦區北東部,為相對隔水層,但在局部構造裂隙發育處,雨季往往有裂隙下降泉分布。
羅樓組:主要由富含泥質的薄層灰巖夾粘土巖組成,礫巖層雜基中富含泥質,為相對隔水層。
合山組、茅口組:主要由碳酸鹽巖組成,分布在勘查區南部,并構成礦層的底板。該層為巖溶含水層,地表多有巖溶洼地、落水洞等發育,溶孔、溶隙等發育。由于目前礦體均分布于侵蝕基準面之上,該層對開采影響不大,但對于今后勘查深度增加之后的深部礦體,該層可構成礦井充水來源。
綜上所述,目前礦體賦存條件下,礦床屬于水文地質條件簡單的礦床。
勘查區可劃分為三個工程地質構造,具體如下:
(1)松散巖層:由第四紀沉積物和殘坡積物組成。沖積物主要分布在山谷中,厚度超過50米。主要由碎石粉和砂質土組成,是當地耕地的主要分布區。殘坡積物:由粘土、碎石粉土、砂等組成,主要分布在斜坡和坡腳上,厚度大于0-10米,形成林地和荒地的主要分布區。該層力學性能較差,但由于分布不連續,其厚度很小。它易于拆卸,因此對未來的開采影響不大。
(2)軟巖:包括河口組和百逢組。軟巖為主,部分為硬巖軟巖。河口組以砂巖、粉砂巖、泥巖為主,含有少量薄層灰巖。百逢組由粘土、粉砂巖、硅質巖和少量砂巖、灰巖組成。該層力學性能較差。特別是在近地表強風化層,在雨季公路或其他人工設施開挖時,易形成淺層土滑坡。在某些地區,白峰組形成了礦體的直接頂部。露天礦區應注意邊坡設計的合理性和邊坡防護。隧道采區應加強頂板支護[4-6]。
(3)硬巖層:楊柳井組、坡段組、羅樓組、含礦角礫巖、合山組、茅口組、棲霞組、常么組。以堅硬的灰巖和少量的白云質灰巖和白云巖為主。巖石具有良好的力學性質,常形成陡峭的山丘、懸崖等地貌。但在構造裂隙發育處,易形成危巖體。
羅樓組和坡段組是含礦礫巖和碳質泥巖的一些地段的直接頂,它們是含礦體。二疊系合山組是一個力學性質較好的地層,有利于礦床的開采。一般來說,它屬于工程地質條件簡單-中等的礦床。
(1)勘查區發育巖溶中低山地貌,高差較大,地形切割劇烈。氣候濕潤多雨。大部地段中分布的硬質碳酸鹽巖中,有時有劈理、X節理、風化裂隙,或者局部有斷層破碎帶分布。這些地段,是易產生危巖體的地段。軟質巖石分布地段,通常強風化層較厚。遇公路等人工開挖切坡地段,易形成淺層土質滑坡。
總的來看,勘查區內地質災害屬中等發育區,地災規模小而分散,以淺層土質滑坡和危巖體為主。另外,碳酸鹽巖石分布區,目前還沒有發現巖溶塌陷的存在,但存在巖溶塌陷發育的條件,需要在工程活動中加以注意。
(2)角礫巖層厚度較大,露頭分布范圍較廣,加之其殘坡積和洪積物的分布范圍,就更為廣泛。該層礫巖,包括它的風化層及其殘坡積、洪積物。
砷、銻、鋅、汞等有害的重金屬含量都遠高于地殼平均含量。綜上所述,勘查區環境地質條件屬中等偏復雜類型。
勘查區屬巖溶地貌,地表水系不發育。礦體位于當地侵蝕基準面之上,屬直接充水的裂隙充礦床,主要充水含水層為裂隙(潛水)含水層,總體富水性弱。地下水補給范圍條件較差,水文地質邊界較簡單,屬于水文地質條件簡單的礦床。
區內地層及巖性較簡單,地質構造較發育,以北東向斷層及北西向短軸褶皺為主。上部的松散風化巖土和軟弱巖類巖石及局部分布的軟弱夾層,開采時易發生或可能發生崩塌、滑坡等礦山工程地質問題。礦床工程地質條件屬簡單-中等類型。
區內含礦角礫分布較廣,加之長期遭受風化剝蝕,致使區域內有害的重金屬含量普遍偏高。礦床開采除粉塵外,有害元素對地下水污染也不容忽視。礦山開采對周邊的地質環境也會產生一定影響,開采時可能會出現邊坡失穩、泥石流等礦山環境地質問題,礦區環境地質質量中等偏復雜。
綜合所述:礦床水文地質條件簡單,礦床工程地質條件簡單-中等,礦區環境地質條件中等偏復雜,開采技術條件屬于工程地質和環境地質為主的中等礦床。
經過對隆林縣坡合銻礦的開采地質分析,明確了今后的開采難點以及今后的開采部署為今后的工作指明了方向,也節約了時間,節省了物力人力[7,8]。