德興銅礦五號尾礦庫地質條件及地質編錄工作研究

郭 承

（中國有色金屬長沙勘察設計研究院有限公司，湖南 長沙 410000）

1 地質條件概況

1.1 自然地理

本項目工作區位于江西省德興市德興銅礦四號尾礦庫東側約2 公里的鐵羅山林場溝內，行政區劃上屬于德興市海口鎮杜村大隊管轄范圍。場地原始地貌單元為構造剝蝕低山丘陵夾沖溝地貌，山坡自然坡度35°～50°。

1.2 區域氣象水文

區域氣象水文庫區地屬亞熱帶東南季風氣候區，氣候溫和，四季分明，多雨濕潤。年平均氣溫17.2℃，年平均最高氣溫28.4℃，發生在七、八月；年平均最低氣溫6.1℃，多發生在十二月、一月、二月，受冷空氣影響，氣溫變化較大。年平均降雨量2016mm，降雨多集中在四、五、六三個月，平均降雨量1379mm，占全年降雨量的68%，為豐水期；九月、十月、十一月、十二月、一月為枯水期，平均降雨量為350mm，僅為全年的18%。年平均蒸發量1300mm，七、八、九三個月，氣候炎熱，氣溫增高，蒸發量增大，為570mm，降雨量與蒸發量差異明顯，具有夏旱、秋干、冬陰、春寒的特點。德興銅礦五號尾礦庫屬饒河水系，庫內水系主要為樂安河水系及其支流小浮溪河水系。

（1）樂安河，又稱安樂江，是區內最主要河流，它發源于東北部障公山麓，斜穿德興市，從場地北側由北東向南西流過，匯入鄱陽湖。河寬豐水期100m ～200m，枯水期為30m ～100m。根據德興市香屯水文站觀測統計資料，最高洪水位52.68m，多年平均流量124.8m3/s；平均水位以7月為最高、1月最低。支流眾多。

（2）小浮溪河為樂安河支流之一，由南向北貫穿勘查區，并注入樂安河，匯水面積約15km2，河床寬5m ～17m。汛期流量可達15000m3/s ～30000m3/d，枯水期流量約500m3/d，此溪流主要靠眾多山谷支流匯集而成。山谷支流除部分為季節性水流外，尚有許多常流水。

1.3 德興銅礦五號尾礦庫地質構造

據區域地質資料及已有初勘資料顯示，庫區地處揚子準地臺（一級構造單元）下江南臺隆（二級構造單元）與下揚子至錢塘江拗陷（二級構造單元）的銜接部位，贛東北深斷裂帶的北西側，是顯著的構造變異帶。

由于多期構造運動的影響，區內地層褶皺強烈，斷裂縱橫交錯。主要構造線為東北向、東西向。庫內褶皺構造及斷裂構造均顯示這一展布特征。

1.3.1 褶皺構造

即銀山-銅廠復背斜，為萬年至德興復背斜次一級褶皺，其軸部大致位于德興至海口一線，軸向北東，南西延入萬年，北東延入浙西北，軸部廣布雙橋山群下亞群之上部巖組。

1.3.2 斷裂

北東向斷裂：

（1）F7斷裂：貫穿尾礦庫區，走向50°～55°，傾角75°左右，傾向北西。此斷裂錯切明顯，造成部分地層的缺失或重復。斷裂面呈舒緩波狀，見有斜沖及水平擦痕，走向較平直穩定。擠壓帶內可見透鏡體發育，圍繞透鏡體見片理化、糜棱巖化。兩側礦石受擠壓破碎，揉皺及次級平行裂隙十分發育。該斷裂延長10公里以上，擠壓帶寬1m ～2m，局部3m ～5m，影響范圍20m ～30m。

（2）F8 斷裂：經過上游攔砂壩與截滲壩之間，走向42°～63°，傾角50°～55°，局部陡立，傾向北西。此斷裂規模較大，活動強烈，基本上構成了雙橋山群與小浮溪群的界限。斷裂面平直且呈舒緩波狀，可見斜沖及近于水平擦痕。擠壓帶內透鏡體發育，常見片理化、糜棱巖化。兩側巖石因受擠壓影響，揉皺十分明顯。該斷裂延長幾十公里，擠壓帶寬2m ～5m，最寬達20m ～25m。

（3）F4 斷裂：在勘查范圍內西起大山選礦廠，貫穿尾礦庫兩側山體，于橫坑被F6 斷裂錯斷，總體走向60°～65°，傾角55°～70°，多傾向北西。斷裂規模較大，控制區域地層，巖漿巖及礦產的分布。斷裂面平直且呈緩波狀，可見斜沖及水平擦痕，顯示了壓扭性特征。擠壓帶內透鏡體，片理化，糜棱巖化均較發育，可見角礫巖，但角礫較細小。兩側地層受擠壓明顯，蝕變影響范圍很寬，局部硅化形成硅化帶。

北北東向斷裂：勘查區主要分布有F5、F6、F9，走向10°～25°，傾向南東，傾角55°～75°，該斷裂由一系列左行側列展布的擠壓帶組成，具有明顯的錯切作用，逆鐘向為主，致使部分雙橋山群缺失，產狀紊亂，斷裂面呈舒緩波狀，擠壓帶內透鏡體發育，透鏡體之間擠壓片理發育。

近東西向斷裂：F3 斷裂：從下游壩左岸經庫區內鐵羅山林場橫穿東側山體，地貌上往往顯示近東西向的溝谷或凹地。由一系列相互平行、長短不一、斷續分布、強弱相間的密集斷裂、陡立片理、擠壓破碎帶組成。走向75°～95°，傾向北或南，傾角65°～85°，一般75°左右。通過灣頭—鐵羅山村的斷裂規模最大，斷續延伸9km ～10km。擠壓帶寬1m ～2m，少數達15m ～30m。斷裂面片理化，甚至糜棱巖化。兩側礦石也呈現擠壓狀態，可見陡立片理帶、褶皺等。

勘查區構造斷裂均以擠壓斷裂為主，其活動均發生于中生代以前，海西、印支、燕山各期均有活動。經多期構造運動，構造裂隙密集而均勻，風化裂隙也較發育，裂隙充填物多，含泥質很高，張開度小，經本次詳勘現場調查測繪及已有資料顯示，庫區斷層通過地段地表植被發育，且均覆蓋有較厚的殘坡積層，屬于擠壓性斷裂，斷裂帶內片理化，糜棱巖化均較發育，透水性及導水性差，水量貧乏。

1.4 場地地層巖性

區內地層分布，中元古界和晚元古界以及早古生界地層面積較大，其余為局部和零星分布。據本次野外地質調查及現場勘察鉆探采樣顯示，庫區出露地層主要為前震旦系雙橋山群及小浮溪群淺變質巖系，巖層層面、片理面發育，地層總的走向近東西，傾向180°～352°，傾角21°～57°。巖性為一套泥砂質與凝灰巖混合沉積層，具類復理式建造，厚度大于2000m。第四系則主要分布于山坡及山間溝谷之中，厚度一般從幾十厘米至10 余米。由上至下分述如下：

人工填積（Qml）層：素填土（地層代號①）：黃褐、褐色，以粉粘粒為主，局部夾有10%～20%碎塊石，粒徑0.2cm ～7cm，多呈棱角狀，稍濕，松散～稍密狀態。該層系新近人工堆積，場內零星分布。

第四系全新統沖積（Q4al）層：粉質粘土（地層代號②）：褐～褐黃色，切面較光滑、稍有光澤，干強度較高，韌性較高，無搖振反應，呈濕、可塑狀態，主要分布于浮溪河兩側及支流附近溝谷平坦地段。粉質粘土（地層代號③）：灰黃～褐灰色，切面較光滑、稍有光澤，干強度較高，韌性較高，無搖振反應，呈濕、軟塑～流塑狀態，多分布于浮溪河兩側及支流附近溝谷平坦地段。粉質粘土（地層代號④）：褐黃、褐色，切面較光滑、稍有光澤，干強度中等，韌性中等，無搖振反應，呈濕、硬塑狀態。多分布于浮溪河兩側及支流附近溝谷平坦地段。

2 地質編錄方案

2.1 項目概況

德興銅礦五號尾礦庫位于四號尾礦庫東岸的鐵羅山林場溝內，匯水面積15.407km2，占地面積13.41km2，總壩高224m，最終淹沒線標高為290m，總庫容10.313 億m3。尾礦庫兩岸山脊線的標高大多都在310m ～610m 之間，尾礦庫走向為南-北走向。庫區內控制巖性為千枚巖，巖性比較單一。

五號尾礦庫為二等尾礦庫，庫容加上礦山正服役尾礦庫的剩余庫容，可滿足堆存礦山生產期內產出全部尾礦的需要。

2.2 地質編錄目的、內容及技術要求

（1）主要目的、內容與技術要求。①鑒定礦層巖性、風化程度、地質構造、礦體完整性、礦石基本質量等級劃分等。②室內試驗確定礦石單軸飽和抗壓強度Rc礦石堅固性普式系數F（為工程結算提供依據）、巷道內現場原位測試等。③巷道內冒頂片幫等不良情況的處理方案及支護建議。④不良地質地段地質災害描述及預警報告等。

（2）現場地質編錄。碎石土描述顆粒級配，粗顆粒形狀、母巖成份、風化程度，充填物的性質、濕度、充填程度，密實度，層理特征。巖石描述顏色、結構構造，膠結物、風化程度、堅硬程度、巖芯狀態等。地質現象拍照，用數碼相機對工程有重要意義的工程地質、水文地質現象、場地地形地貌、開挖巖土樣進行現場拍照并留存。巖石試驗數量滿足技術要求及數據統計要求，巖樣應打包封裝，將現場采取的樣品用粘膠帶包好并均帖上標簽，標簽上下應與巖樣上下一致，并牢固地粘貼于外壁。

3 結語

因地質工程施工具有很強的地區性和經驗性，在進行編錄工作前，對研究區地質特征進行描述與評價，在編錄工作中積極進行總結，做到全面、客觀進行地質編錄，為準確評價德興銅礦五號尾礦庫提供參考資料。