劉 蔚
(江西省地質礦產勘查開發局九一二大隊,江西 鷹潭 335000)
鉛鋅銀礦山的開采具有著顯著的特點,但是往往受到諸多因素的影響,對其安全和高效開發產生了很大的不利,其中地質環境情況就是主要的影響因素。由于鉛鋅銀礦山的地質環境具有復雜性特征,這就需要開采單位做好礦山的地質環境勘察和評價,掌握鉛鋅銀礦山地質環境特征,并根據實際情況來進行鉛鋅銀礦山地質環境保護措施的制定,這也是鉛鋅銀礦山有效開采的基本要求。
在某礦區的鉛鋅銀礦中,總面積是3.193km2,開采的深度為+281.8m~-1482m,且礦區交通十分便利。評估區呈現低山的丘陵區以及山間沖洪積的谷地地貌類型,山脊的總體走向主要是北東向和北西向,擬建的礦山在評估區的北中部位置,而探采礦的活動和大部分的地面工程在冷水河的南面低山的丘陵區位置。礦區的最高標高是373.40m,且最低侵蝕的基準面約是+140m,相對的高差是233.40m,山坡的自然坡度在10°~35°范圍內,局部的陡處坡度在65°~70°范圍內,坡腳的位置相對比較平緩,坡度在10°~20°范圍。在其區域,溝谷呈現出“V”型特點,溝谷的縱坡降在200‰~400‰范圍內;山間沖洪的積谷地呈現出狹長帶狀且沿冷水河和支流兩側的分布情況,其地形的標高一般在135m~220m范圍,河溝的縱坡降為0.5°~3.1°,其最低點是評估區的北西角冷水河溝,且底標高是132m,且評估區內最大的地形高差是704.7m。區域內山體植被的總體發育較好,且溝谷內總體存在松散的堆積物也比較少。在評估區內,其成土母質集中表現出花崗巖以及第四系的紅色粘土類型,其土壤類型主要是山地的紅壤、黃壤、黃棕壤和水稻土等,其主要是山地紅壤類型,這種土壤是呈現出酸性特點的,其土層比較薄,且坡度也比較陡,還具有較高的含砂量,很容易受到外界環境的侵蝕。
在區內出露地層保留震旦系的上統老虎塘組、侏羅系的上統火山巖,而零星出露的有石炭系的下統和第四系等。其中震旦系大部分在礦區的北西和南西部分布,其變質的程度比較深,且巖性主要包括云母石英和石英云母的片巖以及黑云斜長片的麻巖等類型。石炭系只在礦區的北部和北東部進行出露。侏羅系在礦區和外圍區域廣泛出露,分布于礦區的中部位置。而第四系包括沖積層與殘坡的積層等,沖積層大部分在山溝和地形的低洼位置分布,主要包括礫石、砂土、砂礫等;而殘坡積層是下伏基巖通過風化堆積形成的,主要包括巖塊、砂土和碎石等[1]。
礦區的構造主要是斷裂與節理裂隙,而褶皺與層間的破碎帶也存在。礦區的斷裂構造主要呈現北東向(F1、F2)與北西向(F6)等兩組。在F1的斷裂中,主要在礦區的南東角位置分布,也是區域性的湖石斷裂中段的部分;在F2的斷裂中,主要在礦區的中部地區分布,是區域性推覆構造于礦田內出露的部分;在F6的斷裂中,主要在礦區東南部位置分布,走向呈現290°~300°,且傾向于南西,南西盤發生相對的下降情況,在地貌上呈現負地形類型。在礦區的褶皺構造中,其發育并不完全,侏羅系的火山巖構成了北東走向、南東傾向的緩傾型單斜的構造,此單斜的構造內,局部中可看到較開闊性北西軸向以及北東向褶曲情況,且呈現出緩波狀的起伏。在節理裂隙中,區內的裂隙發育較復雜,又不同時期和不同方向的裂隙呈現出網狀的交織現象。在層間斷裂的破碎帶情況,主要在礦區的深部區域侏羅系火山的碎屑巖夾鐵錳碳酸鹽巖和硅質巖層等存在[2]。
在對地質災害的評價中,主要涉及到崩塌和滑坡、自然斜坡的穩定性、溝谷內泥石流的發育程度等評價。在崩塌和滑坡的評價中,于評估區內存在1處的小滑坡情況,主要在礦區中排土場的西側鉛鋅礦的運輸道路附近,其滑坡體是90年代進行地表礦體開采而遺留的廢石和土渣松散的堆積物等,滑坡的體積約有10m3~20m3,后因為存在不穩定的狀態,導致潛在的規模達到30m3~40m3,此滑坡對當年的廢石場進出人員造成了安全威脅。
在自然斜坡的穩定性評價中,北回風井的南東側144m、廢水處理站的西側170m、廢石場的攔渣壩的西側378m、生活區的西東側168m、廢水處理站的北西側43m、廢水處理站的北東側34m、廢石場的攔洪壩的東側130m、生活區的南東側392m、選礦工業區域南西側50m、尾礦庫的初期壩的南側145m、尾礦庫的分洪壩的北東側915m等自然斜坡具有較好穩定性,而其它區域自然斜坡的穩定性就比較差,如果遇到破壞行為或者強降雨的條件,就可能會出現崩塌和滑坡可能性,具有中等的危險性。
在溝谷內泥石流的發育程度評價中,因為擬建的礦山附近是低山的丘陵地貌類型,主要呈現山坡型的小溝谷發育情況,且溝槽的橫斷面多呈現出U型形態,兩側的山坡坡度一般都是處于25°~40°范圍,其區內的地層是流紋巖、花崗的斑巖和熔結的凝灰巖等,此類巖石具有較強的風化,且局部山坡的殘坡積層也具有較大的厚度,具有泥石流發生的可能性[3]。
在此礦區的礦山中,主要是地下開采的方式,礦區的含水層主要包括第四系的松散孔隙的含水層以及基巖裂隙的含水層等,其中基巖裂隙的含水層又包括風化的網狀裂隙類型含水帶以及深部裂隙的含水帶等。通過現場的調查,在礦區內存在地下采空區以及探礦的巷道,則采礦的活動對其地下的含水層產生一定影響,而井下的涌水量比較小,是構造的裂隙水,則采礦范圍的地下水和地表水存在較差的聯系,盡管井下的排水比當地的基準面遠低,而當地的農作物以及地表的植被并不存在退化和枯萎等現象。在礦業公司的采礦中都是通過地下開采的方式,盡管這些企業在地下的采礦中存在井下排水的情況,而他們直接通過泵送至尾礦庫或者高位的水池,因此對地表水并沒有污染。
通過對礦區的情況進行調查,礦區內由于探礦的期間以及鎮鉛鋅礦的開發,對區內地形和地貌的景觀以及生態環境造成了破壞。根據本礦開發和利用的設計方案,原來鉛鋅礦的廢石場當作礦區排土場,而原來分隊的基地當作今后礦山的生活區,則此礦山地形和地貌景觀以及生態破壞就主要在這兩部分體現。通過相關圖件的微機測算得知,排土場占到損毀的低洼溝谷面積有7.58hm2;而生活區挖損占到林地面積有0.17hm2,對地形和地貌景觀以及生態破壞存在嚴重的影響[4]。
通過調查得知,擬建的礦山排土場和生活區,已經破壞的土地類型包括村莊、林地、采礦的用地以及裸地等,但并沒有對耕地破壞。已經損毀的林地面積超過了3hm2,按照其地區相關方案技術要求的標準,則其礦山區域對土地的資源已經存在較為嚴重性的影響。
綜上所述,通過對某鉛鋅銀礦山地質環境特征進行闡述,并對其礦山地質環境實施了有效的評價,這為其礦山科學合理的開采提供了良好的條件,同時此過程也是礦山開采所需要重視的重點內容。