河北省銀多金屬礦勘查開發(fā)主要地質(zhì)問題及開采條件分析

蘇 野

（河北省煤田地質(zhì)局第二地質(zhì)隊(duì)，河北 邢臺 054000）

河北省西南部、東北部以及北部銀多金屬礦有著悠久的開采歷史，伴隨中國改革開放的不斷推薦和社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國內(nèi)對礦產(chǎn)資源的需求量也在逐年遞增，對河北銀多金屬礦區(qū)的勘查開發(fā)自1970年就已經(jīng)漸漸開始，截止現(xiàn)在已經(jīng)在地質(zhì)、物探、化探等方面進(jìn)行了大量研究并取得一定成果，如地質(zhì)構(gòu)造、成礦規(guī)律、找礦方向等[1]。但現(xiàn)今關(guān)于該地的基礎(chǔ)地質(zhì)研究工作主要是圍繞著傳統(tǒng)研究而展開，因?yàn)榭臻g尺度的限制，導(dǎo)致有關(guān)研究成果至今尚未取得完整、系統(tǒng)的研究，資料在綜合應(yīng)用上略顯不足。河北省內(nèi)金、銀、銅等多金屬密集分布，巖漿活動十分活躍，成礦條件比較優(yōu)良。可此地在礦產(chǎn)開發(fā)工作上效率比較低，相應(yīng)的在控礦上的努力就略顯欠缺，另外在成礦規(guī)律和尋礦方面相應(yīng)的也出現(xiàn)一系列爭論。在我國礦產(chǎn)資源日趨緊張的形勢下，為了進(jìn)一步確保礦產(chǎn)資源的開采和應(yīng)用上的要求，就必須在礦山開采以前著手一系列的勘查，以備后續(xù)開采。

1 河北省銀多金屬礦勘查開發(fā)主要地質(zhì)問題

1.1 巖石崩塌

在河北省銀多金屬礦山的開采過程中，為了高效確保有色資源的開采質(zhì)量，技術(shù)人員必須對其開采深度進(jìn)行提高，當(dāng)多金屬礦產(chǎn)開采結(jié)束以后，就會在地下空間內(nèi)形成一個的開采區(qū)，一般狀況下，開采區(qū)必須在周圍設(shè)置相應(yīng)的礦層，在礦層中，要求中間礦層呈現(xiàn)空心，地層巖石主要作用就是為了承載基底上方的壓力，頂層巖石主要是為了承載地球重力作用下自身帶來的壓力。銀多金屬礦山中的頂層巖石由于在長時間重力作用和其他壓力的累積下，極易發(fā)生一定程度的錯位，在外力作用下，巖石就會大面積崩塌形成盆地，進(jìn)而影響到銀多金屬礦山的開采進(jìn)度和開采質(zhì)量。為了降低巖石崩塌對銀多金屬礦山的一系列影響，就必須及時對踩空區(qū)進(jìn)行補(bǔ)救和填補(bǔ)工作，并結(jié)合銀多金屬礦產(chǎn)資源的實(shí)際開采進(jìn)度，利用科學(xué)的開采技術(shù)，盡可能降低巖石崩塌的發(fā)生，從而高效保障河北銀多金屬礦企業(yè)的各種效益。另一方面，銀多金屬礦產(chǎn)企業(yè)的有關(guān)技術(shù)人員有必要合理借助各種資源，針對開采區(qū)內(nèi)存留的廢石，以合理的方法，在滿足銀多金屬礦山開采質(zhì)量的前提之下，確保采空區(qū)問題獲得及時的解決，從而達(dá)到保護(hù)礦山的目的。

1.2 山體滑坡

在對銀多金屬礦山資源進(jìn)行勘查時，對于那些已經(jīng)勘探出來的混砂和碎石，如果沒有及時做好相應(yīng)的解決措施，不單單會大大降低山體的表層穩(wěn)定性，而且長久以往極易發(fā)生一系列的山體滑坡，從而對企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益造成很大的影響。因?yàn)楹颖笔°y多金屬礦山的勘探工作涉及環(huán)節(jié)相對來說也較為復(fù)雜，為了有力保障河北省銀多金屬礦山資源在后續(xù)開發(fā)中獲得更好的開采，針對山體滑坡，采取合理的手段是十分有必要的。為了有效確保河北省銀多金屬礦山中的山體滑坡問題獲得科學(xué)處理，技術(shù)人員在實(shí)際勘探環(huán)節(jié)中，可在河北省銀多金屬礦山中安設(shè)一定規(guī)模的防滑網(wǎng)，在確保河北省銀多金屬礦山順利開采順利的前提之下，進(jìn)一步提升資源利用率，最大限度地降低山體滑坡的發(fā)生。對于露天開采的河北省銀多金屬礦山，開采人員必須安裝科學(xué)有效的防滑墻，并做好一系列的排水工作，從源頭上解決山體滑坡，確保企業(yè)效益。

1.3 水土流失

銀多金屬礦產(chǎn)的實(shí)際勘查過程中，技術(shù)人員會合理配套相應(yīng)的探礦工程，譬如探礦勘查初期的探槽發(fā)掘，普查環(huán)節(jié)的探槽、鉆探，詳查環(huán)節(jié)根據(jù)科學(xué)合理的勘查網(wǎng)度進(jìn)行的探槽、平硐、鉆探等，這就造成銀多金屬礦山范圍以內(nèi)的地表層時常被開挖，嚴(yán)重的話甚至?xí)?dǎo)致基巖表露于地表，這就嚴(yán)重破壞了當(dāng)?shù)丨h(huán)境[2]。在生態(tài)環(huán)境比較好的區(qū)域，其自身就能夠在短的時間內(nèi)自行恢復(fù)，比如南部一些濕潤、植被發(fā)育優(yōu)良的區(qū)域，一般來說對生態(tài)環(huán)境的影響較小；但在生態(tài)環(huán)境較為脆弱的區(qū)域，如河北西北和西南部，因?yàn)闅夂颦h(huán)境比較差，造成生態(tài)環(huán)境在短時間內(nèi)無法完全恢復(fù)，非常容易出現(xiàn)水土流失；在生態(tài)環(huán)境脆弱的地區(qū)，如河北西部不僅僅生態(tài)環(huán)境較為脆弱，一經(jīng)破壞，未來幾年甚至數(shù)十年之內(nèi)自身都無法完全恢復(fù)，生態(tài)環(huán)境破壞不可逆，這也就進(jìn)一步加劇了該地生態(tài)環(huán)境的退化。所以，水土流失也嚴(yán)重限制了銀多金屬礦產(chǎn)資源的勘查。

1.4 地裂縫

地裂縫災(zāi)害也是河北省銀多金屬礦勘查開發(fā)過程中經(jīng)常出現(xiàn)的主要地質(zhì)難題之一，采空區(qū)內(nèi)的地裂縫發(fā)育完全，地裂縫主要集中在采空區(qū)四周，因?yàn)榈貙由戏绞艿捷^大拉力，這就導(dǎo)致其變形程度比較大，極易使周遭土層因差別固結(jié)變形而發(fā)生一定程度的形變，出現(xiàn)地裂縫。河北省銀多金屬礦勘查開發(fā)礦區(qū)的地裂縫災(zāi)害主要表現(xiàn)為因采礦塌陷而出現(xiàn)的地裂縫，集中分布在礦區(qū)塌陷坑的周圍，其長度通常在20m～160m，寬0.4m～2m，深1m～3m。一般趨勢表現(xiàn)為：和挖掘巷道平行分布，與塌陷坑呈現(xiàn)橢圓形分布，因?yàn)榈V區(qū)主要表現(xiàn)為分層開采，所以地裂縫總體表現(xiàn)為偶合偶分。

2 河北省銀多金屬礦開采條件分析

2.1 水文地質(zhì)

河北省銀多金屬礦區(qū)在地質(zhì)上屬于丘陵區(qū)域，區(qū)域內(nèi)的海拔在220m～85m，山體坡度通常在8°～40°之間，地形之間的切割比較明顯。河北省內(nèi)絕大多數(shù)的銀多金屬礦一般都臨近水源，當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面為90m左右。根據(jù)地形成因以及地貌劃分，礦區(qū)為剝蝕地貌。基巖表露，植被發(fā)育較好，基本為灌木叢，少部分為林地。其在地下水類別和含水、隔水層上表現(xiàn)出來的特征為：①含水層根據(jù)巖系特征和巖漿巖風(fēng)化裂隙含水主要包括四種，第三系堆積孔隙含水層、第四系巖漿巖孔隙含水層、構(gòu)造帶裂隙含水層、風(fēng)化裂隙含水層；需要注意的是，隔水層內(nèi)的深部基巖普遍視為重度隔水層。地下水在補(bǔ)、徑、排條件充足的情況下，礦山區(qū)域內(nèi)不存在地下水裸露，排水條件比較優(yōu)秀。銀多金屬礦體的最低賦存高度一般為100m左右，普遍高于當(dāng)?shù)刈畹偷乇砘鶞?zhǔn)面，大氣降水、地下水均可向礦體東西及西北側(cè)低低洼排流。地形坡度控制在10°～35°，地面絕大多數(shù)屬于表露基巖，滿足地下水排泄順暢。通常區(qū)域內(nèi)無巖溶地下水的補(bǔ)給，所以大氣降水成為銀多金屬礦體的主要充水來源。

2.2 礦床地質(zhì)

河北銀多金屬礦區(qū)內(nèi)普遍發(fā)育有第三系堆積物；裸露的巖系主要包括中侏羅紀(jì)粉砂巖、石英巖、泥質(zhì)砂巖以及以粉砂巖為主的火山巖，地表巖層分布比較散落，巖石破裂；除此之外，還有下侏羅紀(jì)碳質(zhì)板巖、灰?guī)r、火山板巖、粉砂巖等，巖層產(chǎn)狀普遍南向，產(chǎn)狀明顯，傾角10°～25°[3]。因?yàn)槭艿絽^(qū)域巖層構(gòu)造活動的影響，礦區(qū)內(nèi)的斷裂發(fā)育比較良好（斷裂宏觀特征參考圖1），這意味著境內(nèi)斷裂發(fā)育明顯控制了礦區(qū)內(nèi)銀多金屬礦體的產(chǎn)出。

圖1 斷裂宏觀特征

根據(jù)圖1資料，斷裂帶早期發(fā)育一般在中元古時代，帶有強(qiáng)烈的活動性。沿?cái)嗔褞Оl(fā)生過大規(guī)模的巖漿侵入活動，從而出現(xiàn)了以花崗巖、玢巖脈為代表的巖體。之后斷裂繼續(xù)，中期以逆斷層為主，使侵入巖體發(fā)生一定程度的擠壓變形，形成巖體蝕變。據(jù)此，河北省內(nèi)的銀多金屬礦區(qū)統(tǒng)計(jì)勘探出4個銀多金屬礦體（以V、VI、Ⅶ和Ⅷ號表示），其中V號礦體屬于主礦體。除了這4個礦體之外，在銀多金屬礦區(qū)內(nèi)主礦體的西南部和東北部都發(fā)現(xiàn)含有一定礦脈體的礦點(diǎn)。此礦床的礦體規(guī)模分布比較集中，形態(tài)且比較復(fù)雜，嚴(yán)格來說其形態(tài)是受到斷裂構(gòu)造帶的影響而成的。礦體接近地表部分發(fā)現(xiàn)氧化明顯，相對而言在形態(tài)上表現(xiàn)的就比較破碎。礦體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的礦石根據(jù)其氧化程度可分成原生礦石和氧化礦石。原生礦石的構(gòu)造具體包括條狀、網(wǎng)絡(luò)狀、絲帶狀、角礫狀等；氧化礦石的構(gòu)造則具體包括膠狀、氣孔狀、絲狀構(gòu)造等。一般而言，礦石結(jié)構(gòu)普遍表現(xiàn)為自形——半自形——中粒——細(xì)粒結(jié)構(gòu)、非自形粒狀結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)、共脈結(jié)構(gòu)等。礦體內(nèi)主要金屬礦物有銅礦、鋅礦、鐵礦、閃鋅礦、鎳鉛礦、錫鉛礦、硫銻鉛礦、鈧鐵礦、菱錳礦、閃鋅礦，以及少量的銀銅礦、硫鎳鉛銀礦、錳銻礦、孔雀石等；非金屬礦物具體有石英石、剛玉、電氣石等。礦區(qū)周圍蝕變類型普遍表現(xiàn)為硅化、巖漿化、硅酸鹽化等。

2.3 邊坡、礦體及頂?shù)装宸€(wěn)定性

銀多金屬礦區(qū)一般位于分水嶺，地表坡度在5°～45°之間，邊坡呈穩(wěn)定狀態(tài)?？傻V區(qū)內(nèi)往往因?yàn)榛A(chǔ)設(shè)施的修建、廢棄物堆放、坑道開挖形成一定規(guī)模的人工邊坡，這部分邊坡就表現(xiàn)為不穩(wěn)定狀態(tài)。而礦體則主要存在于構(gòu)造破碎帶內(nèi)，具體的控礦斷裂破碎帶特征參見表1所示。

表1 礦區(qū)主要控礦斷裂破碎帶特征

根據(jù)表格內(nèi)容得知，銀多金屬礦在開采時，其礦體的上方板節(jié)裂隙普遍發(fā)育，巖體的整體穩(wěn)定性較低。按照已施工銀多金屬礦山平硐的爆破和挖掘破壞作用，在其硐壁上段、頂部局部發(fā)現(xiàn)存在上壁坍落的現(xiàn)象；而在砂巖地段，硐壁完整性較好，穩(wěn)固性優(yōu)良。所以，判斷為礦區(qū)開采條件為簡單——中等類型。

3 結(jié)語

對河北省銀多金屬礦勘查開發(fā)主要地質(zhì)問題及開采條件進(jìn)行分析，依托銀多金屬的勘查要求，結(jié)合開發(fā)的主要地質(zhì)問題，對河北省銀多金屬礦的開采條件進(jìn)行分析。隨著尋礦工作的日益困難，技術(shù)開發(fā)將被廣泛應(yīng)用到尋礦過程中，這也是當(dāng)前和以后很長一段時間我國礦山企業(yè)面臨的首要問題，地質(zhì)問題也在一定程度上限制礦產(chǎn)資源的勘查開發(fā)，希望本文研究可以對之后的礦產(chǎn)資源開發(fā)具備一定的參考價值。