河北東部某金礦成礦帶的地質環境評價

羅志開，邢春憲

（1.河北省地礦局第八地質大隊，河北 秦皇島 066000；2.河北省地礦局第六地質大隊，河北 石家莊 050085）

河北擁有數量很多的金礦，由于地質原因河北大多數的礦區規模較小，產量一般。礦區地質研究者對金礦成礦區的地質特征的研究比較重視[1]。為了能夠找到規模適合、產量豐富的金礦，地質勘探人員采集大量礦區地質研究數據。專家團隊對采集的數據進行專業的分析和總結，對河北東部某金礦的地質環境進行評價。礦產資源并非可以無限使用的可再生資源，人類如果無限制地開采總會有燈盡油枯的一天。礦產的開采可以促進當地經濟的增長，但是開采的過程也會造成環境污染、引發地質災害。對礦區的地質環境評級主要從采礦會引發的災害類型、地質的外貌和景觀、成礦區地下水的變化等幾個方面開展。

地質評級結果為以后的采礦方法設定提供了依據，河北省對周邊地區的金礦成礦地帶進行環境調查和研究，建立了關于礦區地質評級的綜合指標。

1 研究區域概況

河北東部某金礦成礦帶屬于比較典型的金礦開采區，金礦區位于天山-陰山的斷裂帶的北側。其成礦區域的地下巖漿較活躍，成礦區的地層主要是太古屆遷西群，區域構造決定了燕山附近的侵入巖大多為酸性且活躍性較強。火山噴發留在地表的面積也比較大，主要分布在黨壩一帶。巖石具體成因和酸性巖石入侵和燕山一帶的巖漿活動有關，成礦區域的巖漿巖的發育要比其他地區的發育更加完全。河北東部的礦化點比較密集，除去部分已經生產的金礦，還有很多地區的成礦條件很好，但是由于過去的探測技術不成熟或者開采技術不佳，這些地區的金礦還沒有被開采。例如黃土梁子和南溝門就有豐富的礦點分布。

河北東部礦區地質圖如上圖所示，太古屆遷西群的巖石群組為混合巖在變質過程中受到巖漿腐蝕而成的麻巖和閃巖，兩者之間夾雜著原巖為火性中基巖的片巖。巖石性質為片麻巖，但并不是純片麻巖，其中還有一部分變粒巖和大理巖。片麻巖的原巖為火山噴發后形成的碎屑，和混合巖中的斜長角閃巖成因大體相似。

上層巖石和中層的巖石順層鋪組是相容接觸狀態，中層巖石中的金元素比上層巖石中含量高出很多，河北地區金礦大部分都是中層巖石含礦量高，大部分的金礦礦源藏于此地。中層巖石多以石英石和片麻巖為主，受溫度影響，石英石多為灰色石英石，與上層巖石的變粒巖不同，中層的巖石多以淺粒巖為主。石英石和片麻巖之中夾帶條狀磁性巖。古元古界的巖性為角礫巖和灰熔巖。

圖1 河北東部礦區地質圖

2 礦區地質條件

河北東部金礦成礦區的走向為東北-東部方向，地表露出地層形成于侏羅紀時期，巖層構成為石英石和花崗巖為主，入侵酸性巖體與地表的巖角熔巖呈條帶狀分布。河北東部金礦成礦區的礦區大體形狀為長方形，礦區平面面積接近14平方公里[2]。巖石組成由火山巖和次火山巖組成。火山巖為火山噴發巖漿直接流到火山山體所形成的帶有大片花紋的礫熔巖。次火山巖為火山噴發遠距離被崩上的零散巖漿形成的巖石，主要包括花崗巖石和長斑巖。

成礦區的巖體發育呈放射性，這是由形成時期的火山噴發導致的。放射性的發育狀態可以涵蓋多組斷裂。火山頸處的斷裂是張裂性的，在前期只有一次斷裂的階段受火山活動的影響。二期斷裂的條件比較復雜，兩種斷裂在成礦期之前形成穿插結構。在成礦期期間兩種斷裂均呈張扭性斷裂結構。

兩期斷裂的前期斷裂呈西北走向，后期斷裂呈北東斷裂。斷裂的交匯處沒有明顯的交錯，明顯的斷裂痕跡是在成礦期之后形成的。斷裂縫隙主要分布于兩期斷裂的交匯處。斷裂處的花崗巖發育比較好，斷裂帶與斷裂帶之間處于平行分布狀態。在整個礦區東部分布比較聚集，裂隙傾角接近60°，走向在90°~115°之間。火山地表出露的長度80m，在地表出露附近有20m長的金屬礦脈。金屬礦藏含量很高，出露地區的裂縫中就有鐵礦礦脈。礦化地區出現了金屬礦化，綠泥礦化和鉛錫礦化。

金礦成礦區的巖漿活動比較激烈[3]，由于巖漿巖主要是巖漿強烈回旋的產物，所以巖漿巖主要構成為酸性巖漿巖。太古期的入侵巖漿巖主要構成是花崗巖和長巖，還有少量的輝石角巖和斑點巖。礦體顆粒已經聯結完全算是發育比較完全，礦體的標題密度已經達到了2300kg/m3~2596kg/m3。

礦區的地下水一般為巖石裂縫水，對該種地下水進行分析，其中亞硝酸鹽的含量普通表超標。地下水質量達不到飲用標準，其中金礦地區的地下水一般氯化污染較多，水質硬化的現象也比較普遍。礦區在進行采礦時候會使用地下水，一般都會采取就地取材的辦法使用當地的地下水。在采礦工作結束后就會導致地下水水位下降。河北東部地區由于金礦密集，地下水水位下降比較嚴重。礦區周圍的地質地貌也會發生改變，最常見的就是采礦之后出現地面塌陷的現象。塌陷處不僅無法在進行其他工程的建設，就連植被的生長也會受到影響。山東處于我國的北方，氣候干燥容易有大風天氣，植被覆蓋率低就會出現沙塵暴天氣。

3 礦床地質特征

中溫條件是最適合金礦的礦床的成礦的溫度條件，礦床內的流體壓力平均為2.365X10-5Pa左右，成礦深度取決于礦區的中層巖石層的深度，通過計算巖石的地層壓力就可以確定具體位置。淺層礦床一般集中發育黃鐵礦，發育環境是弱孕育環境，金礦主要來源于巖石層自然變態發育，成礦深度在1.5km到2km之間，現代探測儀器可以輕松的探測。河北東部金礦分布比較密集，相距最近的兩處金礦距離不到100m，主體礦床圍繞火山形成弧形斷裂結構，火山噴發的巖漿溶液冷卻形成低溫礦床。距離較近的兩個礦床有相似的形成原因，礦體的走向傾向于西北，上方礦床是由原本就含有礦液的形成的斑巖金礦，下方礦床是距離火山較遠的侵染巖石礦床。之所以在相隔不到100m的地方形成兩種礦床，說明該地區的礦藏豐富，礦床上有相對豐厚的金礦礦體。

在兩大礦床周圍還零零散散的分布一些小的礦脈，和比較明顯的斷裂構造。冷卻后的巖漿附著于斷裂出會形成較為富饒的礦藏。金礦的主要成分有很多，成色最好的自然金含量一般較少，含量較多的一般都是需要工匠進行提煉的好雜質的礦體。礦區成分有黃鐵礦、黃銅礦、石英石、祖母石、和一些碳酸物質。

礦床周圍的地下水幾乎都受斷裂層影響，地下分水嶺比地表水更多，地下水也會因為巖層的高低由鹽城高處向巖層低處流動。與地下水接觸不到的巖層上的縫隙流水多來自于低山水的滲漏和降水。

4 金礦成礦帶的地質評價

4.1 評級指標

根據上述提到的研究區域概況和礦體、礦床地質特征。選取礦山的地質影響因素作為評級指標，指標的具體標準見表1。

表1 地質環境評價指標

礦上的地質環境受諸多因素影響，地質和環境評價具有復雜性。采用FGY法進行指標權重測定，河北東部金礦成礦區放入的環境設定為目標層，將表1中的因素種類分成不同的評價層次，除第一層和最后一層外，每一層的評價結果都起到承上啟下的作用。最后采用模糊數學集進行計算，在評級過程中FGY確定的指標權重要保證客觀性。結果如表2所示。

表2 地質環境評級愛好結果

分析權重計算結果得出，河北東部地區的金礦地質環境的指標級別處于良性，該地區地貌多為平原和丘陵，山體傾度在20°左右，金礦礦藏所處的中層巖石層較淺，可以采用露天開采技術。礦區開發屬于優，該地區礦藏豐富，雖然大部分為小型礦，但是由于近些年來開采技術的提升，開采量豐富。礦區開采產生的廢水廢料都是經過處理之后統一排放的。金礦成礦區對地質的破壞指標級別較差，主要是因為露天開采容易造成土質破壞，周圍的自然景觀容易被破壞。采礦會造成土地資源被占用，地貌景觀被破壞。

金屬礦容易產生廢水，排放不當就容易污染地表水和地下水。同時還會造成周圍土地的污染。巖石含水層被破壞污染的不僅是水資源，還容易造成巖石溶洞坍塌。由評級結果顯示，河北東部金礦的水土污染比較嚴重。

科技的發展也會有效的控制地質災害發生的頻率，近年來，河北東部的礦山地質災害發生頻率逐年下降。幾乎無人員傷亡和嚴重的經濟損失現象發生。礦上山體滑坡等地質災害都是由于礦上斜坡的傾角太大導致的。河北多為平原和丘陵地區，斜坡傾角在20°左右，指標評價較好。

綜上所述，該地區金礦成礦區的地質環境評級的指標級別為較好。

5 結語

本文通過分析河北東部某金礦成礦帶的地質條件對該地區的地質環境進行了客觀的評價。地質環境的評級是判斷礦區價值的重要手段，對以后找礦采礦方法的研究也具有參考意義，希望在日后的研究中可以多進行礦區地質和環境方面的研究和評價。