(云南華聯(lián)礦產(chǎn)勘探有限責(zé)任公司,云南 曲靖 655000)
某礦區(qū)位于某縣城北西5°方向平距約37km處,行政區(qū)劃隸屬某縣某鎮(zhèn)某村委會(huì)管轄。采礦權(quán)面積約2km2。二級(jí)公路從礦區(qū)東邊通過(guò),礦區(qū)至某縣為二級(jí)公路,運(yùn)距90km,交通方便。
本區(qū)域地處云南西部高原,滇西橫斷山脈南段,怒江水系與瀾滄江水系的分水嶺地帶,屬構(gòu)造侵蝕剝蝕中山地貌,為怒山支脈邦馬山脈耿馬大山西側(cè),廣湖大山東坡。區(qū)域最低點(diǎn)位于南汀河出境處,標(biāo)高約450m,最大相對(duì)高差1852.60m。區(qū)內(nèi)樹枝狀溝溪發(fā)育,溝溪旱季偶測(cè)流量66.86L/S,溪水向北匯聚于南汀河,再向西匯入薩爾溫江,屬薩爾溫江水系南汀河流域。
區(qū)域褶皺及脆韌性剪切帶發(fā)育,經(jīng)歷過(guò)五期主要構(gòu)造變形,分別構(gòu)成了華力西期~印支期和燕山期~喜馬拉雅期兩個(gè)大的伸展~擠壓~滑動(dòng)剪切和伸展~擠壓的構(gòu)造旋回。區(qū)域構(gòu)造總體走向以北東向?yàn)橹?,斷裂切割較深,成為區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)和礦質(zhì)運(yùn)移的主要通道。南山背斜兩翼大理巖和片巖界面常發(fā)育與背斜軸向一致的次級(jí)斷層或韌性剪切帶,為地層、花崗斑巖中初始Cu、Pb、Zn、Ag、Au等成礦元素提供了運(yùn)移通道。
礦區(qū)在區(qū)域上位于昌寧~孟連褶皺帶的南山背斜核部,顯示出大陸裂谷火山和淺海臺(tái)地火山沉積建造特征。復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)和火山巖漿活動(dòng)、強(qiáng)烈變質(zhì)變形作用,為該區(qū)礦產(chǎn)資源的形成和富集提供了良好的條件。攜帶富Pb、Zn、Cu、Ag等成分的含礦流體在遷移過(guò)程中于條件適合的部位形成鉛鋅銀礦體,礦區(qū)礦床類型主要?jiǎng)澐譃橐韵露悾?/p>
(1)構(gòu)造破碎帶型??氐V因素主要是構(gòu)造破碎帶,其次是巖漿期后流體作用。受喜山期花崗斑巖侵入活動(dòng)影響,攜帶富Pb、Zn、Cu、Ag等成分的含礦流體沿構(gòu)造破碎帶運(yùn)移,在條件適合的部位交代、充填形成鉛鋅銀礦體。在1490m中段采場(chǎng)之近礦圍巖受含礦破碎帶影響裂隙發(fā)育,其裂隙常有方鉛礦、閃鋅礦脈、含礦石英脈充填。礦床成因類型為中低溫?zé)嵋撼涮钚偷V床。
(2)角巖(矽卡巖)型??氐V因素主要是花崗閃長(zhǎng)斑巖接觸帶的角巖(矽卡巖)帶及其附近裂隙發(fā)育程度,其次是巖漿期后熱液。分散在地層中的Pb、Zn、Cu、Ag在熱液作用下也活化轉(zhuǎn)移,在接觸帶附近裂隙中發(fā)生充填和部分交代,形成具有工業(yè)價(jià)值的礦體。
①主要含礦地層為允溝巖組a~b巖段,特別是中薄層條帶狀碳酸鹽巖對(duì)成礦有利。②主要導(dǎo)礦斷裂為近東西向、北東向斷裂。主要容礦斷裂為北西向和部分北東向、東西向斷裂。容礦斷裂緩變陡的較陡段礦石品位較高。③導(dǎo)礦容礦斷裂和導(dǎo)礦斷裂與層間破碎帶交切部位為賦存鉛鋅銀銅礦體有利區(qū)域。
直接找礦標(biāo)志:①閃鋅礦、方鉛礦及鉛鋅氧化礦物的露頭。②地表褐鐵露頭或轉(zhuǎn)塊。③方解石化、黃鐵礦、磁黃鐵礦化等蝕變,常與巖漿期后的熱液成礦作用相關(guān),而且其分布范圍遠(yuǎn)大于礦體分布范圍,因而可以成為明顯的找礦標(biāo)志。④已發(fā)現(xiàn)有礦體產(chǎn)于花崗斑巖脈外接觸帶上,因此花崗斑巖脈接觸帶是礦區(qū)的重要找礦標(biāo)志。⑤區(qū)域性斷裂(主要是北東、北西向斷裂)及其旁側(cè)次級(jí)斷裂是良好導(dǎo)礦、儲(chǔ)礦構(gòu)造,為良好的找礦標(biāo)志。
表1 巖體結(jié)構(gòu)面類型及其特征
4.4.1 結(jié)構(gòu)面類型
礦區(qū)發(fā)育的結(jié)構(gòu)面主要為原生結(jié)構(gòu)面和構(gòu)造結(jié)構(gòu)面(表1),在構(gòu)造結(jié)構(gòu)面中,以節(jié)理、裂隙為主,廣泛分布于不同的巖組中。
4.4.2 結(jié)構(gòu)面分級(jí)及其工程地質(zhì)特征
礦區(qū)構(gòu)造較復(fù)雜,總體為一個(gè)由多條逆斷層控制的北東向斷塊,主要發(fā)育北東向、近南北向兩組斷裂,北西向、東西向斷裂次之。按結(jié)構(gòu)面規(guī)??蓪⑵鋭澐譃槲寮?jí),其規(guī)模、性質(zhì)及對(duì)工程穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)。
(1)Ⅰ級(jí)結(jié)構(gòu)面:代表性結(jié)構(gòu)面主要有北東向、南北向兩組斷裂。
北東向斷裂:包括班莫山逆斷層、南山逆斷層、廣湖寨逆斷層、回柳逆斷層、巖腳后山斷裂。
南北向斷裂:包括岔溝逆斷層、上海牙逆斷層。
總體顯示近東西向擠壓作用下的構(gòu)造組合特征,礦區(qū)以北東向斷層最為發(fā)育,多具正、逆平移性質(zhì),較早的近南北向構(gòu)造不同程度地受其強(qiáng)烈改造而向北東偏轉(zhuǎn)。形成由多條逆斷層控制的北東向斷塊,斷塊間表現(xiàn)為差異性升降運(yùn)動(dòng)為主。為礦區(qū)的控制性結(jié)構(gòu)面,是斷塊地應(yīng)力場(chǎng)的邊界,對(duì)礦山工程的穩(wěn)定性有重要影響。特別是斷層,呈北東~南西向橫穿礦區(qū),1500m、1440m、1342m、1266m等中段主要沿脈工程均穿越該斷層及其影響帶,斷裂破碎帶寬10m~250m,碎裂巖、構(gòu)造角礫巖發(fā)育,擠壓褶皺及派生小斷裂發(fā)育,坑道過(guò)斷層帶時(shí),頻繁出現(xiàn)冒落、冒頂、片幫、垮塌等工程地質(zhì)問(wèn)題,如遇地下水,出現(xiàn)涌沙、泥現(xiàn)象,圍巖破碎,不穩(wěn)固,需邊掘進(jìn)邊支護(hù),個(gè)別地段甚至造成坑道無(wú)法掘進(jìn),需改道。
(2)Ⅱ級(jí)結(jié)構(gòu)面:代表性結(jié)構(gòu)面主要為北西向、東西向兩組斷裂。
北西向:包括F4斷層、F9~F9-1斷裂帶、F22斷層、F5斷層等斷層。
東西向:包括F7斷層、芒湖斷層、F24斷層等斷層。
北西向斷層在礦區(qū)較發(fā)育,為北東向斷層的配套斷層,規(guī)模相對(duì)較小,橫切北東向斷塊,與Ⅰ級(jí)結(jié)構(gòu)面組合形成菱形、方形塊裂體,是塊裂體邊界,控制工程區(qū)域巖體變形的破壞方式,構(gòu)成礦山次級(jí)地應(yīng)力場(chǎng)的邊界。結(jié)構(gòu)面的空間分布、相互組合與工程的依存關(guān)系,是確定工程范圍內(nèi)有無(wú)較大巖體變形及滑移的邊界條件,特別北西向斷層是礦區(qū)主要含礦斷層,回采進(jìn)路~沿脈工程沿北西向斷層帶(礦體走向)布置,直接影響進(jìn)路法采礦采場(chǎng)頂板的穩(wěn)定性。
(3)Ⅲ級(jí)結(jié)構(gòu)面:代表性結(jié)構(gòu)面主要有為數(shù)眾多的小斷層,以及延展性較好的板理、層理原生結(jié)構(gòu)面。
①礦體附近的小斷層,延伸長(zhǎng)度數(shù)百米,一般<1.0km,主要有NE、NW向兩組及零星分布的S-N、E-W斷層。②板理、層理等。
Ⅲ級(jí)結(jié)構(gòu)面為礦體開采的重要不利工程地質(zhì)因素,特別是在礦體中北西向斷裂、近南北向斷層、近東西向(層間)斷裂較發(fā)育。礦體中發(fā)育的Ⅲ級(jí)結(jié)構(gòu)面都有一組近于順進(jìn)路方向,直接影響進(jìn)路法采礦采場(chǎng)頂板的穩(wěn)定性,引起采場(chǎng)頂板的冒落和片幫事故。
(4)Ⅳ級(jí)結(jié)構(gòu)面:①巖組中節(jié)理,主要發(fā)育NW300o~310o向、NW330o~340o向、NE25o~35o向、NE65o向、E-W向五組,優(yōu)勢(shì)節(jié)理方向?yàn)镹W300o組,次為北東向組,NW300o~310o向與NW330o~340o向是典型的共軛節(jié)理,緊密相伴。②層理、面理、線理、小型順層韌性剪切帶、板理、千枚理、劈理、巖漿巖侵入接觸面
廣泛分布于各巖組的Ⅳ級(jí)結(jié)構(gòu)面主要為節(jié)理及以層理、面理為代表的原生結(jié)構(gòu)面,這些結(jié)構(gòu)面無(wú)論走向方向還是延伸均有限,一般延伸長(zhǎng)度在為幾米至二十米左右,節(jié)理發(fā)育組數(shù)多(優(yōu)勢(shì)節(jié)理2組)、密度大,尤以NW300o~310o向、NW330o~340o向兩組節(jié)理最為發(fā)育。不同巖組中的節(jié)理性質(zhì)有所不同,砂巖中發(fā)育的節(jié)理,基本上為閉合的平面狀節(jié)理,一般無(wú)泥質(zhì)充填物,有地下水沿節(jié)理面滲出;板巖中發(fā)育的節(jié)理,多含有泥質(zhì)充填物,同時(shí)有地下水沿節(jié)理面滲出,節(jié)理面力學(xué)強(qiáng)度低,抗滑能力差,惡化了節(jié)理裂隙力學(xué)性能。
礦山巖體結(jié)構(gòu)及其特性的研究,對(duì)礦山工程巖體的穩(wěn)定性具有重要的工程實(shí)際意義。根據(jù)工程地質(zhì)巖組特性及結(jié)構(gòu)面類型的分析,將礦區(qū)主要工程地質(zhì)巖組劃分為六個(gè)巖體結(jié)構(gòu)類型,即整體結(jié)構(gòu)、塊狀結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu)、薄層狀結(jié)構(gòu)、鑲嵌結(jié)構(gòu)、散體結(jié)構(gòu)。
礦區(qū)處于班洪變質(zhì)亞帶,先后遭受過(guò)華力西期和印支期變質(zhì)作用,局部有晚印支期及喜馬拉雅期熱力變質(zhì)作用,主變質(zhì)時(shí)期為華力西期,后期變質(zhì)作用明顯疊加改造先成變質(zhì)巖。鉛鋅銀礦成礦具有多期成礦特征,即Pb、Zn元素在地層中初始富集,在后期熱液作用下活化轉(zhuǎn)移,并經(jīng)巖漿期后熱液所攜帶的成礦物質(zhì)疊加,沿構(gòu)造破碎帶富集成礦。礦床成因類型為巖漿期后熱液~疊加改造礦床。