郭祥利
(平邑縣國土資源局,山東 平邑 273300)
山東省平邑縣老邱峪地區(qū)熔劑用石灰?guī)r礦礦區(qū)位于平邑縣城西。礦區(qū)大地構(gòu)造位于華北板塊(Ⅰ)、魯西隆起區(qū)(Ⅱ)、魯中隆起(Ⅲ)、尼山—平邑斷隆(Ⅳ)、尼山凸起(Ⅴ)北部。區(qū)內(nèi)地層出露較好,構(gòu)造簡單,巖漿巖不發(fā)育。詳見圖1區(qū)域地質(zhì)簡圖。
礦區(qū)及周邊出露地層主要為寒武系饅頭組、張夏組、崮山組和第四系山前組。礦層賦存于古生代寒武紀(jì)九龍群張夏組地層中。張夏組在礦區(qū)內(nèi)廣泛出露,僅發(fā)育下灰?guī)r段及上灰?guī)r段。
(1)下灰?guī)r段
分布在礦區(qū)南側(cè),走向NW,傾向NE,傾角8~12°,巖性為厚層~巨厚層鮞?;?guī)r、含泥質(zhì)條帶鮞粒灰?guī)r、云斑灰?guī)r、藻丘灰?guī)r等,厚54m左右。
(2)上灰?guī)r段
區(qū)內(nèi)大面積出露。走向NW,傾向23°左右,傾角8°~13°,巖性為結(jié)晶灰?guī)r、鮞粒灰?guī)r以及豹皮狀灰?guī)r,厚度118~122m左右。該段是熔劑石灰?guī)r礦床的主要賦礦層位,與下伏下灰?guī)r段為整合接觸關(guān)系。按照巖性特征主要分為6個巖性層。
圖1 區(qū)域地質(zhì)簡圖
①第一巖性層
巖性為結(jié)晶灰?guī)r,灰白色,粉晶球粒結(jié)構(gòu),中厚層構(gòu)造。巖石礦物成份主要為方解石、白云石、粘土及少量的褐鐵礦等。該層厚度7~10m。
②第二巖性層
巖性為豹皮狀灰?guī)r,灰~灰紅色,粉晶結(jié)構(gòu),豹皮狀構(gòu)造,以中厚層狀構(gòu)造為主,可見大量生物碎屑。礦物成份主要為方解石、白云石和少量的粘土、金屬礦物等,粒徑多在0.007~0.035mm之間。在其表面積邊緣分布有褐鐵礦。豹斑為白云石沿裂隙分布,系巖石發(fā)生白云石化作用的結(jié)果,集合體呈不規(guī)則的斑狀分布于巖石之中。該層厚度55~65m。
③第三巖性層
巖性為鮞?;?guī)r,灰~灰黑色,粉晶鮞粒結(jié)構(gòu),中厚層構(gòu)造,鮞粒同心環(huán)構(gòu)造明顯,局部變形為扁圓狀。礦物成份主要為方解石、粘土及少量的褐鐵礦等。該層厚度9~12m。
④第四巖性層
巖性主要為豹皮狀灰?guī)r,局部夾有亮晶鮞?;?guī)r透鏡體。灰~灰紅色,粉晶結(jié)構(gòu),豹皮狀構(gòu)造,可見少量生物碎屑。礦物成份主要為方解石、白云石和少量的粘土、金屬礦物等,粒徑多在0.007~0.035mm之間。在其表面積邊緣分布有褐鐵礦。白云石沿裂隙分布,系巖石發(fā)生白云石化作用的結(jié)果,集合體呈不規(guī)則的斑狀分布于巖石之中,形成豹斑。該層厚度40~50m。
⑤第五巖性層
巖性為鮞粒灰?guī)r,灰~灰黑色,粉晶鮞粒結(jié)構(gòu),鮞粒略帶褐色,具同心環(huán)帶構(gòu)造。礦物成份主要為方解石、粘土及少量的褐鐵礦等。該層厚度3~5m。
⑥第六巖性層
巖性主要為豹皮狀灰?guī)r?;摇壹t色,粉晶結(jié)構(gòu),中厚層構(gòu)造,豹皮狀構(gòu)造。礦物成份主要為方解石、白云石和少量的粘土、金屬礦物等,粒徑多在0.007~0.035mm之間。在其表面積邊緣分布有褐鐵礦。白云石沿裂隙分布,系巖石發(fā)生白云石化作用的結(jié)果,集合體呈不規(guī)則的斑狀分布于巖石之中,形成豹斑。該層厚度35~45m。
區(qū)內(nèi)熔劑用石灰?guī)r礦床呈層狀產(chǎn)出,走向NW,傾向23°左右,傾角8~14°,賦存于古生代寒武紀(jì)九龍群張夏組地層中。礦層沿傾向最大延伸230m,沿走向長340m,礦層連續(xù)性較好。共分3個礦層,自下而上編號為Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ。各礦層界線清楚,根據(jù)地表及深部工程對各礦層界線控制看,各礦層對應(yīng)良好,沿走向及傾向厚度變化比較小,詳見圖2。
圖2 礦層對比圖
Ⅰ礦層賦存于張夏組下灰?guī)r段地層與上灰?guī)r段第一、第二巖性層中,礦石自然類型主要有豹皮狀灰?guī)r,其次為鮞?;?guī)r和結(jié)晶灰?guī)r。CaO含量平均52.50%,MgO含量平均1.19%,SiO2含量平均1.61%,組分含量較穩(wěn)定。
礦層賦存標(biāo)高為280.0~313.2m。礦層傾向23°左右,傾角10~12°,沿走向長340m,沿傾向?qū)?30m,厚度20.27~55.21m,平均29.39m,厚度變化系數(shù)為25.20%,屬于厚度穩(wěn)定礦層。
Ⅲ礦層賦存于張夏組上灰?guī)r段第二、第三和第四巖性層。礦石自然類型主要是豹皮狀灰?guī)r,其次為鮞粒灰?guī)r。CaO含量平均52.68%,MgO含量平均0.96%,SiO2含量平均2.18%。組分含量穩(wěn)定。
礦層賦存標(biāo)高為294.2~343.3m。礦層傾向23°,傾角10~14°。沿走向長340m,沿傾向?qū)?05m,工程控制厚度18.43~24.94m,平均21.31m,厚度變化系數(shù)為12.90%,屬于厚度穩(wěn)定礦層。
Ⅴ礦層賦存于張夏組上灰?guī)r段豹皮狀灰?guī)r和少量鮞?;?guī)r。礦石主要由豹皮狀灰?guī)r組成,其次為鮞粒灰?guī)r。CaO含量平均51.87%,MgO含量平均1.08%,SiO2含量平均2.81%。組分含量穩(wěn)定。
礦層賦存標(biāo)高為352.1~383.7m。礦層傾向23°,傾角11~14°。沿走向長340m,沿傾向?qū)?05m,工程控制厚度12.7~27.41m,平均17.57m,礦層出露厚度沿走向受地形影響,厚度變化系數(shù)為31.03%。
礦層特征見表1。
表1 礦層綜合特征一覽表
礦區(qū)地勢北東高南西低,礦層最低標(biāo)高280m,礦區(qū)最低侵蝕基準(zhǔn)面+250m,礦坑水以溝渠形式向西南自流排出。依據(jù)富水性將礦區(qū)劃分為2個含水巖組。
3.1.1 第四系孔隙水含水巖組
分布在山前地帶及礦區(qū)北部,為沖洪積形成,巖性為砂質(zhì)粘土及含礫砂質(zhì)粘土所組成。在西區(qū)含水巖組厚度2.08~7.90m,地下水位埋深1.02~5.20m,民井單位涌水量小于1L/s?m,礦化度小于0.5g/L,地下水類型為HCO3-Ca型水,富水中等。在東區(qū)南部該含水巖組有少量分布,其厚度0.5~2.7m,由于地下水位埋深位于第四系界面之下,故富水性微弱,形成孔隙水。
3.1.2 碳酸鹽巖巖溶裂隙水強(qiáng)富水巖組
含水巖組出露在礦區(qū)西南部,呈近東西向帶狀展布,大部裸露地表,巖性為灰?guī)r,地表巖溶發(fā)育,直接接受大氣降水的補(bǔ)給,降水入滲迅速,一般不產(chǎn)生地表徑流現(xiàn)象。巖溶發(fā)育帶為近東西向,單位涌水量0.68L/s·m,滲透系數(shù)0.917m/d,經(jīng)過取樣化驗,水質(zhì)較好,礦化度低于0.5g/L,地下水類型為HCO3-Ca型水。
礦體賦存位置較高,采場不會形成凹陷礦坑,汛期不會面臨降水補(bǔ)給和地表水潰入露天采場的威脅;礦區(qū)排泄條件好,可利用已有溝渠自然排水疏干。經(jīng)計算,采場平均匯水量為87.13m3/d,采場最大匯水量為7041.3m3/d。礦區(qū)水文地質(zhì)條件簡單地區(qū) (Ⅰ類 )。
區(qū)內(nèi)石灰?guī)r礦體裸露,礦層分布連續(xù),產(chǎn)狀平緩,傾角8~14°,通過鉆孔觀測,由鉆孔巖體RQD統(tǒng)計資料,RQD大于90%者所占比例≥75%,巖體較完整,礦層的完整程度良好。礦層巖石均屬硬質(zhì)巖石。
礦區(qū)內(nèi)巖(礦)體為層狀結(jié)構(gòu),礦層以中厚層灰?guī)r類為主,巖(礦)體內(nèi)分布的結(jié)構(gòu)面主要是節(jié)理裂隙、層面,未見斷層發(fā)育。
礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造不發(fā)育,未見明顯破碎帶,礦體產(chǎn)狀也平緩穩(wěn)定。采礦場設(shè)計邊坡角60°,節(jié)理裂隙充填物較少;未見有巖洞及陡坎。
綜上認(rèn)為,礦區(qū)工程地質(zhì)條件屬簡單類型。
礦區(qū)視域范圍內(nèi)無鐵路、高速公路、國道、省道以及名勝古跡分布,因此開采工作不會造成嚴(yán)重的視覺影響。
礦山生產(chǎn)過程中,鏟運(yùn)及破碎篩分產(chǎn)生的粉塵和噪音,爆破會產(chǎn)生振動從而形成對大氣環(huán)境的污染。礦山產(chǎn)生廢石較少;生產(chǎn)廢水和生活污水經(jīng)簡易處理(沉淀)后均可達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。開采活動不會影響地下水位,不會引起地表沉降和塌陷。
綜上,礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境屬簡單類型。
礦床水文地質(zhì)條件為簡單,礦床工程地質(zhì)類型為簡單,環(huán)境地質(zhì)類型為簡單,綜合確定礦床開采技術(shù)條件類型為Ⅰ類。
(1)老邱峪地區(qū)熔劑用石灰?guī)r賦存于古生代寒武紀(jì)九龍群張夏組地層中,礦床呈層狀產(chǎn)出,走向NW,傾向23°左右,傾角8~14°。共分3個礦層,分別為Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ。礦層全部裸露,無蓋層。礦層厚度大且穩(wěn)定。
(2)本礦床為一中小型礦床。礦床水文地質(zhì)條件簡單,工程地質(zhì)條件簡單,環(huán)境地質(zhì)條件簡單,綜合確定開采技術(shù)條件類型為Ⅰ類。
(3)本區(qū)內(nèi)該套成礦地層,在本區(qū)東部、西部均有出露,范圍大,對今后擴(kuò)大區(qū)內(nèi)儲量有較廣闊的遠(yuǎn)景。