蘇 野
(河北省煤田地質(zhì)局第二地質(zhì)隊(duì),河北 邢臺(tái) 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(kāi)采歷史,伴隨中國(guó)改革開(kāi)放的不斷推薦和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,國(guó)內(nèi)對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量也在逐年遞增,對(duì)河北銀多金屬礦區(qū)的勘查開(kāi)發(fā)自1970年就已經(jīng)漸漸開(kāi)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(kāi),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(dòng)十分活躍,成礦條件比較優(yōu)良??纱说卦诘V產(chǎn)開(kāi)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(zhēng)論。在我國(guó)礦產(chǎn)資源日趨緊張的形勢(shì)下,為了進(jìn)一步確保礦產(chǎn)資源的開(kāi)采和應(yīng)用上的要求,就必須在礦山開(kāi)采以前著手一系列的勘查,以備后續(xù)開(kāi)采。
在河北省銀多金屬礦山的開(kāi)采過(guò)程中,為了高效確保有色資源的開(kāi)采質(zhì)量,技術(shù)人員必須對(duì)其開(kāi)采深度進(jìn)行提高,當(dāng)多金屬礦產(chǎn)開(kāi)采結(jié)束以后,就會(huì)在地下空間內(nèi)形成一個(gè)的開(kāi)采區(qū),一般狀況下,開(kāi)采區(qū)必須在周?chē)O(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(lái)的壓力。銀多金屬礦山中的頂層巖石由于在長(zhǎng)時(shí)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(cuò)位,在外力作用下,巖石就會(huì)大面積崩塌形成盆地,進(jìn)而影響到銀多金屬礦山的開(kāi)采進(jìn)度和開(kāi)采質(zhì)量。為了降低巖石崩塌對(duì)銀多金屬礦山的一系列影響,就必須及時(shí)對(duì)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(kāi)采進(jìn)度,利用科學(xué)的開(kāi)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(duì)開(kāi)采區(qū)內(nèi)存留的廢石,以合理的方法,在滿(mǎn)足銀多金屬礦山開(kāi)采質(zhì)量的前提之下,確保采空區(qū)問(wèn)題獲得及時(shí)的解決,從而達(dá)到保護(hù)礦山的目的。
在對(duì)銀多金屬礦山資源進(jìn)行勘查時(shí),對(duì)于那些已經(jīng)勘探出來(lái)的混砂和碎石,如果沒(méi)有及時(shí)做好相應(yīng)的解決措施,不單單會(huì)大大降低山體的表層穩(wěn)定性,而且長(zhǎng)久以往極易發(fā)生一系列的山體滑坡,從而對(duì)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(duì)來(lái)說(shuō)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(kāi)發(fā)中獲得更好的開(kāi)采,針對(duì)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(wèn)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(kāi)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(duì)于露天開(kāi)采的河北省銀多金屬礦山,開(kāi)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。
銀多金屬礦產(chǎn)的實(shí)際勘查過(guò)程中,技術(shù)人員會(huì)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?xún)?nèi)的地表層時(shí)常被開(kāi)挖,嚴(yán)重的話(huà)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(shí)間內(nèi)自行恢復(fù),比如南部一些濕潤(rùn)、植被發(fā)育優(yōu)良的區(qū)域,一般來(lái)說(shuō)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響較??;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(shí)間內(nèi)無(wú)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(lái)幾年甚至數(shù)十年之內(nèi)自身都無(wú)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。
地裂縫災(zāi)害也是河北省銀多金屬礦勘查開(kāi)發(fā)過(guò)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(kāi)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?chē)?,其長(zhǎng)度通常在20m~160m,寬0.4m~2m,深1m~3m。一般趨勢(shì)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(kāi)采,所以地裂縫總體表現(xiàn)為偶合偶分。
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?;鶐r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(lèi)別和含水、隔水層上表現(xiàn)出來(lái)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(mǎn)足地下水排泄順暢。通常區(qū)域內(nèi)無(wú)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(lái)源。
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(dòng)的影響,礦區(qū)內(nèi)的斷裂發(fā)育比較良好(斷裂宏觀(guān)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(guān)特征
根據(jù)圖1資料,斷裂帶早期發(fā)育一般在中元古時(shí)代,帶有強(qiáng)烈的活動(dòng)性。沿?cái)嗔褞Оl(fā)生過(guò)大規(guī)模的巖漿侵入活動(dòng),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(gè)銀多金屬礦體(以V、VI、Ⅶ和Ⅷ號(hào)表示),其中V號(hào)礦體屬于主礦體。除了這4個(gè)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(lái)說(shuō)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(duì)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?!?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?chē)g變類(lèi)型普遍表現(xiàn)為硅化、巖漿化、硅酸鹽化等。
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(kāi)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(jiàn)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(kāi)采時(shí),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?xún)?yōu)良。所以,判斷為礦區(qū)開(kāi)采條件為簡(jiǎn)單——中等類(lèi)型。
對(duì)河北省銀多金屬礦勘查開(kāi)發(fā)主要地質(zhì)問(wèn)題及開(kāi)采條件進(jìn)行分析,依托銀多金屬的勘查要求,結(jié)合開(kāi)發(fā)的主要地質(zhì)問(wèn)題,對(duì)河北省銀多金屬礦的開(kāi)采條件進(jìn)行分析。隨著尋礦工作的日益困難,技術(shù)開(kāi)發(fā)將被廣泛應(yīng)用到尋礦過(guò)程中,這也是當(dāng)前和以后很長(zhǎng)一段時(shí)間我國(guó)礦山企業(yè)面臨的首要問(wèn)題,地質(zhì)問(wèn)題也在一定程度上限制礦產(chǎn)資源的勘查開(kāi)發(fā),希望本文研究可以對(duì)之后的礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)具備一定的參考價(jià)值。