程良宇

（中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心江西總隊(duì)，江西 上饒 334000）

1 礦山概況

1.1 交通位置

礦區(qū)交通極為便利，有瑞昌—陽(yáng)新公路和沙河—大冶鐵路從礦區(qū)南側(cè)約6km處通過(guò)，并有簡(jiǎn)易公路與礦區(qū)相連，礦區(qū)往北3km有瑞昌市碼頭鎮(zhèn)港口，可與長(zhǎng)江航線(xiàn)相接，往東南行60km往瑞昌市至九江市與京九鐵路相通。

1.2 自然條件

礦區(qū)屬低山丘陵地區(qū)，地勢(shì)由北向南漸低。山脈呈東西向展布，最高海拔在中部+489m，最低海拔在東部為140m，礦體賦存標(biāo)高+150m～+489m，當(dāng)?shù)嘏判够鶞?zhǔn)面標(biāo)高+72m，礦區(qū)最低開(kāi)采標(biāo)高150m，礦坑水可自然排泄。礦區(qū)屬亞熱帶潮濕氣候區(qū)，濕潤(rùn)多雨，四季分明，冬季干燥寒冷，夏季炎熱。據(jù)瑞昌市氣象局提供的瑞昌市2006年～2016年逐月降雨量資料，多年年平均降水量1410.2mm，最大年降雨量1698.6mm(2013年)，最小年降雨量998.2mm(2007年)。每年3～7月為雨季，此間的降水量占全年的60.75%。12月到翌年1月份降水量最少，僅占全年降水量的7.37%。日最大降雨量163.7mm（1998年6月）。地表水系不發(fā)育，為季節(jié)性山間溪流，水量不大。

2 地質(zhì)環(huán)境條件

2.1 礦區(qū)地層

礦區(qū)出露地層有二疊系茅口組、龍?zhí)督M、長(zhǎng)興組，三疊系大冶組、嘉陵江組及第四系。分述如下：

（1）二疊系下統(tǒng)茅口組（P1m）。灰色、淺灰色厚—巨厚層狀灰?guī)r、含燧石結(jié)核灰?guī)r。厚280.8m。

（2）二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P2l）。其巖性為粉砂質(zhì)粘土巖夾炭質(zhì)泥巖及薄煤層。與下伏茅口組為平行不整合接觸。厚3m。

（3）二疊系長(zhǎng)興組（P2c）。整合于龍?zhí)督M之上，深灰色厚—中層狀含生物碎屑微晶灰?guī)r，含大量燧石結(jié)核。厚度15m。

（4）三疊系下統(tǒng)大冶組（T1d）。大冶組下段（T1d1）整合于長(zhǎng)興組之上，巖性為黃色、黃綠色頁(yè)巖，厚25m；上段（T1d2）上部為淺灰色厚層狀灰?guī)r。該組厚270m。

（5）三疊系中統(tǒng)嘉陵江組（T2j）。下段（T2j1）為淺灰色厚層狀灰?guī)r，底部為薄層含白云質(zhì)灰?guī)r，地表顏色呈淺黃—灰紫色，含炭質(zhì)，呈灰黑色，是劃分大冶組與嘉陵江組的標(biāo)志層，厚160m。

中段（T2j2）灰白色、淺紅色薄-中厚層白云質(zhì)灰?guī)r、灰色巨厚層狀灰質(zhì)白云巖。厚度100m。

上段（T2j3）上部灰-灰白色中厚層灰?guī)r夾薄層灰?guī)r；方解石脈較發(fā)育。下部淺灰色薄至厚層灰?guī)r?？拷鼛r體處變質(zhì)為細(xì)粒大理巖或大理巖化灰?guī)r。厚度120m。

（6）第四系（Q）。覆蓋層厚度受地形地貌影響，平面上呈波狀起伏。在山脊、山頂及緩坡等部位較薄。其由碎石亞粘土、粘土組成，厚度0.5m～5.0m，局部厚度大于5m，平均厚度3.0m。

2.2 礦區(qū)巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖主要見(jiàn)花崗閃長(zhǎng)玢巖（γδπ）。

巖石為棕黃色，個(gè)別地方由于含暗色礦物較多，呈暗灰色，斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶礦物顆粒一般粗大，主要礦物為中至更長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、角閃石、黑云母、石英，副礦物有磷灰石、榍石、黃鐵礦；基質(zhì)礦物顆粒細(xì)小，鏡下觀(guān)察主要成分為長(zhǎng)石、角閃石、黑云母、石英等組成。地表全風(fēng)化、半風(fēng)化帶厚度約30m。

2.3 巖溶發(fā)育程度

礦體表層巖溶局部較發(fā)育，但規(guī)模較小，主要為大小不一的溶溝、石芽、落水洞及小溶洞等。石芽、溶溝主要受巖層的層面控制，巖層層間發(fā)育較多，在礦區(qū)斷層附近，主要受節(jié)理裂隙控制，沿裂隙面發(fā)育。

2.4 水文地質(zhì)條件

區(qū)內(nèi)地下水依其賦存形式和埋藏條件，主要有松散巖類(lèi)孔隙水、基巖裂隙水、基巖裂隙溶洞水三大類(lèi)；

2.4.1 松散巖類(lèi)孔隙水

松散巖類(lèi)孔隙水主要賦存于第四系全新統(tǒng)殘坡積成因的含礫粉質(zhì)粘土層中，主要成份為粉質(zhì)粘土，含少量硅質(zhì)及其它巖性的角礫，含量約10%，厚度0m～3.0m，分布于礦區(qū)山坡和低洼處，因其粘粒含量大于70%，透水性弱，富水性弱。

2.4.2 基巖裂隙水

礦區(qū)基巖裂隙水賦存于二疊系龍?zhí)督M泥頁(yè)巖夾薄層煤（出露于礦區(qū)東南角）、長(zhǎng)興組硅質(zhì)巖（出露于礦區(qū)東南角）、三疊系大冶組頁(yè)巖（出露于礦區(qū)東南部）、巖漿巖巖株、巖脈（γδπ）花崗閃長(zhǎng)玢巖，呈東西向條帶狀出露于礦區(qū)南部、北部邊緣）的風(fēng)化裂隙中，富水性弱，未見(jiàn)泉點(diǎn)露頭。

2.4.3 基巖裂隙溶洞水

礦區(qū)裂隙溶洞水賦存于二疊系茅口組、長(zhǎng)興組，三疊系大冶組、嘉陵江組等各巖性組灰?guī)r、白云巖的裂隙和溶洞中。以上各組巖性特征如下：

（1）二疊系下統(tǒng)茅口組：灰色、淺灰色厚-巨厚層狀灰?guī)r、含燧石結(jié)核灰?guī)r，局部含瀝青質(zhì)。厚280.8m。

（2）二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興組：深灰色中厚層狀含生物碎屑微晶灰?guī)r，含大量燧石結(jié)核，厚度15m。

（3）三疊系下統(tǒng)大冶組：下段為黃色、黃綠色頁(yè)巖，厚25m；上段上部為淺灰色厚層狀灰?guī)r，下部為深灰色薄層狀灰?guī)r夾泥頁(yè)巖，頁(yè)巖自下而上減少。該組厚270m。

（4）三疊系中統(tǒng)嘉陵江組：下段為淺灰色厚層狀灰?guī)r，含白云質(zhì)灰?guī)r，厚度160m；中段薄-中厚層狀白云巖，厚度100m；地表風(fēng)化較嚴(yán)重，風(fēng)化層厚度5m～6m；上段深灰色薄-中厚層狀灰?guī)r，厚120m。

2.5 礦坑充水因素分析

如上所述，礦區(qū)水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單偏中等，標(biāo)高150m以上的礦坑充水水源主要為大氣降水，其對(duì)礦坑所形成的地表徑流由以下公式計(jì)算：

Q=F×X×α×10-3

其中：Q—礦坑匯水量(m3/d)；

F—礦坑匯水面積(m2)（F=1349278.54m2）；

X—大氣降水量(mm)；

α—大氣降水地表徑流系數(shù)（查水文地質(zhì)手冊(cè)第二版得α=0.7）；

正常匯水量：Q=1349278.54×(1410.2÷365)×0.7×10-3=3649.11(m3/d)；

雨季匯水量：Q=1349278.54×(1410.2×0.6075÷91)×0.7×10-3=8891.713(m3/d)；

最大匯水量：Q=1349278.54×163.7×0.7×10-3=154613.83(m3/d)。

2.6 工程地質(zhì)特征

2.6.1 松散巖類(lèi)工程地質(zhì)特征

第四系全新統(tǒng)殘～坡積層，巖性為棕紅色含礫粉質(zhì)粘土及黑褐色腐植土，分布于礦區(qū)及外圍的山坡及洼地，厚度0m～3.0m，以粘粒為主，含量約為70%～90%，礫石含量約10%～30%，成分為硅質(zhì)，棱角形?？伞菜?，干強(qiáng)度中等，中等韌性，搖振無(wú)反應(yīng)，稍有光澤，一般上部有0.5m～0.8m黑褐色腐植土。本層承載力標(biāo)準(zhǔn)值（fk）210（kPa）。

2.6.2 軟弱巖類(lèi)工程地質(zhì)特征

二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M：主要巖性為灰色、粉砂質(zhì)粘土巖、含炭粉砂質(zhì)頁(yè)巖及薄煤層。薄層～層狀，裂隙較發(fā)育，RQD值30%～50%，巖心呈短柱狀，碎塊狀，較破碎，屬軟巖～極軟巖，巖石基本質(zhì)量等級(jí)Ⅵ～Ⅴ級(jí)。

三疊系下統(tǒng)大冶組下段：主要巖性為黃色、黃綠色頁(yè)巖，RQD值10%～20%，片狀，裂隙極發(fā)育，巖心呈短柱狀，碎塊狀，較破碎，屬極軟巖，巖石基本質(zhì)量等級(jí)Ⅴ級(jí)。

2.6.3 次堅(jiān)硬～堅(jiān)硬巖類(lèi)工程地質(zhì)特征

二疊系下統(tǒng)茅口組：灰色厚-巨厚層狀灰?guī)r、含燧石結(jié)核灰?guī)r。RQD值80%～90%，裂隙巖溶不發(fā)育，巖心呈柱狀、長(zhǎng)柱狀，較完整，屬較硬巖，巖石基本質(zhì)量等級(jí)Ⅲ級(jí)。

二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興組：深灰色中厚層狀含生物碎屑微晶灰?guī)r，含大量燧石結(jié)核。RQD值80%～90%，裂隙巖溶不發(fā)育，巖心以柱狀為主，較完整，屬較硬巖～堅(jiān)硬巖，巖石基本質(zhì)量等級(jí)Ⅲ級(jí)。

三疊系下統(tǒng)大冶組上段：上部為淺灰色厚層狀灰?guī)r，下部為深灰色薄層狀灰?guī)r夾泥頁(yè)巖，頁(yè)巖自下而上減少。RQD值85%～95%，裂隙巖溶一般發(fā)育，巖心以柱狀為主，本段巖溶較發(fā)育，巖體較完整，屬較硬巖～堅(jiān)硬巖，巖石基本質(zhì)量等級(jí)Ⅲ級(jí)。

三疊系中統(tǒng)嘉陵江組：下段為淺灰色厚層狀灰?guī)r，含白云質(zhì)灰?guī)r，厚度160m；中段薄-中厚層狀白云巖，厚度100m；地表風(fēng)化較嚴(yán)重，風(fēng)化層厚度5m～6m；上段深灰色薄～中厚層狀灰?guī)r，厚120m。中上段結(jié)構(gòu)面以層理、節(jié)理裂隙為主，巖溶較發(fā)育，RQD值65%～80%，較破碎～較完整。以上各段巖石均屬次硬～堅(jiān)硬巖，巖石基本質(zhì)量等級(jí)Ⅲ級(jí)。

綜上，本礦床礦層巖性較單一，礦體巖石較堅(jiān)硬，巖石物性適合建筑石料生產(chǎn)，抗壓強(qiáng)度較高，穩(wěn)定性好，但構(gòu)造中等復(fù)雜，對(duì)礦體開(kāi)采有影響的花崗閃長(zhǎng)玢巖脈（墻）風(fēng)化程度較高，開(kāi)采過(guò)程中容易造成坍蹋，工程地質(zhì)條件屬中等。

3 結(jié)論

綜上所述，本區(qū)礦床適宜露天開(kāi)采。礦區(qū)地處九江市瑞昌市黃金鄉(xiāng)，當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)及采礦業(yè)發(fā)展迅速，公路連通，交通運(yùn)輸方便，區(qū)內(nèi)水、電、勞動(dòng)力資源充足。礦床位于低山丘陵區(qū)，地質(zhì)構(gòu)造中等復(fù)雜，礦區(qū)內(nèi)地表無(wú)大的水體，礦坑充水主要為大氣降水，未來(lái)礦山開(kāi)采最低標(biāo)高均在當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)之上礦坑排水均可自然排泄，水文地質(zhì)條件屬中等～簡(jiǎn)單類(lèi)型礦山為露天開(kāi)采大型礦山，未來(lái)將選擇大型央企等企業(yè)投資開(kāi)采，完全采用綠色礦山建設(shè)模式開(kāi)發(fā)利用。礦山全部處于山坡，山上無(wú)大型林木，主要生長(zhǎng)的大都是罐木、雜草及竹林，對(duì)土地資源及地質(zhì)地貌景觀(guān)影響較輕，礦區(qū)建設(shè)范圍主要是山坡荒地，不占?jí)焊兀h(huán)境地質(zhì)問(wèn)題少，礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)條件良好。