何 兵

(貴州遵義匯興鐵合金有限責(zé)任公司，貴州 遵義 563000)

0 前 言

錳是國(guó)家戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源，廣泛應(yīng)用于冶金、化工、國(guó)防、汽車(chē)、電子等領(lǐng)域。全球錳礦資源主要分布在南非、烏克蘭、澳大利亞、巴西等國(guó)，中國(guó)錳金屬儲(chǔ)量占全球總儲(chǔ)量約6.65%。貴州是中國(guó)三大錳礦集中產(chǎn)區(qū)之一，主要為碳酸錳礦，2020 年底保有資源儲(chǔ)量約8.31 億t，占全國(guó)資源量20.31億t的 40.95%，居全國(guó)第1位，資源分布相對(duì)集中，主要在銅仁市，其次為遵義市，黔東南州、黔西南州、六盤(pán)水市也有少量分布[1-2]。

1 礦井基本概況

遵義匯興長(zhǎng)溝錳礦位于貴州省遵義市中心城區(qū)東南方向，距離約7 km。礦區(qū)內(nèi)有運(yùn)輸公路與經(jīng)過(guò)遵義市中心城區(qū)的蘭海高速公路、杭瑞高速公路及326、210國(guó)道和渝貴鐵路、川黔鐵路連接，公路、鐵路運(yùn)輸條件良好交通十分便利(見(jiàn)圖1)。公司采礦權(quán)包括銅鑼井礦區(qū)的銅鑼井、沙壩、長(zhǎng)溝3個(gè)礦段。

圖1 礦區(qū)平面位置

長(zhǎng)溝錳礦現(xiàn)開(kāi)采對(duì)象為銅鑼井礦區(qū)南翼之沙壩礦段，礦體呈單層狀產(chǎn)出，東西走向，屬傾斜-緩傾斜薄礦體，礦層傾角為15°～60°，長(zhǎng)約4 100 m，傾斜延深最大達(dá)1 000 m。礦井由西向東分為一、二、三、四、六5個(gè)采區(qū)，一、二采區(qū)為西部采區(qū)，三、四、六采為東部采區(qū)，礦井采用斜井-平峒聯(lián)合開(kāi)拓，斜井串車(chē)提升，采礦方法為房柱法和電耙留礦法，通風(fēng)為兩翼對(duì)角抽出式通風(fēng)。

2 礦床成礦成因與找礦標(biāo)志

2.1 礦床成因

2.1.1 沉積環(huán)境

長(zhǎng)溝錳礦形成在一個(gè)與海水有所溝通，并有一定淡化的潟湖-沼澤環(huán)境中。黏土質(zhì)碳酸鹽鐵、錳礦相分布于潟湖-沼澤的中心部位；硫鐵礦-高嶺石黏土巖相與水云母黏土巖相，呈半環(huán)帶狀分布于中心部位的周?chē)?。在黏土質(zhì)碳酸鹽鐵、錳礦相中，碳酸鹽錳礦多位于中心部位，碳酸鹽鐵礦偏外，綠泥石菱鐵礦點(diǎn)則在四周分布。

2.1.2 物質(zhì)來(lái)源

物質(zhì)來(lái)源問(wèn)題有多種認(rèn)識(shí)，與來(lái)自早期噴發(fā)的玄武巖(P2β)有更為直接的密切關(guān)系，依據(jù)如下。

1)錳礦層中的火山巖物質(zhì)

由礦床特征及成礦條件研究表明，錳礦礦石經(jīng)成巖期變化后，仍保留有一定數(shù)量的玄武巖巖屑。巖屑中見(jiàn)明顯交織結(jié)構(gòu)假象，不具交織結(jié)構(gòu)的砂、礫屑顆粒更多。它們是經(jīng)過(guò)風(fēng)化、海解直到成巖期后變化了的玄武巖巖屑，現(xiàn)已成為菱錳礦和綠泥石等礦物。

2)化學(xué)組分相似性

經(jīng)過(guò)對(duì)部分地點(diǎn)含錳巖層與玄武巖的微量元素分析結(jié)果說(shuō)明，區(qū)內(nèi)的錳礦與玄武巖之間有直接的、不可分割的親緣關(guān)系。

3)錳質(zhì)供給的可能性

在畢節(jié)市的織金、黔西以東地區(qū)，玄武巖的分布面積有上萬(wàn)平方千米，足可為區(qū)內(nèi)沉積提供豐富的錳質(zhì)來(lái)源。

2.1.3 成礦機(jī)理

長(zhǎng)溝錳礦的成礦機(jī)理大致如下：①具有早期形成的、含錳質(zhì)較高的玄武巖及其他巖層；②早期形成的含錳巖層，在地史上曾遭受過(guò)長(zhǎng)期的物理和化學(xué)風(fēng)化作用；③被風(fēng)化的物質(zhì)，就近被帶入一個(gè)滯流而又略有淡化的潟湖中；④潟湖中有大量藻類(lèi)(或細(xì)菌)，參與了生物地球化學(xué)作用，使錳質(zhì)能夠迅速而大量地沉淀下來(lái)；⑤沉積物因受到?jīng)_刷、篩選等作用影響，使泥質(zhì)物被帶走，錳礦顆粒得以相對(duì)富集。

上述5個(gè)條件是有機(jī)聯(lián)系的，尤其是前3個(gè)，是成礦所必須的，缺一不可。由于早二疊世時(shí)，黔中地區(qū)，可能還有西部地區(qū)有大量玄武巖噴出，而這些玄武巖經(jīng)東吳運(yùn)動(dòng)后長(zhǎng)期受到風(fēng)化剝蝕；晚二疊世初，黔北、川南存在潟湖，因而風(fēng)化剝蝕后的物質(zhì)，才能大量注入潟湖中，沉積物又經(jīng)構(gòu)造作用適當(dāng)篩選，遂形成該礦床。這即是遵義地區(qū)，在上二疊龍?zhí)督M底部，能夠形成一個(gè)大型錳礦床的根本原因[3]。

2.2 找礦標(biāo)志

①長(zhǎng)溝錳礦為一個(gè)典型的沉積礦床，賦存于二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M底部，層位固定，嚴(yán)格受地層層位控制。②礦床產(chǎn)出在距二疊系下統(tǒng)玄武巖分布不遠(yuǎn)的地區(qū)，存在于具有潟湖-沼澤環(huán)境標(biāo)志的含玄武巖屑成分的巖層內(nèi)。③在成片分布的硫鐵礦-黏土巖相帶的周?chē)?，?dāng)出現(xiàn)有碳酸鹽鐵礦時(shí)，在靠近水云母黏土增多的一側(cè)，可能有碳酸鹽錳礦存在。在其外圍，黏土巖的成分則以高嶺石為主，經(jīng)風(fēng)化后，多形成優(yōu)質(zhì)高嶺土。由此說(shuō)明水云母黏土巖與錳礦密切相伴，也是一重要規(guī)律。④錳礦賦存與下伏“白泥塘層”關(guān)系密切。本區(qū)凡已發(fā)現(xiàn)的錳礦，無(wú)論其規(guī)模大小，價(jià)值如何，它們的下伏地層皆為“白泥塘層”。⑤錳礦一般分布在含礦巖層厚度為3～5 m,其四周多為1～2 m斷續(xù)圈閉的地帶，即受基底微地形控制。⑥當(dāng)含礦巖層頂板灰?guī)r錳含量較高時(shí)，其底板可能出現(xiàn)錳礦層。⑦含礦巖層底部存在劣質(zhì)煤，而頂部煤層被剝蝕的地段，以及礦層中鐵含量由高變低、炭含量增高的情況，即為錳礦富集的中心部位。總的是礦體在空間分布上為一個(gè)大的透鏡體，自透鏡體的中心向四周礦體愈小，厚度愈薄，品位愈貧，其長(zhǎng)軸與潟湖展布方向一致。即由菱錳礦逐漸過(guò)渡到錳鐵礦-含錳鐵黏土巖-黏土巖，呈漸變關(guān)系。

3 礦區(qū)地質(zhì)

3.1 地層

長(zhǎng)溝錳礦所在區(qū)域內(nèi)，出露地層有前震旦系、震旦系、寒武系、奧陶系、志留系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系和第四系。缺失泥盆系和石炭系。以三疊系地層最為發(fā)育，寒武系和二疊系次之，侏羅系、震旦系和前震旦系地層所見(jiàn)甚少。區(qū)內(nèi)出露地層皆為沉積巖。礦區(qū)內(nèi)出露的地層有二疊系、三疊系和第四系。

3.1.1 二疊系

1)二疊系下統(tǒng)梁山組(P1l)為深灰、灰色粉砂質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖、綠泥石黏土巖，厚度大于6 m。

2)二疊系下統(tǒng)棲霞組(P1q)為深灰?jiàn)A淺灰色中厚層狀生物灰?guī)r。產(chǎn)腕足類(lèi)、珊瑚、蟲(chóng)筵、有孔蟲(chóng)等多門(mén)類(lèi)化石，厚度大于123 m。

3)二疊系下統(tǒng)茅口組(P1m)分為茅口組第一段(P1m1)和茅口組第二段(P1m2)。第一段(P1m1)為一套灰、淺灰色厚層至塊狀生物灰?guī)r，偶夾鈣質(zhì)白云巖，含稀疏燧石結(jié)核，厚度大于101 m。茅口組第二段(P1m2)礦區(qū)內(nèi)歷稱(chēng)“白泥塘層”，為錳礦層之底板。礦段內(nèi)所見(jiàn)為深灰、灰色、黑色薄至中厚層狀含炭、硅質(zhì)灰?guī)r，局部為含錳灰?guī)r，間夾薄層硅質(zhì)巖。中上部夾燧石層，厚43～89 m。

4)二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P2l)厚度和巖性均較穩(wěn)定。厚度一般為105～120 m；巖性根據(jù)其組合和標(biāo)志層特征可劃分為3段。

①龍?zhí)督M第一段(P2l1)厚12.50～30.84 m，一般厚約20 m。第一段底部為錳礦含礦巖系，錳礦層賦存在含礦巖系中下部，為灰、黑灰色夾褐、棕紅色等碳酸鹽錳礦，厚0～6.69 m，一般約2 m。礦層直接底板多為灰、灰綠色水云母黏土巖，部分地段見(jiàn)炭質(zhì)泥巖或劣質(zhì)煤層，厚0～2.30 m，平均0.24 m。與下伏“白泥塘層”一般呈假整合接觸，局部見(jiàn)微不整合。

礦層直接頂板為灰、瓦灰、灰白色黏土巖、泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，局部夾鐵錳礦透鏡體，厚0～8.62 m。含礦系總厚0.82～11.82 m，一般厚5～7 m。黏土巖與泥巖之間局部見(jiàn)極不穩(wěn)定的透鏡狀煤層(C1煤層)和深灰色碎屑狀或礫狀錳鐵礦或菱鐵礦透鏡體，泥巖之上為灰、深灰色中厚層狀含錳生物石灰?guī)r，富產(chǎn)蟲(chóng)筵科及海百合莖化石，厚0.5～1.0 m，風(fēng)化后呈醬褐色。

第一段中部，厚10～15 m，為灰、深灰色中厚層狀硅質(zhì)灰?guī)r夾黑色硅質(zhì)泥巖。硅質(zhì)灰?guī)r的上、下部常含燧石團(tuán)塊。

第一段頂部，厚4～6 m，為灰、深灰色黏土巖及泥巖，間夾泥質(zhì)粉砂巖、細(xì)砂巖和菱鐵質(zhì)灰?guī)r。泥巖和粉砂巖中含較多菱鐵礦結(jié)核及炭質(zhì)碎片，最頂部為C2煤層，煤層厚0.01～1.97 m，一般約0.5 m，局部可采,呈豆莢狀或透鏡狀產(chǎn)出。外觀(guān)上煤層松散，含硫較低，根據(jù)煤本身及其頂、底板特征，C2煤層可作為P2l1與P2l2分層的可靠標(biāo)志層。

②龍?zhí)督M第二段(P2l2)厚42.3～83.9 m，一般厚約60 m。第二段下部，一般厚約20 m，為深灰、灰色中厚層狀含硅質(zhì)灰?guī)r，局部夾泥質(zhì)灰?guī)r和泥巖。第二段上部，一般厚約40 m，以灰、深灰色泥巖及粉砂質(zhì)泥巖為主，間夾粉砂巖、細(xì)砂巖、石灰?guī)r及極不穩(wěn)定的薄煤層、菱鐵礦結(jié)核或透鏡體。該段頂部為C3煤層,呈薄層狀或磷片狀，多為0.1～0.3 m不等的薄煤層與深灰色黏土巖或炭質(zhì)泥巖交互組成。

③龍?zhí)督M第三段(P2l3)厚25.67～39.51 m，一般厚約30 m。該段自下而上的巖性為深灰、灰、灰黑色泥巖及炭質(zhì)泥巖，厚1～4 m，深灰色粉砂質(zhì)泥巖、泥巖之上常見(jiàn)一劣質(zhì)煤層厚約0.1 m，分布穩(wěn)定，以及灰、深灰色泥巖及泥質(zhì)灰?guī)r。

5)二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興組(P2C)

灰、深灰色中厚層至厚層狀燧石灰?guī)r，局部夾鈣質(zhì)、瀝青質(zhì)泥巖。厚48.18～75.50 m，一般厚60 m。

3.1.2 三疊系(T)

礦段內(nèi)僅出露三疊系下統(tǒng)夜郎組(T1y)。夜郎組(T1y)可分三段，其上之九級(jí)灘段(T1y3)僅見(jiàn)于礦段兩側(cè)邊角地帶。

1)沙堡灣段(T1y1)厚5.21～11.0 m，一般厚約3 m?；?、灰黃、灰綠色含鈣質(zhì)泥巖夾薄層泥質(zhì)灰?guī)r，與下伏地層呈假整合接觸。

2)玉龍山段(T1y2)根據(jù)巖性特征分上、下兩亞段。厚193～234 m, 一般厚215 m。①下亞段(T1y2-1)厚66.5～83.0 m,一般厚約75 m。為灰、淺灰色薄至中厚層狀灰?guī)r。頂部為紫、暗紫色泥質(zhì)灰?guī)r，厚4～10 m,該層巖性特殊，為上、下亞段分界標(biāo)志。②上亞段(T1y2-2)厚129.5～151.0 m。淺灰色中厚層狀灰?guī)r，頂部夾8～10 m的鮞?；?guī)r。

3)九級(jí)灘(T1y3)段內(nèi)出露不全，厚度大于120 m。所見(jiàn)巖石為暗紫色泥巖夾薄層狀泥質(zhì)灰?guī)r。

3.1.3 第四系(Q)

礦區(qū)內(nèi)第四系不甚發(fā)育。由殘、坡積及少量洪、沖積物組成，分布于沖溝、槽谷及河床一帶。主要由黏土、黏土質(zhì)粉砂和礫石組成，不整合分布于其他地層之上。厚約0.1～10 m。

銅鑼井背斜南東翼沙壩礦段錳礦層賦存于二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M底部(P2l1)，以假整合接觸關(guān)系覆于二疊系下統(tǒng)“白泥塘層”(相當(dāng)于P1m2)薄層狀含炭硅質(zhì)灰?guī)r之上。常見(jiàn)厚度1.5～3.5 m，礦層內(nèi)夾層較少，礦體結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。礦層產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀一致，傾向SE，其傾角變化在15°～60°，一般為35°～50°。是一個(gè)穩(wěn)定的、連續(xù)性好的潟湖相沉積的大型碳酸鹽錳礦床。

3.2 構(gòu)造

礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造的基本骨架為一背斜構(gòu)造-銅鑼井背斜，背斜向南西傾沒(méi)，北東方向開(kāi)展，背斜軸向總體為NE-SW，區(qū)內(nèi)軸線(xiàn)長(zhǎng)4.2 km。背斜南東翼地層傾向160°～175°，平均傾角30°～38°；北西翼巖層傾向315°左右，平均傾角為42°～50°。該背斜總體上控制著銅鑼井錳礦的含礦層位和錳礦體的空間展布。

銅鑼井背斜南東翼的中部S2至S24勘探線(xiàn)為沙壩礦段。該單斜地帶，礦層(巖層)傾向SE，傾角變化為15°～60°，一般為20°～45°。沙壩礦段內(nèi)段層相對(duì)較少，最西端F101、二采區(qū)F102、三采與四采區(qū)之間F103的三條段層規(guī)模均較小，對(duì)開(kāi)采影響不大，最東端六采區(qū)以東的F15和F16兩條斷層規(guī)模較大，因其不在長(zhǎng)溝錳礦礦界內(nèi)，因而對(duì)開(kāi)采無(wú)影響。礦山開(kāi)采多年，生產(chǎn)勘探中未發(fā)現(xiàn)較為復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造。

3.3 礦體地質(zhì)

含礦巖系厚0.82～8.56 m，主要為一套潟湖-沼澤環(huán)境沉積的淺灰、棕紅、灰綠、暗灰至灰黑色等色含黃鐵礦的水云母黏土巖、碳酸鹽錳礦、煤層及粉砂質(zhì)泥巖所組成。錳礦層即產(chǎn)于含礦系的下部。其產(chǎn)出層序及巖性由下至上綜述如下。

1)厚0.19～0.86 m，灰、灰綠色黏土巖，含細(xì)狀黃鐵礦，具微細(xì)層理，下部時(shí)夾炭質(zhì)泥巖或劣質(zhì)煤層(厚0.1～0.2 m),上部間夾團(tuán)塊狀或結(jié)核錳礦。

2)厚0.3～6.1 m，灰、深灰色夾棕紅、褐等色錳礦層，中含黃鐵礦、黏土及有機(jī)質(zhì)等。按礦石結(jié)構(gòu)分為3部。①下部為致密塊狀、花斑狀及微細(xì)紋層狀，沿層夾少量綠色黏土礦物，層間具撓動(dòng)痕跡。②中部為條帶狀，層間夾1～5 mm黑灰色黏土巖。③上部以礫狀為主，夾較多黏土巖。

3)厚0.1～3.1 m，灰白色含黃鐵礦質(zhì)黏土巖，下部常夾豆、鮞狀錳礦，上部含較豐富黃鐵礦，具蟲(chóng)孔構(gòu)造。局部沖刷殆盡。此層風(fēng)化后，常呈棕黃、暗紫等色的鐵錳質(zhì)黏土，是尋找錳礦的一個(gè)良好標(biāo)志。

4)厚0～2 m，深灰、灰黑色黏土巖，個(gè)別地段夾煤層(C1煤層厚0～0.48 m)。底部為根土巖，頂部偶見(jiàn)鐵錳礦(或錳鐵礦)透鏡體，厚0.11～0.84 m。

5)厚0.11～1.85 m,深灰色長(zhǎng)石粉砂質(zhì)泥巖，含菱鐵礦及黃鐵礦結(jié)核，部分含錳質(zhì)，具透鏡狀，層蟲(chóng)孔發(fā)育，底部為一沖刷面，常見(jiàn)黏土巖斑塊及扁平礫石。

3.4 礦石質(zhì)量

礦段內(nèi)有碳酸鹽錳礦石和氧化錳礦石2種不同的礦石類(lèi)型。前者分布在潛水面以下的深部，一般距地表10～50 m；后者分布在潛水面以上的淺部氧化帶中，為碳酸鹽錳礦石經(jīng)氧化后的產(chǎn)物。目前，長(zhǎng)溝錳礦開(kāi)采深度已下地表超200 m，淺部的氧化錳礦石已開(kāi)采殆盡，以下對(duì)其不作過(guò)多贅述。

根據(jù)碳酸鹽錳礦石顏色、物質(zhì)組分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等特征，沿礦層厚度方向，大致可以分為上、中、下3個(gè)部分。①礦層下部：灰色致密塊狀、花班狀及微細(xì)紋層狀(藻層紋石)鈣菱錳礦，含Mn 15%～26%，F(xiàn)e 6%～10%；②礦層中部：灰黑、黑夾棕紅、醬褐色條帶狀的微層，鈣菱錳礦、菱錳礦，層間夾較多黏土物質(zhì)，含Mn 18%～23%，F(xiàn)e 8%～11%；③礦層上部：以灰黑、黑夾棕紅、醬褐色礫狀為主，夾較多黏土巖及有機(jī)質(zhì)的鈣菱錳礦及菱錳礦。上部礦石從顏色和組織結(jié)構(gòu)上來(lái)看，與中部礦石沒(méi)有較大區(qū)別，而且兩者之間也無(wú)清楚界線(xiàn)，僅錳含量較低，鐵、硅含量較高。

3.4.1 礦石組分及結(jié)構(gòu)構(gòu)造

碳酸錳礦石的錳礦物,主要由Ca、Fe-Mn的類(lèi)質(zhì)同相礦物組成，除了菱錳礦外，還有鈣菱錳礦、錳方解石、含錳方解石、鐵菱錳礦、錳菱鐵礦。此外，尚有少量的硫錳礦(MnS)。

非礦石(雜質(zhì))礦物：以水云母、綠泥石、高嶺石、蒙脫石等黏土礦物為主，其次為硫化物(黃鐵礦、白鐵礦等)、方解石，石英、炭質(zhì)物以及鋁土質(zhì)礦物等。

礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造：礦石以碎屑結(jié)構(gòu)為主，包括泥-微晶結(jié)構(gòu)、砂屑結(jié)構(gòu)、礫屑結(jié)構(gòu)等，其次還有晶粒狀結(jié)構(gòu)、聚合斑狀結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、似砂屑結(jié)構(gòu)等多種。

礦石構(gòu)造：主要有層理構(gòu)造，其中以微層狀和微波狀構(gòu)造為主。宏觀(guān)上礦石主要呈塊狀、條帶狀、葉片狀以及豆?fàn)町a(chǎn)出。

3.4.2 礦石化學(xué)成分

沙壩礦段與銅鑼井礦段礦石各主要成分見(jiàn)表1。

表1 長(zhǎng)溝錳礦碳酸錳礦石基本化學(xué)分析含量統(tǒng)計(jì) %

由表1可知本區(qū)碳酸錳礦石質(zhì)量的基本特點(diǎn)是：低磷、高鐵、高硫，硅、鋁雜質(zhì)含量亦偏高的中貧碳酸錳礦石。

3.5 礦、巖力學(xué)性質(zhì)

礦、巖力學(xué)性質(zhì)參數(shù)見(jiàn)表2。

表2 礦、巖物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)

3.6 環(huán)境地質(zhì)

礦區(qū)地形坡度和高差均不大，地面植被尚發(fā)育，正常情況下，不易發(fā)生山體滑落和泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。區(qū)內(nèi)新構(gòu)造活動(dòng)不明顯，區(qū)域穩(wěn)定性良好。根據(jù)中國(guó)地震區(qū)劃圖，礦區(qū)地處地震基本烈度小于Ⅵ度區(qū)內(nèi)。碳酸錳礦體、圍巖以及區(qū)內(nèi)水體中，尚未見(jiàn)嚴(yán)重危害人體健康的有害元素、有毒氣體以及放射性物質(zhì)存在。

4 礦區(qū)水文地質(zhì)

4.1 礦區(qū)水文地質(zhì)概況

4.1.1 降雨及地表水系

本區(qū)年降水量1 000～1 300 mm，其中4至7月降水量占年降水量的53%～65%。地表水體主要為湘江河及其支流，有時(shí)在支流上或者巖溶洼地邊緣筑壩攔水成塘或水庫(kù)，規(guī)模大小不等。湘江河自西向東流經(jīng)礦區(qū)南部，流量最大為25.048 m3/s，最小為1.407 m3/s，水位標(biāo)高最高為811.90 m，最低為805.00 m。

4.1.2 含水層和隔水層

按含水性，礦區(qū)共劃分5個(gè)含水層和4個(gè)隔水層，自上而下，現(xiàn)簡(jiǎn)述如下：①茅草鋪組(T1m)巖溶裂隙含水層背斜兩翼邊緣有少量出露，主要為白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖及石灰?guī)r，厚350～410 m，泉水多在0.15～4 L/s。②九級(jí)灘段(T1y3)隔水層出露于背斜兩翼，主要為泥巖，厚130～180 m，泉水涌水量<0.369 L/s。③玉龍山(T1y2)巖溶裂隙含水層背斜兩翼出露完整，主要為薄層及厚層石灰?guī)r、夾少量泥質(zhì)灰?guī)r和泥巖，厚193～234 m，泉水流量多為0.01～5 L/s。④沙堡灣段(T1y1)隔水層背斜兩翼出露完整而穩(wěn)定，主要為鈣質(zhì)泥巖，厚5～12 m，未見(jiàn)泉水出露。⑤長(zhǎng)興組(P2c)巖溶裂隙含水層背斜兩翼出露完整，主要為中厚層含燧石石灰?guī)r，厚45～80 m。泉水涌水量為0.006～1.627 L/s，鉆孔涌水量為0.000 54～0.198 L/s，K=0.001 07～0.303 m/d。⑥龍?zhí)督M(P2l)主要為硅質(zhì)灰?guī)r、泥巖、泥質(zhì)灰?guī)r，間夾少量砂巖和煤層，底部為錳礦層及黏土巖，厚78～136 m，為錳礦層之直接頂板。⑦茅口組第二段(P1m2)主要為含碳硅質(zhì)石灰?guī)r，間夾硅質(zhì)巖，厚40～90 m，為錳礦層直接底板，也是帶壓開(kāi)采的主要隔水層。龍?zhí)督M(P2l)及茅口組第二段(P1m2)兩層含水性接近，巖溶不發(fā)育，泉水涌水量一般為<0.1 L/s，q=0.000 093～0.038 6 L/sm，K一般<0.01 m/d。沙壩礦段多年開(kāi)采實(shí)踐表明，該層隔水性能良好。⑧棲霞組及茅口組第一段(P1q+m1)巖溶含水層為本區(qū)主要含水層，錳礦層的間接底板，厚173～239 m。茅口組第一段為灰、淺灰色厚層至塊狀生物灰?guī)r，棲霞組為深灰?jiàn)A淺灰色中厚層生物灰?guī)r。據(jù)鉆孔抽水試驗(yàn)，q=0.014 5～2.863 L/sm，水位標(biāo)高為793.10～815.49 m，平均水位標(biāo)高為804.81 m。⑨梁山組(P2l)、龍馬溪組(S1l)、寶塔組(O2b)此三層僅于北東有少量出露，南西缺失，厚0～137m。湄潭組(O2m)隔水層主要為泥巖，厚212～253 m。⑩桐梓組及紅花園組(O1t+h)、婁山關(guān)群(ε2-3S) 巖溶裂隙含水層地表巖溶不發(fā)育，含水較均勻，出露泉水較多，涌水量一般為0.1～1 L/s。

4.1.3 水文地質(zhì)單元

沙壩礦段位于銅鑼井背斜南東翼，該礦段經(jīng)過(guò)多年開(kāi)采，已積累了較為豐富的水文地質(zhì)資料。大氣降水對(duì)本礦區(qū)地下水的形成起著決定性作用，是礦床充水的主要因素，另外，地表水體，除湘江河流經(jīng)礦段邊界地段與礦床充水有些關(guān)系外，一般未發(fā)現(xiàn)有明顯漏失現(xiàn)象。

4.2 沙壩礦段礦井水文地質(zhì)

4.2.1 礦井防治水概況

1967年11月9日，當(dāng)主豎井掘進(jìn)至井深210.74 m揭露礦區(qū)主要含水層(礦層間接底板P1q+m1含水層)時(shí)，遇溶洞、涌水、突泥，依據(jù)730 m標(biāo)高吊盤(pán)上實(shí)測(cè)值85 m3/h，推算至井底，最大涌水量達(dá)120 m3/h，構(gòu)筑止水墊前，經(jīng)實(shí)測(cè)，豎井中穩(wěn)定地下水位標(biāo)高為830 m。

4.2.2 帶壓開(kāi)采的技術(shù)評(píng)價(jià)

沙壩礦段利用礦層直接底板隔水層的阻水性能，把斜井及平巷都布置在隔水層中，成功地實(shí)現(xiàn)了帶壓開(kāi)采。沙壩礦段多年開(kāi)采實(shí)踐表明，礦層直接底板隔水層(P1m2)厚度大(40～90 m)、分布穩(wěn)定、隔水性能良好。經(jīng)開(kāi)采設(shè)計(jì)單位計(jì)算結(jié)果表明，即使考慮爆破對(duì)底板擾動(dòng)破壞，對(duì)正常地段仍可實(shí)現(xiàn)帶壓安全開(kāi)采，但對(duì)局部構(gòu)建破壞地段，應(yīng)采取必要的安全措施，以確保開(kāi)采安全。

5 結(jié) 語(yǔ)

長(zhǎng)溝錳礦作為國(guó)內(nèi)較為典型的大型地下錳礦山，通過(guò)對(duì)其地質(zhì)特征的分析，為礦山生產(chǎn)建設(shè)提供一定的地質(zhì)資料參考，為礦山企業(yè)的安全生產(chǎn)、效益提高及保障國(guó)家礦產(chǎn)資源的合理開(kāi)發(fā)和利用起到一定作用。建議，由于長(zhǎng)溝錳礦沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的水文地質(zhì)勘探報(bào)告，礦山在后續(xù)開(kāi)采活動(dòng)中應(yīng)對(duì)水文地質(zhì)工作高度重視，堅(jiān)決執(zhí)行“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采”的探放水原則。