怀集藤铁铁矿Ⅰ号矿体采区矿山地质环境影响.doc

第2期 王艳党，赖玉明怀集藤铁铁矿Ⅰ号矿体采区矿山地质环境影响 3 怀集藤铁铁矿Ⅰ号矿体采区矿山地质环境影响 王艳党* 赖玉明** （*广东省地质勘查局719地质大队，肇庆 526020； **广东省地质科学研究所，广州 510080） 摘 要 根据评价区地质环境条件，结合矿山开采及拟建工程特征，预测矿山工程建设过程中及竣工后可能诱发或加剧的地质灾害类型并评价其危害性及危险性；对评价区进行地质灾害危险性综合评价，划分地质环境影响等级分区。并根据评价结果提出了防治措施。 关键词 地质环境 水文、工程地质条件 地质灾害及危害性 防治措施 藤铁铁矿 矿山地质环境影响评价是在研究矿区地质构造特征基础上，查明研究矿山开采范围内矿层顶底板围岩工程地质条件、水文地质条件和矿山开发建设区地质环境现状，预测矿山开发建设诱发或加剧地质灾害以及周边地质环境的影响程度的可能性，对矿山工程建设的地质灾害及建设用地适宜性做出评价，为矿山地质环境保护与防治提供依据。本文对广东省怀集县藤铁铁矿Ⅰ号矿体矿山地质环境条件及在区内已发地质灾害和预测地质灾害对在矿山开采建设中存在的危害程度及危险性做出综合评价，认为矿区内地质环境条件简单中等，已发及预测地质灾害其危害程度及危险性小中等，适宜矿山开采和工程建设。 1 矿区地质环境条件 1.1 自然地理 广东怀集藤铁Ⅰ号铁矿采区位于怀集县城NNE方向， 直距约24.5 km。矿区地理坐标东经11213′38″～11214′08″，北纬2406′53″～2407′49″。矿区地处低山丘陵区，局部为山间谷地，地形中等切割，山脉纵横，地形坡度一般10～30，局部较陡，坡度大于30，最大标高约700 m，最低藤铁河，绝对标高240 m，最大相对高差约460 m。区内属亚热带气候，温暖潮湿，雨量充沛。年平均气温20.8℃，年平均降雨量1 764.5 mm。 矿区自有记录以来，共有地震记载10次，未遭到较大破坏。据中国地震动峰值加速度区划图，本区地震动峰值加速度分区为小于0.05区（地震基本烈度小于Ⅵ度）。 1.2 地质条件 矿区处于NE向郴县怀集断裂带与EW向佛岗丰良构造岩浆带交汇部位，位于连阳岩体南缘本文2005年2月收到,7月改回。 广东省地质局区测大队. 1∶20万阳山幅地质图说明书. 1964 。矿区处于桂东粤西隆起与湘粤海西印支坳陷的交接部位，位于受EW向和NNE向构造复合控制的连阳岩体南缘鱼鹿岩枝东接触带上。区内以广泛的岩浆岩侵入和强烈的断裂构造为特征 广东省地质局七六○队. 广东怀集县藤铁铁矿区详查地质报告. 1975 ， 广东省地质勘查局七一九地质大队. 广东省怀集县中洲藤铁铁矿Ⅰ号矿体采区矿山地质环境影响评价报告. 2003 。 区内地层主要有寒武、泥盆纪碳酸岩及碎屑岩。侵入岩为燕山期中粒斑状角闪石黑云母花岗岩。构造以断裂为主，主要为F1、F3（图1）。F1为主要控矿构造，总体呈NNE向。倾向SE，倾角46～70。断层上盘为寒武纪，下盘为泥盆纪地层。沿破碎带发育构造角砾岩，宽9 m。F3产在F1断层下盘，延长450 m。走向与F1基本一致，倾向SE，倾角65。断裂带内主要由砂岩、矽卡岩、磁铁矿、石英脉等组成。接触带总体呈NE向展布，宽3～40 m，沿倾向浅部缓而深部陡，由构造角砾状铁矿及 矽卡岩组成。 Ⅰ号铁矿体呈似层状、透镜状，赋存于F1逆断层下盘的东岗岭组碳酸盐岩与花岗岩接触带矽卡岩带及郁江组碎屑岩与东岗岭组碳酸盐岩界面上。总体产状与地层基本一致，倾向SE，倾角60～67。矿体长1 040 m，沿倾斜延深平均196 m，最大250 m。厚度2.21～59.75 m。矿石矿物主要为磁铁矿组成，伴生Cu、Sn、Bi等有用组分。 1.3 水文地质条件 矿区位于低山丘陵区，地貌单元单一，地形坡度一般10～30，局部大于30，植被发育，地层较为简单，断裂构造、节理裂隙发育，除位于藤铁河两岸、藤铁埂溪两侧及局部山间谷地上部富水性中等强外，其余岩层富水性弱微弱，地下水主要接受大气降水补给，水文地质条件简单中等。 1.4 工程地质条件 矿床内岩土体按岩性结构及其坚硬程度，分为三类硬质岩石，抗压强度值135.3 MPa；软质岩石抗压强度平均值26.4 MPa；松散土类，压缩模量平均值3.5 MPa。 矿体赋存于F1断裂下盘的构造带内，呈似层状和透镜状分布，风化带垂深41.56～78.32 m。位于风化带中的矿体，构造裂隙和风化裂隙发育，结构破碎，矿石易碎，稳固性差。位于风化带以下的矿体，岩质坚硬，岩体较完整，稳固性好。 矿体顶板一般为矽卡岩和长石石英砂岩，底板为矽卡岩和花岗岩。花岗岩、矽卡岩、长石石英砂岩风化带内岩石属块状碎块状的半坚硬软质岩块体，稳定性较差。风化带以下，岩石坚硬，岩体较完整稳定性好。 2 矿山地质环境现状评价和预测评价 2.1 矿山地质环境现状 据野外地质灾害调查资料，矿区内已发生的地质灾害类型主要有崩塌、坑道坍塌、掉块及片帮、水土流失与水质污染等灾害类型。 ⑴崩塌 主要分布于Ⅰ号铁矿体露天采坑边坡上，野外调查仅发现小型崩塌2处。崩塌的发生主要是由于采坑坡度陡（60～65）和边坡过高（30～40 m）,并与大气降水形成的地表水流冲刷有关。主要危害是造成开采矿坑堆积和边坡失稳。已发生的崩塌具规模小、危害性小、危险性小。 ⑵矿坑坍塌、掉块及片帮 矿坑坍塌、掉块及片帮发生在PD320坑道穿脉矿体及直接顶底板矽卡岩部位，本次实地调查，穿脉矿体基本上已经坍塌，且具明显的掉块、片帮现象，另外，沿脉部分有近60 m的风化岩层已用混凝土砌拱支护，其主要原因是岩石呈强中等风化，风化裂隙或构造裂隙发育，加上地下水的长期下渗而引起。由于坍塌、掉块及片帮主要见于风化带和矿体部位，规模小、危害性小、危险性小。 ⑶水土流失 据实地调查，评价区内水土流失共8处，发生的主要原因是露天采矿场剥土时破坏了植被，大量的剥土和废石，随意堆放，在地表水的长期冲刷下形成，并造成溪沟局部出现淤积现象。已发生的水土流失规模较小，活动性弱，较不稳定，地质环境已受到轻度破坏，危害性小、危险性小。 ⑷水质污染 主要位于民采选矿厂的下方，由于选矿时的废水未进行沉淀与处理，而直接排放，已造成地表水含砂量、浑浊度及部分有害物质明显增高，其结果是造成下游地表水质受到污染。据在溪沟所采水样分析结果，除含泥量、含砂量、浑浊度增高外，锰离子含量达1.453 mgL-1，高出国家饮用水标准10多倍。水质污染目前尚不严重，规模较小，危害性小、危险性小。 综上所述，评价区的地质灾害中等发育，主要是人为诱发引起。分布于矿体露天采场的边坡崩塌及坑道内的坍塌、掉块及片帮，其规模和危害性与危险性小。介于地质环境已受到一般破坏，潜在的危害性与危险性中等；分布于矿床及其下游的水土流失、水质污染，程度尚不严重，规模小，地质环境轻度破坏，危害性、危险性小，易治理。 2.2 矿山地质环境预测 根据矿山地质环境条件及已发的地质灾害现状，结合矿山类型、规模、矿床顶底板围岩稳定性，预测矿山在建设和开采过程中，可能诱发或潜在的地质灾害有矿坑坍塌、冒顶及片帮、斜坡失稳、水土流失和水质污染等。 3 矿山地质环境防治 地质灾害的治理应贯彻以防为主的方针，针对不同地质灾害类型，采取有效防治措施。 1斜坡失稳（崩塌、滑坡）的防治措施 分布于Ⅰ号矿体露天采场两侧，土体稳定性差和边坡过陡，应停止露天开采，并在其上方山坡开挖排水沟和砌挡土墙等护坡措施。 2矿坑坍塌、冒顶及片帮的防治措施 根据矿体特征，矿山开采过程中，开挖至断裂带、岩石破碎带和风化带时应及时采取支护措施；对稳定性较差的矿层，进行小断面开采，防止矿坑坍塌、冒顶及片帮。 3水土流失的防治措施 水土流失是植被被破坏和露天开采场周边随意堆放的废土未进行治理而引起，因此，应采用植树种草、排水或在废土堆下方砌挡土墙或建拦土坝等治理措施，避免水土流失。 4水质污染的防治措施 水质污染主要是选矿废水造成。因此，应做好选矿厂废水控制措施，在排放前应进行沉淀过滤，待达到国家和广东省规定的排放标准要求时才能排放。 4 地质环境影响综合评价 根据矿区的地质环境条件，已发地质灾害的危害性及矿山建设过程中和建成后运行时可能引发或加剧的地质灾害危害性，现将矿区划分为地质环境影响中等区（Ⅱ）和地质环境影响小区（Ⅲ）（图1）。 地质环境影响中等区（Ⅱ），分布面积约0.27 km2，占矿区面积的14.06。区内主要为低山丘陵，地层较为简单，断裂构造和风化裂隙较发育，水文地质条件简单中等。矿山开采和建设时潜在可能诱发或加剧的地质灾害有矿坑坍塌、冒顶及片帮、斜坡失稳，其规模小、危害性与危险性中等；水土流失、水质污染，规模小、危害性与危险性小。 地质环境影响小区（Ⅲ），分布面积约1.65 km2，占矿区面积的85.94。该区以低山丘陵为主，地层较单一，断裂不发育，水文地质条件简单。在矿山建设和开采时，潜在的地质灾害有斜坡失稳、水土流失、水质污染，规模小，危害性与危险性小。 5 结 语 综上所述，通过对藤铁铁矿Ⅰ号矿体采区矿山地质环境调查评价，认为评价区地形地貌条件简单，地层岩性单一，地质构造较复杂，属地质条件中等区；矿床工程地质条件、水文地质条件属简单中等区。评价区已发地质灾害发育微弱，危害性轻微，潜在的地质灾害发育程度亦为小中等。矿山开采和工程建设预测可能诱发或加剧的地质灾害规模小，危险性与危害性小中等，经上述地质灾害防治措施治理即可避免灾害发生，即使一旦发生，其危害性属小中等。因此，该矿区地质环境条件适宜于矿山开采和工程建设。 在撰写过程中，得到广东省地质勘查局七一九地质大队陈龙清总工程师和梁汉群高级工程师的热情指导，在此深表感谢