扎鲁特旗阿日坤都愣砂砾石矿地质研究

扎鲁特旗阿日坤都愣砂砾石矿地质研究

杨红星

内蒙古中石矿业有限公司 内蒙古 通辽 028000

摘要：本文通过对勘查区地理位置、交通与气候、矿区地质的叙述，分析了矿体(层)地质与 矿体(层)特征，结论了矿床成因与类型，指出了矿床开采技术条件。

关键词：自然地理 矿区地质 水文地质 环境地质

普查区位于扎鲁特旗所在地鲁北镇北186km，隶属内蒙古自治区扎鲁特旗阿日坤都楞镇海拉斯台嘎查所辖。

西南距霍林河市约16km，距通（通辽市）——霍（霍林郭勒市）铁路线珠斯花车站约6km，西距G304国道3km，矿区与G304国道之间有沙石路相通，交通较方便。

一、自然地理

普查区位于扎鲁特旗北部，为霍林河河谷冲积平原的二级阶地，矿区南西高，北东低。矿区内地形平缓开阔，最高海拔802.45米，最低海拔793.25米，相对高差9.2米，坡角小于3－5°，呈带状分布。

普查区北部1km有霍林河流过。霍林河发源于扎鲁特旗西北部，经霍林郭勒市进入兴安盟科右中旗，经白音胡硕、高力板、在义和道卜苏木流出内蒙古进入吉林省，该河属于松花江流域的嫩江水系。河道全长590公里，在通辽市境内河流长度88公里，流域面积4759平方公里。霍林河一般最大流量为1立方米/秒，最小流量为0.37立方米/秒。1989年观测，霍林河最大流速(流速仪)2.73米/秒。

普查区属于北温带干一半干旱大陆性气候区，受季风影响四季变化明显，即夏季炎热，冬季寒冷，春秋季多风，干旱少雨。据扎鲁特旗气象局资料：年平均降水量350mm，且多集中在6—8月份，年平均蒸发量2000mm。极端最高气温38℃，最低气温-30.3℃。无霜期每年145天左右，每年11月底结冻，翌年4月解冻，最大冻土深度1.80m左右。全年多盛行西北风，风力5-8m/s。

二、矿区地质

根据洛阳铲孔资料，普查区出露地层有中生界下白垩统大磨拐河组上段、新生界第四系全新统坡洪积和新生界第四系全新统冲积物，主要岩性由老至新分述如下：

（一）大磨拐河组上段（K₁d²）

下部为灰色粉砂质泥岩、砂砾岩夹薄层粗砂岩，具水平层理，致密细腻，偶见植物化石。中部为含煤段，由细砂岩、中、粗砂岩、砂砾岩、泥岩等组成，含数十层煤，含苏铁类、银杏类、蕨类等植物化石及瓣腮类费尔干蚌动物化石。上部为深灰色粉砂岩、细砂岩、泥岩组成，具水平层理，含植物化石碎片及钙质结核，有2-4层薄煤。岩性以粘土为主，灰褐色，水平状产出，层位较稳定，分布连续，含少量砂石见有高岭土化，内含石英长石颗粒。

（二）第四系全新统坡洪积（Qh^spl）:

该地层为砂砾石层，含有少量褐灰黄色粉土，杂色砂砾石，结构松散，砂砾层稳定，分布连续，砂75%，砾石15%，极少量其他暗色矿物，砂的矿物成分：石英60%，长石35%，极少量暗色矿物，砾石：砾石主要为花岗岩，安山岩组成，呈次浑圆状，该层广泛分布于普查区，厚度6.06m左右。矿石分选性好，磨圆程度为次棱角，粒径0.35-4.75 mm。砾石的粒径4.75-120 mm。(砂的粒径＜4.75mm、砾石的砾径＞4.75mm。

（三）第四系全新统冲积物（Qh^al）

该层出露地表，主要由灰色粉土，淤泥及细砂、碎石组成。水平状产出，层位较稳定，分布连续，厚度0.4m-1.30m，覆盖于砂砾石层上。

三、 矿体(层)地质与 矿体(层)特征

矿体为浅褐色，结构松散，砂砾层稳定，分布连续，砂75%，砾石15%，极少量其他暗色矿物，砂的矿物成分：石英60%，长石35%，极少量暗色矿物。砾石：砾石主要为花岗岩、安山岩组成，呈次浑圆状。本次普查控制矿体东西长275m，南北宽411m，矿体厚2.6-9.55m，矿体顶板标高为802.05m,矿体底板标高为792.4m。矿体为河流冲积相，砂砾岩建造。表现为颗粒松散，磨圆中等，分选中等，0.35-4.75 mm。砾石的粒径4.75-120 mm。(砂的粒径＜4.75mm、砾石的砾径＞4.75mm。

普查区内矿石类型主要为第四系全新统坡洪积砂砾石，矿石为浅褐色砂砾石，结构松散，磨圆中等，分选性中等，砂砾石层厚度稳定，连续性好。该砂砾石层为本次普查的目的层，砂75%，砾石15%，极少量其 他暗色矿物。砂：浅褐色，属中砂，砂的矿物成分：石英60%，长石35%，极少量暗色矿物。砾石主要为花岗岩、安山岩组成，呈次浑圆状，岩石坚硬用小刀划不出划痕，云母含量0.7%，有机质含量合格。根据国家标准（GB/T14684-2001），建筑用砂分为天然砂、人工砂两类。天然砂又分为河砂、湖砂、山砂、淡化海砂等。

四、矿床成因与类型

普查区矿床矿体岩性为第四系全新统坡洪积砂砾石，其成因为河谷、河床冲积型矿床。

五、矿床开采技术条件

1、水文地质

普查区地层比较简单，根据含水层岩性及地下水赋存特征，将普查区地下水类型确定为第四系松散岩类孔隙潜水，水位埋深7.0m左右，含水层厚度大于10m。

含水层岩性为第四系全新统坡洪积砂砾石，含水层富水性较好，透水性较好，单井涌水量1000m³/d。地下水类型为HCO₃Ca，矿化度<1g>。

地下水补给主要是大气降水补给和地下水径流补给，径流受地貌单元控制，由西南向东北径流。河流排泄和地下径流为其主要排泄方式。

普查区含水层为大磨拐河组上段灰色粉砂质泥岩、砂砾岩夹薄层粗砂岩，地下水类型属松散岩类孔隙潜水。地下侵蚀基准面为795m。普查区附近的河流对矿床影响较小。矿区水文地质条件类型属于Ⅰ类Ⅰ型，即水文地质条件“简单”的矿床。

2、工程地质

根据矿区地层岩性、岩土体力学性质、结构特征等，将矿区岩土体类型划分为粉土和砂砾石。

一、粉土：厚度0.4-1.30m,密实，稍湿，具有中等压缩性。天然状态下地基承载力特征值100－110kpa。土层工程性质较好。

二、砂砾石：岩性为褐灰黄色亚砂土，杂色砂砾石，岩性松散，水平层状，中密-密实，湿-不饱和状态。厚度6.06m左右，地基承载力特征值150－180kpa。其工程地质性质良好。

采坑最终边坡角为30°，最大采深约10m，由于矿体为松散砂土类，边坡易引发崩塌地质灾害。

按照《矿区水文地质工程地质勘探规范》（GB12719-1991），普查区工程地质勘探类型确定为第一类松散、软弱岩类。工程地质勘探的复杂程度为简单型。

3、环境地质

普查区地形地貌类型单一，地层岩性简单，植被生长较好，现状条件下普查区内及近处无村庄和居民点，在最低侵蚀基准面以下采矿对地下水是有影响，故破坏环境地质的人类工程活动中等。

开采时按照绿色矿山建设的基本要求，布局合理、美化矿区环境、严格规范化管理、以科技创新为动力，推进数字化矿山建设，提升矿产资源综合利用水平。

矿山开采易引发崩塌地质灾害。采矿活动产生的地质环境问题主要为改变了原生的地形地貌景观，改变了生态景观格局。矿山采矿和加工过程中产生噪声和粉尘污染源，要加强环境保护意识，减少噪声和粉尘污染源。

普查区为生态环境脆弱区，因此在矿山建设及采矿工程中应加强环境保护意识，把矿石和剥离表土有序堆放，便于生态环境向良性方向发展。

普查区地形地貌类型单一，地层岩性出露简单，区域地壳稳定性较好，未发现不良地质现象。根据国家地震局《GB18306—2001》1：400万地震区划图，本区抗震设防烈度为Ⅶ度，地震动峰值加速度（g）0.10。