桓仁县大恩堡黄铁（磁铁、石墨）矿地质水工环地质勘查研究

桓仁县大恩堡黄铁（磁铁、石墨）矿地质水工环地质勘查研究

王力斌

辽宁省有色地质勘查总院有限责任公司 沈阳 110013

摘要：本文从矿区地质特征、水文地质、工程地质、环境地质条件四个方面进行分析,矿区内地下水的补给、径流、排泄条件，地下水埋藏条件，供水方向, 区内铁矿体围岩结构及稳定性基本查明，并讨论了矿区因开采等因素可能引起的环境地质问题,为将来矿山建设提供开采依据。

关键词：水文地质 工程地质 环境地质;

1、工作概况

工作区区属长白山脉辽东低山区，地势中等，海拔一般在400m-700m之间，相对高差一般为300m左右。水系较为发育。山区植被较发育，多为灌木林及松林，距工业电网较近，水利充足，矿区开采取决于水文地质、工程地质、环境地质条件的复杂程度和其中应重点突出考虑的各方面因素。本文综合对水文地质、工程地质、环境地质的分析，可为矿山开采或进一步勘查提供依据。

2. 矿区地质特征

2.1地层

矿区内出露地层主要为辽河群的大石桥组和盖县组^[1]，两个组的地层在测区均出露不全;矿区内岩浆岩为花岗闪长岩出露;矿区宏观构造比较简单。地层总体倾向南西，破碎带附近产状变化较大，倾向北或北西。

2.2矿体特征

矿区内发现5条铁矿体和19条石墨矿体，铁矿体均呈近东西向80°方向展布，地表南倾，坑道中北倾，倾角较陡。其中Ⅱ号、Ⅲ号为磁铁矿体，Ⅰ号、Ⅳ号、Ⅴ号为黄铁矿体，黄铁矿体为隐伏矿体。矿体长度小于200m，宽度∠2m，矿脉的总体走向80°，产状80°至近直立，总体北倾。地表赋存于斜长角岩之中，深部围岩为辽河群盖县组黑云变粒岩、大理岩，地表露头较差，绝大部分被残坡积物掩盖。常与硫铁矿共生，较稳定，矿体薄层状。矿石由磁铁矿、黄铁矿组成，偶见黄铜矿化，矿石呈块状。石墨矿体分布在勘查区的北部，控制矿体长度范围为600米，均呈近东西向80°方向展布，赋矿岩石均为盖县组变粒岩。矿体倾向350°左右，倾角较陡，70°左右，真厚度2.02米—30.99米。

3、矿区水文地质

3.1矿区含水层

（1）第四系含水层：第坡积层出露在矿区表层，出露面积较大。含水层水位埋深12.00m—16.00m。含水层岩性主要由粘土和角砾石组成。

（2）斜长角闪岩含水区：分布在矿区西北部。岩石节理裂隙不发育，透水性和富水性较弱。

（3）变粒岩、浅粒岩、片岩含水区: 分布在矿区东北部及中部。岩石节理裂隙不发育，透水性和富水性较弱。但含矿的变粒岩裂隙发育，有一定的透水性和富水性。

（4）大理岩含水区：分布在矿区南部，北部及东部有少量。岩石节理裂隙不发育，透水性和富水性较弱。

3.2隔水层（带）

矿区隔水层为各类岩层岩体。基岩裂隙水以下的岩层和岩体。岩石坚硬致密、节理不发育，均属于隔水层。

3.3地下水的补给、径流、排泄条件

矿区周围山高林密，水土保持良好，各沟叉中多见有地表径流（在雨季）。矿区地下水补给的来源主要是大气降水补给。由于汇水面积较大，大气降水的补给量也较大。由于矿区的地势为东高、西低，矿区地下水是以潜流方式和径流方式向西排出矿区，流入大恩堡河水系。矿区水文地质条件总体看比较简单，地表水体不发育，地下水埋藏较深。开采过程中应根据涌水量采用深水泵排水。对于矿山排水应做到综合利用，以满足生产生活用水需求^[2]。

4、矿区工程地质

根据岩石风化程度不同矿区可分为四个岩组：松散岩组，对矿床开采影响小；强风化岩组，对矿床开采无大影响；弱风化岩组，矿床开采时不需支护；原岩组，岩体较破碎，这一地带常有地下水活动，需做简单支撑及排水。

矿区矿体与围岩界线较明显。矿体赋存于围岩为大理岩，变粒岩，片岩，控制标高200—650m。从测试结果看原岩组岩石力学性质指标中，石英脉、变粒岩抗压强度大，为坚硬的岩（矿）石类型。稳固性好，无需支护。大理岩、片岩抗压强度相对较小，应注意支护，弱风化岩组岩石力学性质指标中等，抗压抗剪较强，为半坚硬岩（矿）石类型，稳固性较好，一般不需支护。

5、矿区环境地质

矿区地处辽宁东部，各种气象灾害均有发生，其中暴雨、洪涝灾害为最突出。冰雹、大风、干旱、低温等气象灾害也经常发生。雨季，山区有时出现山体滑坡、泥石流等地质灾害。

暴雨和洪涝：矿区暴雨每年2次左右,出现的最早时间为4月份，最晚为10月，但主要集中在7、8两月，占全年暴雨的70～80%。大暴雨次数较少，大致2—3年一次^[3]。

矿区遭受的洪涝灾害有两种，一种是内涝，另一种为外洪。其中内涝是由本地集中降雨产生的，近几十年来，矿区内涝偶有发生，但大面积出现的次数极少。夏季预防外洪的压力很大，近10年有些矿区出现了明显的外洪，应引起重视^[4]。

台风：矿区地处内陆，台风对其直接造成灾害的几率不多，但台风北上登陆有时会给矿区带来暴雨、甚至大暴雨天气。2011年8月份“麦莎″就曾给矿区带来了暴雨到大暴雨天气。

干旱：分为春旱、夏旱和秋旱。矿区大多数年份都会出现不同程度的干旱，不完全统计，矿区出现春旱的概率为48%、夏旱的概率为30～40%，秋旱为4～5年一遇。矿区虽然频繁出现旱情(或旱象)，但成灾（特别是成大灾）的概率不大，大致为6～7年一遇。

风沙：近几年矿区的风沙天气有所增多，特别是春季，每年都出现2场以上的扬沙和浮尘天气，但尚没有发生沙尘暴。

山体滑坡和泥石流：矿区的山体滑坡和泥石流等地质灾害发生概率较小，小范围的滑坡现象几乎每年都有发生，大面积出现的次数不多，近50年来历史上成大灾的主要有3次，分别为1982、1987和1989年，另外，1960年、1990年、1997年2002年以及2005年也发生过地质灾害，但是规模和损失程度较小^[5]。

6、结论

通过对勘查区水文、工程、环境地质分析，笔者总结了（1）矿床水文地质属简单类型、工程地质条件属简单类型，环境地质条件属简单类型，按固体矿产开采技术条件勘查类型划分要求，本矿床属开采技术条件简单的矿床。

（2）根据矿床水文地质条件，结合附近矿区采坑涌水量与以往资料预测的涌水量，参数的确定是合适的。

（3）开采过程中应避免形成较陡斜坡而引发崩塌地质灾害；在断裂构造破碎、层间裂隙发育等地段，应采取必要措施，避免上述地质灾害发生，以确保生产安全。

（4）矿山开采中，以科学发展观遵循有关规范和设计，科学开发，注意保护土地和植被，合理排放废石和尾矿，避免造成局部地面沉降、崩塌、滑坡、泥石流或导致土地荒漠化、水土流失等地质灾害发生，保护好环境质量。

（5）矿山开采中应进行水文地质、工程地质及环境地质跟踪监测，不断积累有关资料，为科学、合理、安全开发矿产资源提供依据，更好地为生产服务。

参考文献：

[1]王佳志，邓伟等辽宁省桓仁县大恩堡黄铁（磁铁、石墨）矿地质详查报告[R].2017

[2]矿区水工环地质工作要点探析[J].朱菲,朱元松.低碳世界.2017(02)

[3]水工环地质勘查中问题的防治策略[J].刘晓明,徐亚洲.世界有色金属.2019(02)

[4]专门水文地质学[M].地质出版社.房佩贤等主编, 1996

[5]矿区水工环地质工作方法与技术要求研究[J].周献明.城市建设理论研究(电子版).2017(36)