利阳铅锌矿开采技术条件研究

一、区域地质背景

区域大地构造位置处于内蒙古中部地槽褶皱系（Ⅰ级），苏尼特右旗晚华力西地槽褶皱带（Ⅱ级），哲斯―林西复向斜（Ⅲ级）之东部。

1.地层

区域地层区划属于滨太平洋地层区、大兴安岭―燕山地层分区，乌兰浩特―赤峰地层小区。出露地层主要有古生界二叠系、中生界侏罗系及新生界第四系。

（1）古生界二叠系下统大石寨组（P1d）

古生界二叠系下统大石寨组，为一套中酸性火山岩和碎屑沉积岩，厚度较大。由于蚀变作用，局部地区出现铅锌矿化带。故古生界二叠系下统大石寨组砂板岩、硅化灰岩为铅锌矿体围岩。

（2）中生界侏罗系上统（J3mn）

根据岩性组合特征为玛尼吐组。玛尼吐组（J3mn）为一套陆相安山质火山岩及火山碎屑沉积岩建造，主要岩性为安山岩、安山质岩屑晶屑凝灰岩及安山质凝灰砾岩及凝灰质砂岩。

（3）新生界第四系（Q）

新生界第四系广泛分布，区域上出露全新统，分布于低洼地带和沟谷地带，为近代的松散堆积物。

2.构造

本区构造较发育。主要表现为褶皱构造和断裂构造。褶皱构造主要为华力西晚期形成的北东向黄岗梁复式背斜，构成了区内褶皱构造的主体。

断裂以北东向、北西向最为发育，南北向和近东西向构造次之。北东向是区域性主干断裂，以压扭性为主，南北为扭性断裂，东西向和北西向断裂分别呈张扭性和张性。

3.岩浆岩

本区岩浆活动较为强烈。侵入岩分布明显受北东向构造控制，呈北东向带状展布。岩浆活动主要以燕山晚期为主，侵入体岩性为花岗斑岩（γπ），多以小型岩枝产出。区内其它脉岩主要有闪长玢岩脉、二长斑岩脉等。

二、矿区地质概况

1.矿区地层

矿区内出露地层为：古生代二叠系下统大石寨组（P1d）、中生界侏罗系上统玛尼吐组（J3mn）、新生界第四系全新统（Q）。地层由老至新分述如下。

（1）古生界二叠系下统大石寨组（P1d）

该地层在矿区内出露广泛。岩性为浅变质砂板岩类，属海相砂泥质～碳酸盐沉积建造，相当于区域上的大石寨组下段。地层总体呈北东向展布。主体倾向为南或南东，倾角36°～48°。主要岩性为变质粉砂岩、变质细砂岩、板岩、碳质板岩及硅化灰岩，为铅锌矿的赋矿地层。

（2）中生界侏罗系上统玛尼吐组（ J3mn）

该地层主要分布在矿区的西北部。属陆相安山质火山熔岩和火山碎屑岩建造，地层走向总体呈北东向展布，倾向南，倾角34°。主要岩性为安山岩、安山质岩屑晶屑凝灰岩、凝灰质砾岩及凝灰质砂岩。

（3）第四系全新统（Q）

第四系地层为松散堆积物，主要分布在一采区、二采区东部地势低洼地带，为风成砂和残坡积碎石，厚度1.0-5.0m，现多为农田。

2. 构造

（1）单斜构造

矿区构造仅发育有晚古生界复式向斜构造的一部分，二叠系地层多呈倾向南或南东，倾角36°～48°的单斜产出，是矿体的赋矿层位。

（2）断裂构造

规模较大的断裂仅见矿区北西部，宽1.0～5.0m，贯穿矿区并延伸矿区以外，全长320.0余米，走向近南北。断层南段位于大石寨组地层内，以构造角砾岩发育于地表，局部具有明显的褐铁矿化，北段进入花岗斑岩和玛尼吐组火山岩中，局部被花岗细晶岩脉和石英脉充填，断层走向呈舒缓波状，倾向东南，倾角40°～60°，断层性质属压性，对矿体无破坏作用。

（3）控矿构造

矿区内已发现的铅锌矿体，均沿断裂破碎带充填成矿。矿体总体走向为近东西向和北西西向与地层走向近同。沿断层破碎带充填石英脉，并有较强的铅锌矿化，并形成矿体。断层面产状较陡，均在60°左右，其构造性质明显为张扭性，是矿体的容矿构造。

3.岩浆岩

岩浆岩仅出露于矿区北西部，面积较小，为燕山晚期花岗斑岩。岩体呈狭长厚大的脉状展布，岩性为浅肉红色花岗斑岩，斑状结构，块状构造。斑晶成分主要为石英和长石，主要矿物成分为石英、碱性长石、钠长石和少量黑云母，该岩体侵入二叠系下统大石寨组地层。

三、地壳稳定性

根据GB/187306-2001《中国地震参数区划图》（1： 400万）《中国地震动峰值加速度区划图》，扎鲁特旗香山乡铅锌矿所在区域地震动峰值加速度0. 05g，对照地震烈度为Ⅵ级。经现场调查与资料分析，本区地壳一直处于基本稳定状态，未发生过较大地震，区域地壳基本稳定。

四、水文地质条件

（一）、地下水类型

根据矿区含水层岩性及地下水赋存特征，矿区地下水分为第四系松散岩类孔隙潜水与基岩裂隙水两种类型。

（二）、含水层分布及特征

1.第四系松散岩类孔隙水

第四系松散岩类孔隙水为全新统残坡积砂砾石含水层，分布在山间沟谷地带。岩性主要为风成砂、砂砾碎石，含水层厚度5.0-10.0m，水位埋深3.0～6.0m，据现场民井调查，单井涌水量0.1 L /S，富水性弱。水化学类型属于HCO3-Ca及HCO3-Mg型水，矿化度

2.基岩裂隙水

据矿区水文地质资料，含水层为下二叠统大石寨组变质砂岩、板岩和上侏罗统玛尼吐组火山岩。地表岩石风化裂隙比较发育贮存风化裂隙水。地下水埋深随地形变化，一般在25.0～30.0m之间，厚度5.5-6.5m，单井涌水量5.0t/d，富水性差。地下水水质较好，多为HCO3-Ca及HCO3-Mg型，PH值7.34～7.65，矿化度

（三）、地下水补给、径流与排泄

第四系松散岩类孔隙水、基岩裂隙水直接受大气降水补给。其径流受地形和地层产状控制，总体径流方向由北西向南东。排泄方式以侧向径流为主，其次为植物蒸腾。基岩裂隙水则以侧向径流方式汇入区域含水层。

（四）、矿区水文地质勘探类型

根据《矿区水文地质工程地质勘探规范》（GB12719-91），确定矿区水文地质勘探类型属于Ⅱ类I型，即以基岩裂隙水为主、水文地质条件简单的矿床。

五、工程地质条件

（一）、岩土体类型、分布及特征

根据矿区地层岩性、岩土体结构及工程地质特征，将矿区岩土体类型划分为三种类型。

1.硬质岩

硬质岩主要分布在矿区西北部基岩的高位山坡及山脊，面积不大较连续。岩性为花岗斑岩、安山岩、安山质凝灰岩。节理裂隙中等发育，一般1.0～3.0条/O，多闭合，无充填物，岩石极为致密坚硬。花岗斑岩、火山岩新鲜岩石的承载力特征值3100.0～3500.0KPa.

2.较硬质岩

主要为变质砂岩、变质粉砂岩及板岩，灰黑色～黄绿素色，厚层状结构，节理裂隙发育，多被碳酸盐充填，岩层较坚硬，岩石承载力2500.0～3000.0KPa.岩石风化带厚度30.0～25.0m，岩石强风化带承载力为40.0 KPa.

3.碎石土

碎石土主要分布在矿区沟谷地带，岩性为第四系坡洪积碎石、砂土，厚度1.0～5.0m。其中砂土主要成分由石英、长石组成，结构松散，稍密。承载力特征值80.0.0～120.0KPa，碎石多为基岩风化物，成角砾状，分选差，一般粒径5.0～15.0mm，承载力特征值100.0～1500.0 KPa.

（二）、不良工程地质问题

1.软弱岩层分布与特征

根据矿区地质勘察报告，矿区不存在软弱岩层。

2.节理裂隙与断裂带分布与特征

本矿山断裂构造不发育，节理裂隙较发育。近地表基岩风化，为节理裂隙主要分布区。其裂隙属于层间裂隙被风化裂隙分割， 裂隙宽度不大。在开采第一中段时，要注意防护，以免产生地质灾害。

3.风化层分布与特征

岩石风化带厚度25.0～30.0m，分为强风化带、中风化带和微风化带。由于风化裂隙发育，局部地段岩石整体稳固性有所降低，开采时应加强支护。

三、工程地质勘探类型

按照《矿区水文地质工程地质勘探规范》（GB12719-91），矿区工程地质勘探类型属于Ⅱ类Ⅱ型，即以块状岩类为主，工程地质条件中等的矿床。