閆陶冶，潘彥平，賈生花，張克爽

（吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六0 二隊(duì)，吉林 白山 134300）

1 區(qū)域地質(zhì)特征

詳查區(qū)大地構(gòu)造位置屬于中朝準(zhǔn)地臺(tái)（I），遼東臺(tái)隆（Ⅱ），鐵嶺—靖宇臺(tái)拱（Ⅲ），龍崗斷塊（Ⅳ）中部。

1.1 地層

區(qū)域內(nèi)出露地層由老至新主要為太古界，其次為古生界，中生界，新生界。

（1）太古界。太古界三合屯巖群批洲巖組是區(qū)內(nèi)已知最古老的變質(zhì)巖系，主要分布在楊岔河- 青山村一帶，呈大小不等包體、透鏡體或條帶狀殘存在花崗質(zhì)片麻巖中，巖性組合為斜長(zhǎng)角閃巖、黑云變粒巖、磁鐵石英巖等。變質(zhì)作用屬角閃巖相，原巖為一套基性火山巖—碎屑沉積巖。是區(qū)域上鐵礦的主要賦存層位。

（2）古生界。是區(qū)內(nèi)最古老的沉積蓋層，出露面積4.13km2。由寒武系張夏組鮞狀灰?guī)r，崮山組紫色頁巖、粉砂巖，炒米店組薄板狀灰?guī)r組成。分布在景山鎮(zhèn)河北屯一帶，巖層總體呈北東走向。

（3）新生界。由第四系玄武巖、階地、河漫灘等組成。主要分布在上營(yíng)子、刺秋嶺一帶。

1.2 構(gòu)造

區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造有三組：北東向、南北向及東西向，以北東向斷裂為主。主要斷裂構(gòu)造有楊岔河—西南岔北東向斷裂，全長(zhǎng)約18km ；景山—新勝林場(chǎng)北東向斷裂，全長(zhǎng)約25km ；天合興—刺秋嶺南北向斷裂，全長(zhǎng)約7km。其中北東向斷裂構(gòu)造控制著區(qū)域內(nèi)鐵礦點(diǎn)或礦床的分布，南北向斷裂構(gòu)造控制著銅、鉬礦體的分布。

1.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)時(shí)期主要為太古宙，經(jīng)多期變形變質(zhì)作用疊加形成大規(guī)模的變質(zhì)深成侵入體，次為中生代形成天合興花崗斑巖淺成侵入體。

1.4 區(qū)域礦產(chǎn)

區(qū)域礦產(chǎn)主要有：鐵、銅、鉬。目前已發(fā)現(xiàn)小型鐵礦床2 處，鐵礦點(diǎn)5 處，銅鉬礦點(diǎn)1 處。典型鐵礦床有陽岔河鐵礦床、廟嶺鐵礦床。這些礦床成因類型皆屬于“鞍山式”沉積變質(zhì)鐵礦床。

2 礦區(qū)磁異常特征

表1 雙陽地區(qū)磁異常特征

礦區(qū)位于航測(cè)C-59-12-1 號(hào)異常區(qū)內(nèi), 該異常走向近東西，長(zhǎng)1.2km, 寬約0.5km, 異常強(qiáng)度100nT ～300nT, 通過地面1:1 萬磁法檢查, 異常重現(xiàn)性較好。以400nT 為下限, 圈出磁異常兩處，異常特征（表1）。

其中C1 號(hào)異常規(guī)模大，沿走向峰值變化大, 在測(cè)線156、164、和172 峰值分別為1600 nT、9600 nT、4000 nT。異?？傮w走向近東西向, 北側(cè)異常梯度變化大，等值線緊密，南側(cè)等值線稀疏，異常北側(cè)存在負(fù)異常。但在164 線最高值南北兩側(cè)，等值線緊密且對(duì)稱，說明磁性體向南傾伏，沿走向?qū)挾茸兓?，延深變化也較大。選擇31、27、23、19、15、13、11、7、3、0、4、8 十二條勘探線，即異常強(qiáng)度高，規(guī)模較大地段，施工了探槽和鉆探工程，發(fā)現(xiàn)了Ⅰ號(hào)鐵礦體，說明C1 號(hào)磁異常是鐵礦體引起的。

C2 號(hào)異常，在規(guī)模和強(qiáng)度上，均小于C1 號(hào)異常，但在地表也發(fā)現(xiàn)磁鐵石英巖，推斷該異常是由磁鐵石英巖引起的。

3 礦床地質(zhì)特征

礦體特征。區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)3 條鐵礦體（編號(hào)Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3）。其中Ⅰ-1 號(hào)礦體為主要礦體。主要礦體特征敘述如下：Ⅰ-1 號(hào)礦體賦存于太古界三合屯巖群批洲巖組黑云斜長(zhǎng)片麻巖、角閃斜長(zhǎng)片麻巖中，其中磁鐵石英巖為鐵礦床的賦礦母巖。礦體空間分布在33 ～24 號(hào)勘探線間，礦體的賦存標(biāo)高320m ～780m。地表探槽以50m ～100m間距控制礦體長(zhǎng)1550m，深部有24個(gè)鉆孔控制，控制礦體最大傾斜延深451m。單工程見礦真厚度最大為42.36m,最小真厚度1.25m, 平均真厚度約為9.40m，礦體產(chǎn)狀主要分兩個(gè)區(qū)段：第一區(qū)段33 ～10 號(hào)勘探線之間走向300°～255°，傾向210°～165°，第二區(qū)段10 ～24 號(hào)勘探線間礦體由近東西轉(zhuǎn)向南東135°，傾向225°。傾角25°～50°，其中在23 ～27線和2 ～4 線，礦體傾角為50°～55°，礦體形態(tài)為層狀、似層狀, 礦體沿走向或傾向有膨縮，分枝、復(fù)合現(xiàn)象，由礦體頂?shù)装宓雀呔€圖可以看出，該礦體產(chǎn)狀變化，由西向東波狀起伏，由北向南傾角逐漸變緩。礦體厚度變化，沿走向呈透鏡狀產(chǎn)出，沿傾斜方向中間厚，邊部薄，明顯受褶皺構(gòu)造控制。礦體厚度及品位變化程度在不同部位表現(xiàn)不同，其中11 ～24 號(hào)勘探線控制礦體長(zhǎng)1020m，傾斜延深200m ～450m，平均真厚度10.62m。礦體厚度變化系數(shù)74%，屬較穩(wěn)定的，礦石品位變化系數(shù)9%，屬均勻的。33 ～13 號(hào)勘探線控制礦體長(zhǎng)530m，傾斜延深80m ～120m，平均真厚度3.38m。礦體厚度變化系數(shù)104%，屬不穩(wěn)定的；礦石品位變化系數(shù)9%，屬均勻的，礦體中有用組分為鐵。

4 礦床開采技術(shù)條件

4.1 水文地質(zhì)

（1）礦區(qū)水文地質(zhì)。含水層：①第四系砂、礫石孔隙水含水層：該含水層分布于礦床北側(cè)雙陽河谷地區(qū)，河谷寬300m ～500m，由砂、礫石組成，礫石磨圓度和分選性較好，地下水埋深3m ～8m。該含水層水質(zhì)為HCO3型水，地下水露頭處水流量為0.76L/s，含水層厚度為2.30m ～5.00m。該層水主要排泄于雙陽河，對(duì)礦床開采影響較小。②基巖風(fēng)化裂隙水含水層：分布全區(qū)組成巖石有黑云斜長(zhǎng)片麻巖、磁鐵石英巖、變花崗巖，通過全區(qū)24 個(gè)鉆孔簡(jiǎn)易水文地質(zhì)觀測(cè)資料統(tǒng)計(jì)，風(fēng)化帶厚度為2.00m ～33.15m，且全部鉆孔均無涌水現(xiàn)象；含水層厚度為1.9m~24.70m。區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)兩處泉水，據(jù)觀測(cè)泉水q1 流量為0.096L/s，水質(zhì)為HCO3型水，水溫為13℃；泉水q2 流量為0.12L/s，水質(zhì)為HCO3型水，水溫為11℃。組成該含水層巖石節(jié)理、裂隙較不發(fā)育，且隨深度的增加而減弱；富水性較差。該含水層徑流條件較好，最終排泄于雙陽河。隔水層：該層位于基巖風(fēng)化裂隙水含水層之下，組成巖石巖性為黑云斜長(zhǎng)片麻巖、變花崗巖。該層巖石節(jié)理、裂隙不發(fā)育，透水性差。

（2）地下水補(bǔ)給、徑流、排泄。該區(qū)屬低山區(qū)，地下水主要由大氣降水補(bǔ)給，本區(qū)處于低山淺切割區(qū)，礦床所在位置地勢(shì)南高北低，地下水可以通過斜坡地帶徑流，向兩側(cè)斜坡排泄?；鶐r風(fēng)化裂隙含水層是區(qū)內(nèi)主要含水的巖層，大氣降水滲入是基巖裂隙潛水的補(bǔ)給來源，大氣降水沿山坡傾斜方向匯入溝底，只有部分滲入基巖裂隙。形成基巖風(fēng)化裂隙水，以泉水的形式排泄于溝谷。

（3）涌水量估算。該區(qū)以南方向3km 處有陽岔河鐵礦正在開采，陽岔河鐵礦區(qū)侵蝕基準(zhǔn)面標(biāo)高534m，主要含水層為基巖風(fēng)化裂隙含水層，含水層厚度21m~79.50m，主要補(bǔ)給來源為大氣降水，一部分以泉的形式排泄，泉水流量0.717L/s~5.12L/s ；一部分排泄于河谷。陽岔河鐵礦開采面積為80884.00 ，開采水位降深146.10m。本區(qū)預(yù)開采面積為259943.40，水位降深240.52m。采用比擬法進(jìn)行涌水量估算。

計(jì)算公式：

Q- 預(yù)測(cè)礦坑涌水量（t/d）。Q1- 陽岔河鐵礦床礦坑涌水量為實(shí)際資料收集41.84（t/d）。S- 預(yù)測(cè)水位降低為24 個(gè)鉆孔平均終孔穩(wěn)定水位標(biāo)高與礦體標(biāo)高之差240.52（m）。S1- 陽岔河鐵礦床水位降深為實(shí)際資料收集146.10（m）。F- 預(yù)計(jì)開采面積259943.40（m2）。F1- 陽岔河鐵礦床開采面積為實(shí)際開采面積80884.00（m2）。

計(jì)算結(jié)果：

上述計(jì)算結(jié)果為開采時(shí)的正常涌水量，在計(jì)算過程中所引用的預(yù)測(cè)面積是礦體儲(chǔ)量計(jì)算的面積，待正式開采時(shí)，用實(shí)際面積重新計(jì)算。

（4）供水方向。本區(qū)地下水為基巖風(fēng)化裂隙水，含水層的富水性較差，地下水補(bǔ)給又具有季節(jié)性特征，枯水期內(nèi)地下水資源有限，滿足不了工業(yè)用水的要求。本區(qū)可以攔截雙陽河水，雙陽河距離礦區(qū)直線距離約600m，河水流量1.07L/s，可作為本區(qū)的供水水源。

4.2 礦區(qū)工程地質(zhì)

表2 巖( 礦) 石力學(xué)性質(zhì)一覽表

（1）巖( 礦) 石物理力學(xué)性質(zhì)。本區(qū)進(jìn)行了物理力學(xué)試驗(yàn)，該區(qū)共分為黑云斜長(zhǎng)片麻巖組、磁鐵石英巖組和變花崗巖組。黑云斜長(zhǎng)片麻巖組厚度為28.85m ～136.85m，花崗巖組厚度為8.75m ～34.85m，磁鐵石英巖組為1.40m ～37.55m。對(duì)礦體及其頂?shù)讎鷰r進(jìn)行了力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)，測(cè)試結(jié)果見表2。由于黑云斜長(zhǎng)片麻巖上盤取樣位置靠近風(fēng)化帶，故巖石強(qiáng)度屬軟弱巖石。對(duì)礦床開采影響較小。

（2）礦體與圍巖。礦體巖性為磁鐵石英巖，為塊狀結(jié)構(gòu)，節(jié)理不發(fā)育。圍巖巖性為黑云斜長(zhǎng)片麻巖，為整體塊狀結(jié)構(gòu)，節(jié)理不發(fā)育，裂隙水甚為微弱，礦體與圍巖界限清楚，巖體質(zhì)量系數(shù)RQD 均＞90%。

（3）構(gòu)造條件。斷裂構(gòu)造發(fā)育在礦區(qū)西部15 ～23 號(hào)勘探線間，在鉆孔中見多條破碎帶，破碎帶寬度為1.9m ～3.5m，由灰綠色斷層泥、片麻角礫組成。斷層產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致，對(duì)礦體無破壞作用。構(gòu)造條件屬簡(jiǎn)單類型。

4.3 礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)

（1）區(qū)域穩(wěn)定性。該區(qū)在“東北地區(qū)烈度區(qū)劃圖”上，白山地區(qū)抗震設(shè)防烈度為Ⅵ度區(qū)，地震動(dòng)峰值加速度值小于0.05g，自有地震記載以來，區(qū)域內(nèi)未發(fā)生過破壞性地震。據(jù)吉林省地震局記錄，僅發(fā)生過幾次小于4 級(jí)的地震，對(duì)該區(qū)無破壞性影響，故該區(qū)屬地震穩(wěn)定區(qū)。

（2）自然地理環(huán)境及社會(huì)環(huán)境。該區(qū)位于低山地區(qū)，植被茂盛，林地密集，自然環(huán)境好，附近無居民居?。辉搮^(qū)不屬于旅游區(qū)，不屬于文物保護(hù)區(qū)和自然保護(hù)區(qū)，無滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生，開采礦石不會(huì)造成山體開裂、巖體崩塌、滑坡、泥石流等人為地質(zhì)災(zāi)害和地質(zhì)環(huán)境的污染。該區(qū)開采礦床不會(huì)影響當(dāng)?shù)刈匀坏乩砑吧鐣?huì)環(huán)境。

（3）地表水及地下水環(huán)境。①地表水：礦區(qū)范圍在雙陽河支流上游，無居民居住，植被、林木發(fā)育，不存在污染源，地表水質(zhì)量較好。②地下水：地下水含水層主要為基巖裂隙水，靠大氣降水滲入補(bǔ)給，今后采礦坑道中為不含水的巖( 礦) 石，只有微量礦坑水排出，不會(huì)對(duì)地表水造成污染，加之地下水不含有害成分。

（4）環(huán)境地質(zhì)評(píng)價(jià)。本區(qū)地質(zhì)環(huán)境類型為第一類，礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量良好，礦區(qū)附近無污染源，地表、地下水水質(zhì)良好，無自然地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。開采礦石和廢石不易分解出有害組分，不含造成地質(zhì)環(huán)境的污染成分。區(qū)域穩(wěn)定性好，區(qū)域未發(fā)生過破壞性地震，對(duì)礦床開采沒有影響。礦區(qū)水環(huán)境質(zhì)量良好，地下水、地表水水質(zhì)良好，水化學(xué)類型為HCO3型水，PH 值一般為6.5 ～7.3。適用于生活、工業(yè)及農(nóng)業(yè)用水要求。總體來看，礦區(qū)位于地震穩(wěn)定的低山地區(qū)，無自然地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。開采礦石也不會(huì)造成人為地質(zhì)災(zāi)害和地質(zhì)環(huán)境的污染。環(huán)境地質(zhì)質(zhì)量為良好類型，即Ⅰ類型。

4.4 礦床開采技術(shù)條件評(píng)價(jià)

綜上所述，該礦床的地形有利于自然排水，大部分礦體位于侵蝕基準(zhǔn)面以上，地形有利于自然排泄。含水層富水性弱，附近無地表水體影響。礦床水文地質(zhì)條件為簡(jiǎn)單類型。礦體圍巖單一，力學(xué)性質(zhì)強(qiáng)度高，結(jié)構(gòu)面不發(fā)育，井巷穩(wěn)定性好。工程地質(zhì)條件為簡(jiǎn)單類型。礦床地處地震穩(wěn)定的低山地區(qū)，無原生環(huán)境地質(zhì)問題，礦石及廢棄物不易分解出有害組分，采礦活動(dòng)不會(huì)形成對(duì)附近環(huán)境和水體的污染，環(huán)境地質(zhì)質(zhì)量為良好型。其開采技術(shù)條件屬簡(jiǎn)單型。

5 結(jié)語

在尋找安山式鐵礦時(shí)，應(yīng)用地表高精度磁法工作是可行、準(zhǔn)確的，本文總結(jié)了雙陽礦床磁異常特征及礦床開采技術(shù)條件，對(duì)該地區(qū)下一步地質(zhì)找礦工作具有指導(dǎo)意義。