地质勘测论文范文

[中图分类号] P634.8 [文献码] B [ 文章 编号] 1000-405X(2013)-7-229-2 中国地质调查局是我国目前唯一组织公益性地质钻探技术研究开发和推广应用的单位，自1999年成立以来，在组织地质钻探技术研究开发和推广应用方面开展了大量工作并做出了显著的成绩，对我国地质钻探技术的发展起到了较好的推动作用。面对地质工作大发展的新形势和实现地质工作现代化目标的要求，地质钻探技术如何发展，如何更好地起到对地质工作的支撑作用，笔者对这些问题有些不成熟的想法，在此发表，希望能抛砖引玉，与大家共同探讨地质钻探技术的发展问题。 1地质工作对钻探技术的需求 目前我国矿产资源紧缺，资源问题成为制约国家建设和国民经济发展的瓶颈问题，引起了国家政府和领导的高度重视。在国务院关于加强地质工作的决定提出的地质工作主要任务中，突出能源矿产勘查和加强非能源重要矿产勘查是两项首要任务。国家为此投入了大量经费，除了正在实施的国土资源大调查专项基金之外，又启动了危机矿山接替资源找矿专项基金和地质勘查基金。此外，地方、甚至个人也在找矿方面表现出很大的热情，并进行积极的投资。近年来，随着地质工作的加强，地质钻探工作量成倍增长，一些省区的年钻探工作量达到了几十万米。钻探工作项目资金来源有国土资源大调查、矿产资源补偿费、中央财政补贴、省资源补偿费、地方财政补贴、市场项目等。钻探工作量加大，使得对钻探设备和技术的需求同时加大。 2地质钻探技术应用现状 与世界先进的钻探技术相比，目前我国地质勘探工作中采用的钻探技术总体水平比较落后。钻探施工主要采用立轴式岩心钻机，基本上是20世纪80年代左右的设计。现代的全液压动力头钻机依靠进口，我国自己研制的产品已经开始出现，但还未得到大面积推广应用，而且现在只有个别钻深能力(1000m)的钻机，还未形成系列。钻探工艺方面，一些先进的钻进工艺方法还没有得到推广应用。金刚石绳索取心钻进方法虽得到了较多的应用，但还未能大面积普及。液动锤钻进(液动冲击回转钻进)方法的优点虽然为人们所认识，但由于该方法在恶劣的泥浆条件下使用时，钻具可靠性和寿命方面存在着一些问题以及这些年钻探现场管理水平的下降，使其在地质钻探中的应用较以前更少。一些具有较好前景的先进的钻进工艺方法，如绳索取心液动锤钻进方法和不提钻换钻头方法虽然都已研制成功，但实际应用很少。空气反循环取样钻进方法尽管具有高效率、低成本的特点，但由于没有得到地质人员的认可，至今未能得到推广。除此之外，目前地质钻探施工中所用的钻孔护壁堵漏技术、测斜技术等，基本上也是20世纪80年代左右的水平。由于采用的钻探技术水平不高，地质勘探中钻探工作的效率和效果不太理想，表现在台月效率较低、复杂地层钻进问题多、深孔钻进能力差、钻进成本高。这些问题的存在，使得钻探技术对地质工作的技术支撑效果受到影响。 3地质钻探技术发展目标 笔者认为，考虑地质钻探技术发展目标时应该分阶段，应该分成近期、中长期和远期。划分原则是：至2010年为近期，至2020年为中长期，至2050年为远期。 3.1远期(至2050年)目标 实现地质钻探技术的现代化应该是钻探技术发展的远期目标。在国务院关于加强地质工作的决定和国务院温家宝就贯彻决定所作的重要批示中，都明确地提出了要实现地质工作现代化。关于地质工作现代化的定义，目前尚无统一的说法。笔者的理解是：地质工作现代化的标志应该是，在地质工作中普遍采用具有现代世界先进水平的地质勘查技术。钻探技术是地质勘查技术的种类之一，地质钻探技术的现代化也应该符合此项标准。然而，此项目标的实现是一项长期和艰巨的任务，因为只有国家的整体工业技术水平达到了世界先进水平后，我国的地质钻探技术才有可能从总体上达到世界先进水平，地质钻探技术现代化与国家的现代化应该是基本同步的。邓小平同志在介绍中国实现现代化的三步走战略时，明确提出到2050年中国基本实现现代化，达到世界中等发达国家的水平。1999年10月22日，时任国家主席江泽民在英国剑桥大学发表演讲时向公众宣布：我们的目标是，到下世纪中叶，即中华人民共和国成立一百周年时，基本实现现代化。由此看来，我国地质钻探技术现代化实现的时间应该是21世纪中叶。 3.2中长期(至2020)年目标 地质钻探技术发展的中长期(至2020年)目标应该是：自主创新能力显著增强，地质钻探技术水平显著提高，自主研发的新型钻探设备和先进钻进工艺方法得到较大面积的推广应用，钻探装备与施工技术总体上接近发达国家水平。 3.3近期(至2010年)目标 地质钻探技术发展的近期(至2010年)目标应该是：初步完成2000m深度以内的新一代地质岩心钻探设备系列研制;改进完善一批先进的钻进工艺方法，使之达到推广应用的水平;取得一批深孔钻探、复杂地层钻探和高精度定向钻探技术研究成果;研发成功现代的深水井和煤层气井钻探用全液压动力头钻机;地质钻探科技成果转化和推广取得较显著的成效。 4地质钻探技术近期研发工作重点 中国地质调查局近期组织开展的地质钻探技术研发工作基本上是按照上述的近期目标的思路安排的，重点研究内容如下： (1)2000m深度以内的新一代地质岩心钻探设备系列;(2)满足覆盖区化探和异常查证需求、适应复杂地层条件的轻便、高效、多功能取样钻机及其配套的钻进工艺方法和器具;(3)1000m全液压动力头水井和煤层气井钻机及其配套的钻进工艺方法和器具;(4)改进完善一批先进的钻进工艺方法，包括冲击回转钻进方法、绳索取心冲击回转钻进方法、不提钻换钻头方法和深孔绳索取心方法;(5)解决复杂地层钻进技术难题，包括复杂地层钻孔护壁堵漏技术问题、复杂地层取心技术问题等;(6)高精度定向钻探技术，包括提高钻孔测量精度和定向钻进施工中靶精度的技术以及取心定向钻进技术;(7)万米科学超深孔钻探技术方案预研究。除了研究与开发工作以外，钻探新方法、新技术推广应用也是中国地质调查局钻探技术管理工作的重点之一，拟开展以下一些工作： ①新型岩心钻探机具应用培训;②地质调查浅层取样钻技术应用培训;③地质钻孔测量技术应用培训;④新型地质钻探泥浆体系应用培训;⑤节水钻进技术应用培训;⑥空气反循环取心钻进技术培训和应用示范;⑦车载式浅层取样钻机应用示范。 5几个值得强调的问题 5.1加强技术创新 技术创新的核心内容是科学技术的发明和创造，其直接结果是推动科学技术进步，提高社会生产力的发展水平，进而促进社会经济的增长。通过技术创新可实现技术跨越式发展，在短期内获得显著的技术经济效果，使一些常规方法难以解决的问题得到解决。这里举2个钻探技术领域技术创新取得显著成效的实例。第一个实例是科拉超深钻。前苏联的工业技术发达程度比不上西方国家，却钻成了世界上唯一一口深度超万米的钻井——12262m深的科拉超深井。钻万米超深井的难度非常大。这口井之所以能钻进成功，是因为前苏联人在施工这口井时进行了大量的钻探技术创新，其中3项对钻进施工的成败起决定性作用的重大创新是：超前孔裸眼钻进方法;铝合金钻杆;带减速器的涡轮马达井底驱动。第二个实例是中国大陆科学钻探工程科钻一井。该项目是在坚硬的结晶岩中施工5000m连续取心钻孔。这种施工在我国没有先例，在世界上也属高难度钻井工程。该井在施工时采取了一系列的技术创新，涉及套管和钻进施工程序、取心钻进技术、扩孔钻进技术和井斜控制技术，最终获得了高效、优质的施工效果。由于采用螺杆马达-液动锤-金刚石取心钻进方法，使机械钻速提高50%以上，回次长度由3m提高到8～9m，大大节省了施工时间和成本。 5.2加强新方法、新技术推广应用 新方法、新技术从研发出来，到在钻探施工中得到普遍应用，通常需要花很长的时间，做大量的推广应用工作。推广应用工作包括宣传、现场演示、技术培训和技术交流等。这些环节工作效果的好坏，都会直接影响到科技成果转化及其得到实际应用所需的时间，影响地质钻探技术现代化的进程。为获得好的效果，该项工作应有计划、有组织地开展，因为研发单位通常只是从本单位的利益和眼前的利益考虑推广应用工作，而该项目工作的计划和组织实施需要一种全局性和长远的考虑。这些年来，在钻探技术研究与应用的所有环节中，科技成果推广应用是相对比较薄弱的环节，加强此方面工作是当务之急。 参考文献 [1]王达.探矿工程(地质工程)未来20年科技发展战略研究[J].探矿工程(岩土钻掘工程)，2004，31(1).看了“地质钻探技术论文”的人还看： 1. 工程地质勘探中的钻探技术应用论文 2. 工程地质勘查论文 3. 工程地质勘察论文 4. 地质毕业论文范文 5. 地质学毕业论文范文

普查报告目 录1. 绪论 11.1 工作目的任务 11.2 位置交通 11.3 自然地理与经济概况 11.4 以往地质工作评述 21.5 本次地质勘查工作情况 32. 区域地质及矿区地质 32.1 区域地质 32.2 矿区地质 53. 矿床地质 73.1 矿体分布、规模及产状 73.2 矿石特征 83.3 矿石中有益及有害组份含量及其变化 93.4 矿体围岩地质特征及覆盖层特点 103.5 矿床类型及找矿标志 103.6 矿石加工技术性能 114. 矿床开采技术条件 114.1 水文地质 114.2工程地质 154.3 环境地质 165. 勘查工作及其质量评述 165.1勘查方法及工程布置 165.2勘查工程质量评述 175.3地质勘查工程测量及其质量评述 175.4 地质填图工作及其质量评述 185.5 采样、化验工作及其质量评述 196. 资源/储量估算 206.1 储量/估算所依据的工业指标 206.2储量/估算方法的选择及其依据 206.3储量/估算参数的确定 216.4矿体圈定原则及块段划分 226.5资源/储量分类 226.6剥采比计算与资源/储量估算结果 237. 矿床开发经济意义概略研究 237.1水泥用石英砂岩资源形势分析 237.2矿山开发的技术条件 247.3经济效益和社会效益 258. 结论 258.1结论 258.2 建议 261. 绪论1.1 工作目的任务为与##水泥灰岩矿寻找配套的硅质原料基地，##省国土资源厅以#国土资勘便字[2004] 013号文件，将“####水泥用石英砂岩矿勘查”项目下达我队承担。2004年6月6日##省国土资源厅地勘处组织有关专家对我队提交的《##省###县##水泥用石英砂岩矿普查设计》进行审查，以##国土资勘便字[2004]058号文批准实施。本次工作主要任务是：通过矿区1：2000地形地质草测，基本查清区内地层、构造、岩浆岩的分布、产状及相互关系。地表以75m间距沿矿体周边布置探槽，中间以稀疏浅井控制矿体，通过系统取样基本查清矿体的分布、形态、产状及矿石质量，估算资源/储量。同时调查矿床开采技术条件，为矿山开发利用和规划开采提供基础地质资料。1.2 位置交通####水泥用石英砂岩矿区位于####市北15公里，隶属###县##镇管辖。地理坐标 东经 119°$$′45〃～119°%%%′30〃，北纬 40°$$$′45〃～40°%%%′30〃。矿区面积1.46km2。^^^^公路自矿区东南3km通过。矿区西侧有“村村通”水泥路至%%和%%村。交通方便。(见交通位置图) 1.3 自然地理与经济概况1.3.1自然地理（1）地形地貌矿区位于@@山脉东段南缘，地势北高南低，区内沟谷发育，属@@支流水系，仅在雨季洪水较大，间歇性强。区内最高峰海拔312.70m，最低70.2m，最大相对高差242.5m。地貌以低山～丘陵为主。（2）气象本区属东部季风区暧温带湿润气候，冬季受西伯利亚和蒙古冷空气影响，多西北风，夏季受海洋气团和太平洋高压影响，多东南风，气候总趋势是冬季较长偏暖，秋季较短，夏季炎热时间不长，春季干燥多风，平均风速3m/S，最大风速26m/S。区内多年平均气温10.5℃，多年平均降水量679.3mm，最大年降水量为1273.5mm（1969年），最小年降水量为320.0mm。日最大降水量378mm（1959年7月21日），多年平均蒸发量1646.8mm，为多年平均降水量的2.3倍。（3）地震本区位于郯庐地震带和华北地震带内，区内地壳稳定程度属次不稳定级，地震烈度为7度。1976年唐山大地震使本区遭受了Ⅶ度的地震破坏。1.3.2经济概况区内经济以农业为主，农作物主要有玉米、高粱，矿业开发有小煤窑、水泥灰岩和建筑石材、碴石料等。区内水电充足，劳动力资源尚属充足。1.4 以往地质工作评述区内地质工作历史久远，地质研究程度较高，上世纪七－八十年代**省地勘局区域地质调查大队在该区先后进行1:20万和1:5 万区域地质调查工作，九十年代##地质大队对该区进行了水泥灰岩矿及水泥用石英砂岩矿地质普查工作， 1995年提交了《##县%%水泥用石英砂岩矿详查报告》，现为$$水泥厂硅质配料矿山，上述工作成果为本次工作提供了丰富的基础地质资料。1.5 本次地质勘查工作情况##地质大队于2005年初开展工作，首先进行矿区1:2千地形地质草测，然后施工槽探和浅井，于11月完成全部野外工作， 之后转入室内资料的全面整理及报告编写。通过本次工作共获得水泥用石英砂岩矿资源量（331+332+333）138.77万吨。共完成实物工作量如下（见下表）： 完成工作量总表 表1-1工作项目 单位 完成工作量 备注 1：2000地质草测 Km2 1.46 1:1000地质剖面测量 Km 1.052 3条探矿工程 槽 探 m3 1410 21条 浅 井 m 6 1眼采 样 刻 槽 样 件 120 小 体 重 件 22 化验测试 基 本 分 析 件 120 组 合 分 析 件 2 小体重测试 件 22 内 检 分 析 件 16 外 检 分 析 件 15 2. 区域地质及矿区地质2.1 区域地质本区位于华北地台燕山台褶带山海关台拱南部$$盆地西南缘。区内出露地层比较齐全，岩浆活动频繁，断层及褶皱构造较为复杂。兹将主要地质特征简述如下：2.1.1地层：该区变质基底为晚太古代变质深成岩，自中上元古代青白口系开始接受沉积至侏罗纪中期，除志留纪、泥盆纪外，各时代地层均有出露，但受古地理环境限制，各时代地层发育情况不等。本区各地层单位的划分和各地层岩性组合主要特征见插表2-1区 域 地 层 表 表2-1界 系 统 组 代号 厚度（m） 主 要 岩 性新生界 全新统 Q4 河流相砂、砾石层及残坡积层 上更新统 Q3 0-5 下部为冰积层，上部为冲洪积砂、砾石、粉砂及黄土 中更新统 Q2 0-3 以洞穴堆积为主中生界 侏罗系 张家口组 J3Z 332-3079 流纹岩夹流纹质熔岩、角砾岩、凝灰角砾岩 白旗组 J3b 86-544 安山岩，流纹质凝灰角砾岩、流纹岩、粉砂岩 髫髻山组 J2t 2662-3153 辉石安山岩夹气孔状安山岩、安山集块岩夹煤线及薄层煤 门头沟组 J1m 178-312 薄层粉砂岩夹砂砾岩、煤层、含砾粗砂岩、炭质页岩 三叠系 黑山窑组 T3h 161.8 中粗粒长石石英砂岩、炭质页岩、粉砂岩、含煤线古生界 二叠系 石千峰组 P2Sh 0-15 紫色粉砂岩、泥岩夹少量砾岩、粗一中粒净砂岩、杂砂岩 上石盒子组 P2S 0-72 灰白色中厚层状含砾粗粒长石净砂岩夹细砂岩、粉砂岩 下石盒子组 P1X 115 灰色含砾中粗粒长石杂砂岩，有A2、A1层耐火粘土岩 山西组 P1S 618 含砾细粒长石杂砂岩、粉砂岩、炭质页岩及粘土岩 石炭系 太原组 C3t 51 灰黑色粉砂岩含铁质结核夹少量煤线及灰岩透镜体 本溪组 C2b 70.7-82 铁质砂岩或褐铁矿、粘土岩、细砂粉砂岩及页岩 奥陶系 马家沟组 O2m 101 白云质灰岩夹虫孔灰岩、白云岩、局部为含燧石白云质灰岩 亮甲山组 O1L 139-300 豹皮状灰岩为主，其次有虫孔灰岩夹钙质页岩，含燧石结核虫孔灰岩夹薄层泥质灰岩 冶里组 O1y 101-123.5 以灰岩为主，夹少量砾屑灰岩及虫孔灰岩，黄绿色页岩，泥质条带灰岩，紫红色竹叶状灰岩，薄层碎屑砾屑灰岩 寒武系 风山组 ∈3f 29.3-92 竹叶状灰岩，泥灰岩夹砾屑泥灰岩、钙质页岩及泥质条带灰岩 长山组 ∈3c 18 砾屑灰岩、粉砂岩与页岩互层夹藻灰岩及生物屑灰岩 崮山组 ∈3g 37-102 下部和上部为灰岩及粉砂岩，中部为灰色灰岩 张夏组 ∈2z 130-168.4 上部鲕状灰岩夹含藻灰岩，下部鲕状灰岩夹黄绿色页岩 徐庄组 ∈2x 27.3-101 黄绿色含白云母粉砂岩夹紫色粉砂岩细砂岩及灰岩 毛庄组 ∈1mz 112 紫红色页岩为主，页岩中含白云母小片 馒头组 ∈1m 71 砖红色泥岩、页岩为主，底部具角砾岩和砾岩 府君山组 ∈1f 146 暗灰色豹皮沥青质白云质灰岩上元古界 青白口系 景儿峪组 Qnj 28-32 薄层及中厚层泥晶灰岩夹钙质页岩 龙山组 Qnl ＞95 含砾砂岩夹页岩太古界 单塔子群 白庙子组 Aγb ＞344 混合岩化黑云角闪斜长变粒岩夹浅粒岩及黑云母角闪片岩 迁西群 三屯营组 Aγs ＞12122 混合岩化角闪斜长片麻岩，黑云角闪片麻岩，黑云斜长片麻岩夹斜长角闪岩，磁铁石英岩2.1.2.构造**向斜是一个由古生界和中生界地层组成的不对称的向斜构造，北起城子峪，南至下平山，长20km；东自张岩子，西至花场峪，宽约10km。向斜轴向近南北，轴面西倾，倾角78°左右。区域断裂构造较为发育，西翼发育的北北东向断裂构造，造成地层层序不连续和局部缺失，并明显地使古生界地层出露宽度变窄。断裂构造还见有北东向、东西向、北西西向等，都不同程度地影响了地层的连续性。2.1.3岩浆岩本区岩浆岩活动相当频繁，以燕山期为主。西侧花岗岩体的上侵造成向斜西翼沉积岩层产状变陡，局部倒转；南东侧&&花岗岩体侵位于中生界火山岩之中。区内闪长玢岩、花岗斑岩等均有出露，呈岩床、岩脉状侵入于各时代地层中，规模不大。2.1.4区域矿产区内矿产资源较丰富，以非金属矿产为主。主要有水泥用石灰岩、无烟煤、耐火粘土、石英砂岩等。石灰岩矿主要产于寒武系张夏组及奥陶系冶里组、亮甲山组。煤、耐火粘土主要产于石炭系、二叠系及中生界侏罗系地层中。石英砂岩产于上元古界青白口系龙山组及古生界二叠系上石河子组地层中。区内金属矿产规模较小，多零星分布。2.2 矿区地质矿区位于^^向斜西南缘，矿区出露地层主要为上元古界青白口系龙山组一段、二段和新生界第四系残坡积物。地层呈平缓单斜状产出，断裂构造使矿区总体形成一地堑状平台，太古界变质花岗岩呈结晶基底广泛分布于青白口系地层之下。2..2.1地层（1）上元古界青白口系龙山组（Qnl）为矿区主要地层，自下而上分为两段：一段：一层（Qnl1-1）：灰白、灰黄色中—粗粒长石石英砂岩，中厚层状，底部见含砾层，交错层发育，厚12-16m，不整合于太古界变质花岗岩之上。（见照片3）二层（Qnl1-2）：紫红色、黄褐色薄板状泥质砂岩、粉砂岩互层，细粒，层厚20-25m，为矿层底板。二段：一层（Qnl2-1）黄褐色，褐铁矿化含海绿石石英砂岩，细－中粒，中厚层状，交错层发育。为本矿床之矿层，平均厚4.09m。二层（Qnl2-2）紫红色、黄绿色泥质页岩，为矿层顶板，风化剥蚀严重，呈弧岛状分布，厚度小于1.00m。（2）第四系（Q）为残坡积物、腐植土、砂土层及含碎石砂土等，主要沿沟谷分布，厚度0～5m。2.2.2构造矿区断裂构造发育，主干断裂为F3断层，位于矿区东侧，总体南北走向，倾向东，倾角68-70°，宽3-10m，性质为正断层。其它为次级断裂，分布于矿区北部，主要有两条，分别为F1、F2，断层走向285-300°，倾向S-SW，倾角80-85°。两条断层以20°夹角在北东部相交，其中F1为逆断层，F2为正断层。断裂构造将矿体断为三段，断距较大，形成相隔较远的三个矿段。2.2.3岩浆岩矿区岩浆岩不发育，仅见一条花岗斑岩脉，岩脉近南北向侵入于矿区西侧龙山组一段粗砂岩和薄板状细砂岩中，在矿区西北部侵入于龙山组二段一层的矿体中，与围岩呈小角度斜切侵入接触关系。岩脉产状，倾向150°，倾角15°，厚约1-3m。太古代变质花岗岩分布于青白口系地层之下，与上覆地层呈不整合接触。变质花岗岩：浅肉红色，粒状变晶结构，块状构造，主要矿物成份为石英、钾长石和斜长石。钾长石含量多，斜长石次之，石英含量在20-30%，暗色矿物多为黑云母，较少量褐铁矿。3. 矿床地质3.1 矿体分布、规模及产状本矿床由单层矿组成，赋存于上元古界青白口系龙山组二段底部，即Qnl2-1为本区矿层，因断裂构造破坏使单一矿层断为三个矿段，各矿段特征如下：Ⅰ号矿段：矿体分布于矿区中部TC1-TC16范围内，出露形态为纺锤状，长轴方向长560m，最大出露宽度240m，最小40m，平均宽130m。出露面积约63500m2。矿体最大厚度5m，最小0.7m，平均4.0m。产状，倾向130-180°，倾角3-15°，局部20°。矿体出露最高标高294.7m，最低240m，相对高差54.7m， 矿层顺地形坡向沿山梁分布。呈平台状。其上覆盖层厚度0～0.5m。（见照片2、3）矿体呈层状产出，具有舒缓波状变化特征。矿层厚度稳定，16个探槽中，仅南端的TC8、TC9厚度小于4m，分别为3.3m、0.7m，其余探槽厚度均大于4m，在4～5.0m之间。Ⅱ号矿段：分布于矿区北部TC17-TC20范围内，出露形态为近三角形，东西向最大长度390m，南北向最大出露宽度200m，出露面积约50000m2，平均厚度4.23m；矿段出露最高标高321.7m，最低280m，相对高差32.7m，产状倾向30-55°，倾角5-16°。矿层沿山梁分布。其上覆盖层厚度0～0.5m。（见照片1、3）Ⅲ号矿段：由TC21号探槽控制，该矿段受断裂破坏及地形影响呈西宽东窄半椭圆形，东西方向130m，南北向最宽100m，出露面积约10700m2矿体厚5.5m，出露标高160m，产状倾向215°，倾角15°。矿层沿山梁分布。其上覆盖层厚度0～1m。综上所述，本区矿体呈层状低角度产出，具舒缓波状变化特征，矿体厚度变化不大，平均厚4.09m，各工程见矿厚度（见下表）。 各工程见矿厚度统计表 表3-1 矿段号 工程号 厚度（m） 平均厚度（m） 备 注Ⅰ TC1 4.00 4.00 2 4.65 3 4.00 4 4.10 5 4.05 6 4.02 7 4.02 8 4.60 9 3.30 10 0.70 11 4.05 12 4.10 13 4.30 14 5.00 15 4.30 16 4.40 QJ1 4.30 Ⅱ 17 4.10 4.23 18 3.00 19 5.30 20 4.00 Ⅲ 21 5.50 5.50 3.2 矿石特征3.2.1矿石矿物成份组成矿层之矿石全部为石英砂岩，其矿石成分为碎屑和胶结物两部分：（一）碎屑成分：占矿石矿物总量90-95%，其矿物成分以石英为主，含量占80-85%，海绿石（已被褐铁矿交代殆尽，呈假象存在），含量小于10%，并有微量锆石、长石、云母等。（二）胶结物成分：占矿石总量5-10%，其成分为石英、铁质及粘土质矿物。3.2.2矿石结构、构造矿石呈细-中粒砂状结构，以接触式胶结为主，次为增长式胶结（次生石英加大边），亦见有空隙充填式胶结类型。占矿石矿物主体的石英呈次棱角状-次圆状，粒径一般在0.1-0.3mm间，分选性较好，少量碎屑在0.03-0.1mm间。矿石呈层状构造及块状构造。3.2.3矿石类型组成矿体之矿石矿物成份简单，结构、构造单一，矿石自然类型属细-中粒褐铁矿化海绿石石英砂岩，工业类型为水泥用硅质砂岩矿。3.3 矿石中有益及有害组份含量及其变化矿石中主要组份为SiO2、Al2O3、Fe2O3、三者合量95%以上，其次为CaO、MgO二者合量不足1% ，K2O、Na2O、Cl-、SO3、TiO2等含量甚微。各矿段SiO2 、K2O、Na2O平均品位见表矿段号 SiO2（%） K2O（%） Na2O（%） （K2O+Na2O）（%）Ⅰ 86.35 0.442 0.078 0.52Ⅱ 84.25 0.432 0.080 0.512Ⅲ 87.61 0.99 0.041 1.0313.3.1有益组份含量及其变化主要有益组份为SiO2，全矿床平均85.64%，最高91.34%（TC5），最低80.08%（TC18），总的来看，矿层中SiO2含量均匀，沿走向和倾向无明显变化。3.3.2有害组份含量及其变化（1）碱量（K2O+Na2O）：全矿床平均0.57 %，含量比较均匀稳定。碱量中主要组份平均含量K2O 0.50%， Na2O 0.074 %。（2）其它有害组份：根据组合分析结果，SO3 0.0085～0.0097%；MgO 0.60～0.61%；Al2O32.99～3.54%；Cl 0.006%；Fe2O37.02～8.09%；各类有害组分含量甚微，均低于允许指标。综上所述，矿石中不论是有益组份还是有害组份，含量变化较小，均属于含量均匀性质。根据本区矿石主要有益组份SiO2与主要有害组分碱量（K2O+Na2O）的相关性，证明二者含量相互制约，即SiO2含量高时，碱量（K2O+Na2O）含量低，二者成反相关变化。3.4 矿体围岩地质特征及覆盖层特点3.4.1矿体围岩地质特征（1）顶板围岩：矿体上覆地层的层位为Qnl2-2，其岩石组合为紫红色、灰绿色泥质页岩，层理发育，岩性松软，易风化剥蚀。本区仅在Ⅱ矿段顶部有少量出露。顶板围岩SiO2 含量平均72.26 % ，碱量（K2O+Na2O）含量平均1.96。（2）底板围岩：矿体下伏地层为Qnl1-2，为灰绿色、褐色、薄板状细砂岩及粉砂岩互层，构成底板围岩。层理发育，呈半风化状。底板围岩SiO2 含量平均76.09% ，碱量（K2O+Na2O）含量平均1.45。从以上围岩特征可以看出，围岩和矿体中SiO2和碱量（K2O+Na2O）含量有一定差别，顶板岩性和矿体界线清楚，而矿体和底板岩性界线不十分清楚。3.4.2覆盖层特征由于矿层产于该区最高部位，加之顶板围岩极易风化剥蚀，绝大多数矿层之上仅覆盖少量的腐植土和残坡积物，主要由砂土、碎石等组成，一般0～0.5m，最厚处亦不足1.00m。据相邻的下平山矿区资料，其化学成分SiO2 平均67.05% ，碱量（K2O+Na2O） 平均3.13。显示硅低碱高的特点。3.5 矿床类型及找矿标志3.5.1矿床类型组成本矿区矿层之矿石，含有少量代表海相沉积环境的标志性矿物——海绿石，岩石碎屑粒度较细，结构成份成熟度高，矿层具水平层理，交错层理，层面具波痕，据以上特征结合上下层位的岩石组合，表明该矿床沉积环境属浅海陆棚相，因而矿床成因类型属浅海相沉积类型。3.5.2找矿标志矿床严格受层位控制，产于龙山组二段底部，其上覆地层为紫色、黄绿色泥质页岩，其下伏地层为棕褐色薄板状细砂岩、页岩和粗粒长石石英砂岩（白色粗砂岩），特征明显；另外，矿石因含铁质较高呈黄褐色、棕褐色，肉眼极易识别。 由于上覆地层极易风化剥蚀，且矿层自身产状平缓，较易形成平顶山地貌，加之组成矿体的矿石本身致密坚硬，地貌易形成陡坎，在本区亦属特殊景观（地方俗称“草帽山”、“大平台”）。以上特征在同类矿床中极容易见到，是寻找同类型矿床的明显标志之一。3.6 矿石加工技术性能本矿床与东侧相邻的下平山水泥用石英砂岩矿属同一层位地层的相邻块段，其矿石类型、结构构造、物质成分及物理性能等多项指标基本一致，下平山水泥用石英砂岩矿已开采多年，为浅野水泥厂配套的硅质原料矿山，类比相邻矿山开采、加工及利用的实际资料，该矿床矿石易采易选加工技术性能良好。4. 矿床开采技术条件4.1 水文地质4.1.1区域水文地质（1）、地形地貌本区属燕山山脉东南部低山丘陵区，山体多为浑园状，山顶平缓，河谷发育多为“U”型谷。最高山峰海拔标高312.7m，最低侵蚀基准面为%%河谷，标高70.2m，比高242.5m。地表植被不发育，主要分布有人工林（松、柏）及野生灌木丛等。（2）、气象水文本区属东部季风区暖温带湿润气候，多年平均气温10.5℃，多年平均降水量679.3mm，最大年降水量为1273.5mm（1996年），最小年降水量为320.0mm，日最大降水量378mm（1959年7月21日）。多年平均蒸发量1646.88mm，多为年平均降水量的2.3倍。矿区属^^河水系，呈枝叉状分布，区内河流均为季节性河流，雨季水位暴涨，平时水量很小或干涸。（3）、含水岩组类型及富水性根据地貌形态，含水量富水性及水理性质，本区含水岩组可划分为：松散岩类孔隙水，碳酸盐岩溶洞裂隙水，沉积岩裂隙水及混合花岗岩裂隙水，四种类型。各含水岩组富水性叙述如下：（a）松散岩类孔隙水：含水层为第四系坡洪积物，分于河谷及沟谷之中，由砂、砾、碎石、亚粘土等组成，厚一般4-10m。分选性差。富水性一般为河谷中较强，沟谷中较弱。根据民井调查资料：水位埋深1.5-3m，单井涌水量一般<100m3/d，但本层与下伏的基岩风化带裂隙水往往构成统一的水力系统，成为当地居民的主要供水水源。（b）碳酸盐岩溶洞裂隙水该岩组为寒武系的一套碳酸盐岩，分布于矿区北部。岩溶沿构造裂隙发育，深度一般40-100m，地下水赋存于溶洞，溶孔和溶蚀裂隙之中，含水带厚33-150m，富水性一般较强。据前人资料，水位埋深10-30m，单井出水量：0.02-30m3/h·m。（c）沉积砂岩裂隙水该岩组为上元古界青白口系龙山组一套石英砂岩，岩层裂隙发育，为透水层。据前人资料，泉流量一般小于0.1m3/h。（d）混合花岗岩裂隙水该岩组为本区内的基底地层，网状风化裂隙较发育，地下水赋存于风化裂隙构造裂隙中，风化深度10-20m，富水性较弱。据前人资料：泉水流量，单井涌水量一般0.1-1m3/h·m。（4）、区域构造及富水特征本区新构造发育，最早为东西向，而后为北东向、南北向、北北东向，老的构造表现出多次活动性。地质构造是控制岩溶发育的主导因素，构造破碎带普遍含水。4.1.2矿区水文地质（1）水文地质特征矿区位于低山丘陵区，矿体均分布于分水岭地带，%%河谷及孤石峪河谷分别构成了矿区的东、西、南边界，北部边界即为局部分水岭。矿区位于补给区，区内最高标高312.70m，最低侵蚀基准面标高70.20m，比高242.50m，矿体出露标高240-312.70m，最低可采标高240m。矿区水文地质条件简单，含水岩组单一。出露地层有上元古界龙山组石英砂岩，局部夹薄层粘土岩，泥质页岩，其下部为太古代混合花岗岩。矿层为龙山组二段一层，岩性为石英砂岩，矿层倾角3-15°。此外沟谷地段有零星的第四系分布。（2）、含水岩组特征（a）石英砂岩风化裂隙水矿层以下岩石风化程度减弱，由于石英砂岩本身为透水岩层，加之风化裂隙较为发育，矿体均产于当地侵蚀基准面之上，该矿区富水性微弱。（b）混合花岗岩风化裂隙水该岩组位于龙山组地层之下，为本区的结晶基底，混合花岗岩内普遍发育有网状风化裂隙，强风化带可形成孔隙潜水，半风化带则以风化裂隙为主，富水性较弱。（c）构造裂隙脉状水矿区东侧F3断裂构造呈近南北向贯穿整个矿区，断层倾向东，倾角76°，破碎带宽度3-10m。断层性质为正断层，推测其为较强富水断层。（3）、地下水的补给、迳流、排泄矿区地下水补给来源单一，绝大部分来源于大气降水。根据地貌形态特征，大气降水大部沿山坡直接以地表迳流形式排泄，一小部分由地表风化裂隙接受大气降水补给后，向深部渗透补给基岩裂隙水。地表水流入孤石峪下平山河谷后汇入汤河，地下水流向与地表水流向一致，由高向低，由坡地向河谷迳流。（4）、矿床充水因素矿区附近无大的地表水体，小的水库均低于矿体最低出露标高，风化裂隙富水微弱，构造脉状水出露亦低于矿体最低开采标高，故矿床充水因素单一。未来矿床采用露采方案，采场范围内的大气降水将直接汇入采场。本矿区矿体均位于山顶，坑底高于当地侵蚀基准面，地形有利于自然排泄水。故该矿床水文地质条件属简单类型。4.1.3 矿坑涌水量预测风化裂隙水微弱，本次预测仅以露天采场内所接受的大气降水来确定矿坑的涌水量。（1）、露天采坑降水汇入量计算计算公式：1、Q雨平均=F·A雨平均式中：Q雨平均—露天采场雨季日平均降水汇入量m3/dF—露天采场的汇水面积m2A雨平均—历年雨季日平均降水量m2、Q雨最大=F·A雨最大式中：Q雨最大—露天采场雨季日最大降水汇入量F—露天采场的汇水面积m2A雨最大—历年雨季日最大降水量m 降水汇入量计算成果表 表4-1采场最大汇水面积F（m2） 历年雨季日平均降水量A雨平均（m） 露天采场雨季日平均汇入量Q雨平均（m3/d） 历年雨季日最大降水量A雨最大（m） 露天采场雨季日最大汇入量Q雨最大（m3/d） 备 注63500 0.00482 306 0.378 24003 （2）、矿坑涌水量预测矿坑涌水量为大气降水汇入量，降水系列资料应用本队1990年9月提交的“河北省秦皇岛市水文地质工程地质环境地质综合评价报告”，雨季日平均降水量为7-8月份平均值，露天采场面积为Ⅰ矿段分布面积。露天采场雨季日平均涌水量：306m3/d露天采场雨季日最大涌水量：24003m3/d4.2工程地质本矿床与东侧相邻的下平山水泥用石英砂岩矿属同一层位地层的相邻块段，其矿石类型、结构构造、物质成分及物理性能等多项指标基本一致；矿体及围岩的物理力学性质和矿床开采工程地质条件亦基本一致。一、相邻矿山三件矿石抗压、抗拉强度试验结果表明，由于本区矿层裸露地表，属半风化岩性质，导致矿层抗压、抗拉强度不大。 抗压、抗拉强度试验结果表 表4-2采样地点 石英砂岩（矿体） 采样号 抗压、抗拉强度（MPa） 垂直 平行 平行TC31 石英砂岩（矿体） WL1 181.0 / 5.9TC41 石英砂岩（矿体） WL3 228.7 212.6 5.2QJ002 石英砂岩（矿体） WL5 117.0 / 5.3 175.6 212.6 5.5资料来源于《##省##县##水泥用石英砂岩矿勘探报告》二、本区矿层顶板为页岩，层理发育，易风化破碎，又处在较高位置，岩石力学性质很差，易于剥离。三、矿体及围岩产状平缓，倾角3-15°，矿体直接出露于山顶部位，今后矿山的开采不形成边坡，矿区工程地质条件属简单类型。4.3 环境地质矿区内无工业污染，生活环境良好。根据矿体的产状，矿石组合及矿区地质构造特征，未来矿山开采时不会发生滑坡、崩塌、山洪泥石流等现象。本矿区环境地质类型属一类，环境质量良好。5. 勘查工作及其质量评述5.1勘查方法及工程布置5.1.1矿床勘查类型的确定##石英砂岩矿属沉积成因层状矿床，产状平缓稳定，形态简单，连续性好，厚度变化较小，有益有害组份含量均匀，SiO2的变化系数不大，碱量变化系数也较小，矿层内无夹石，地质构造简单，水文地质条件简单。综合上述特点，根据水泥原料矿产地质勘查规范[ZD/T0213-2002]有关规定，确定本矿床属第Ⅰ类勘