半砬山矿区硅藻土矿详查报告 精品.doc

半砬山矿区硅藻土矿详查报告半砬山矿区硅藻土矿详查报告第1章 绪论 1.1 目的和任务20XX20XX20XX地质勘查院受20XX20XX三道湖镇硅藻土矿加工厂委托，对20XX20XX半砬山硅藻土矿区做详查工作，其目的是：对半砬山矿区的硅藻土矿资源开发价值作出评价，并为开发利用提供可靠的地质资料。主要任务是：基本查明矿体的形态、规模、产状、矿石的物质成份、硅藻类型，并对矿石加工技术条件、开采技术条件做出评价。1.2 工作区位置、交通工作区的区块为1:5万分幅中的20XX20XX幅（010004）。工作区位于20XX20XX城北东约15公里，三道湖镇半砬山村以东约5公里。三道湖镇半砬山村煤矿砂石公路与20XX20XX20XX20XX县一级公路相连通，半砬山村与矿区5公里之间只有乡间土路相通。冬季可行汽车，其它季节只能行驶牛、马车。地理座标：东经20XX20XX553020XX20XX570020XX20XX250020XX20XX2600 面积：3.8Km21.3 自然地理与经济状况本区属长白山区，南临龙岗火山群，东临头道松花江。属低丘陵陡地带，工作区海拔标高480590米，相对高差110米。矿区位于玄武岩熔岩台地，台地部分地段为沼泽地，区内植被发育，森林覆盖率为80%，野生动物有熊、貂、鹿等30多种。半砬山河从矿区西南向北东流经，为季节性河流，秋季流量0.15m3/S。在矿区北东部与四道砬子河汇合，之后汇入头道松花江。河床切割深度一般1020米不等，矿区最低侵蚀基准面为497米。本区属寒温带湿润气候，冬季严寒干燥，夏季温暖多雨，昼夜温差较大，最高气温33，最低气温-20XX20XX，年平均气温5.10。年无霜期113天，年平均降水量800.40mm，日最大降水量111.30mm，年均蒸发量1107.1mm，年主导风向为西北，平均风速2.09m/S，最大积雪深度133Cm，最大冻土深度1.08m，区内地震震级级。该区植被发育，森林覆盖率高，地势平坦，很少发生滑坡、泥石流等地质灾害。本区人口稀少，以农业为主，农作物主要有玉米、大豆、水稻等，副业主要为种植人参及春秋二季采集木耳、磨菇、山野菜等。工业有木材加工、制药、造纸。当地水、电资源比较丰富，矿区水资源地表有半砬山河贯穿整个工作区，地下水有玄武岩孔洞裂隙水。电资源有当地海岛电厂发电与东北电网并网供电。1.4 以往工作评述1979年，20XX20XX地矿局区域地质调查大队在该区开展过1:20万地质填图工作，没有发现硅藻土矿记载。1993年，化工部吉林勘查院在珠子河做硅藻土矿普查时，认为该区与珠子河硅藻土矿区地质特征相同，在该区施工浅井2个，通过工程揭露发现该区矿床有一定规模，但当时因为该区硅藻土矿品位偏低应用局限性而放弃。1.5 本次工作情况151完成的主要工作量20XX年7月，我20XX20XX20XX地质勘查院受20XX20XX三道湖镇硅藻土加工厂的委托，对半砬山硅藻土矿进行地质详查。并进行了踏勘、取样、编写设计、办理勘查许可证等有关前期工作。20XX年8月份，地质技术人员进入矿区，通过地质填图、施工槽、井探、钻探、测绘等，确认半砬山硅藻土矿体为一不规则呈北东向展布的长条形矿体。于20XX年10月上旬顺利地完成了野外详查工作。本次完成的实物工作量见完成实物工作量一览表（表1-1）完成实物工作量一览表 表1-1项 目单 位工作量备 注1/万地质填图Km23.01/万水文地质填图Km21.441/5千地质填图Km20.51/5千地形图测量Km20.7剖面线测量m12003条线钻探m100.159个孔浅井m45.30槽探m3218.82基本分析件94小容重样品件9岩矿石物理力学样件9扫描电镜件4 根据完成各项工作量，该项目总投资12.60万元。取得主要地质成果（1）基本查明了硅藻土矿的分布范围、形态、规模、产状及矿石质量。（2）查明了硅藻的属种为中心硅藻目直链藻属。（3）提交了硅藻土矿矿石控制的经济基础储量（122b）69.83万吨；推断的（333级）资源量4.92吨。1.5.2 首采区范围、开发前景首采区为04线以东长100米，宽50米。首采区矿层较厚，一般为5米，矿石质量较好，矿层覆盖厚度一般3米左右，交通较方便，有利于露天开采。预可采矿石2万吨。第2章 区域地质2.1 地层区域上出露地层主要为太古界鞍山群四道砬子河组下亚组（ArS1）；第四系下更新统及少量侏罗系。由新至老分述如下：（1）第四系全新统（Q4）以残积、坡积相为主，沟谷洼地则以冲积、沼泽相为主，由亚粘土、粉砂、玄武岩碎块及腐植土组成。与下伏第四系下更新统呈不整合接触。厚0.57米。（2）第四系下更新统小椅子山玄武岩（Q13）分布于湖盆周围和三道沟一带，在矿区没有出露。为灰色灰黑色致密块状橄榄玄武岩，柱状节理发育，风化后呈“柘榴状”为特征。（3）第四系下更新统（Q1）主要由黄粘土、粉砂层、粘土质粉砂、硅藻土矿组成。该层受盆地形态控制。层位稳定，总体产状近水平，为矿区地层之主体。覆盖于巴厘玄武岩之上。（4）第四系下更新统巴厘玄武岩（Q11）主要出露于半砬山河两岸及切割较深的沟谷之中，由黑灰色气孔状玄武岩，气孔状橄榄玄武岩组成。该层为硅藻土矿层的底板。与下伏侏罗系粉砂岩呈不整合接触。（5）侏罗系粉砂岩（J）仅出露于四道砬子河谷两侧，由紫红色和灰色粉砂岩互层。与下伏太古界四道砬子河组呈不整合接触。（6）太古界鞍山群四道砬子河组下亚组（ArS1）主要出露于工作区南东及南部，构成盆地的边缘，由黑云条痕状混合岩、混合花岗岩、斜长角闪岩、黑云斜长片麻岩组成。2.2 构造本区大地构造位置为中朝准地台（），吉南台隆（），铁岭20XX20XX台拱（）的东部，龙岗背斜（）东南翼。本区地层平缓，近于水平。气孔状玄武岩覆盖在起伏不平的太古界混合质片麻岩之上，在玄武岩层之上构成的孤立的小盆地中沉积了第四系下更新统的含硅藻土地层。2.3 岩浆岩区域岩浆岩以喜山期基性喷发岩为主，其次为燕山期中基性喷发岩和酸性侵入岩。第3章 矿区地质3.1 地层勘查区出露地层主要有第四系下更新统、鞍山群四道砬子河组。自上而下分述如下：3.1.1 第四系（1）全新统（Q4）分布在河流、沟谷中的冲积、洪积物。（2）下更新统（Q1）为本详查区含矿层位，由黄粘土、含硅藻粘土、硅藻土组成。黄粘土：矿层顶板均见有黄粘土盖层，厚度一般为4米左右。浅黄色，泥质结构，块状构造。由粘土及少量石英、长石组成。含硅藻粘土：浅黄深灰色，生物结构，块状构造，由蒙脱石、伊利石、石英、长石及硅藻组成。硅藻土矿：浅灰黄色，浅灰色、灰白色，生物结构，块状构造及微层理构造。硅藻含量70-85%，矿体接近底板有一层厚1.2-2.5m具微层理构造质量较好的灰白色硅藻土矿。矿层中间没有夹层。（3）下更新统气孔状橄榄玄武岩：灰褐色，灰黑色，隐晶质结构，气孔状构造，岩石主要由斜长石、辉石、橄榄石组成。一般气孔直径2-8mm，气孔大部分由泥质充填。3.1.2 太古界鞍山群四道砬子河组下亚组（ArS1）该组岩性为混合花岗岩及黑云斜长片麻岩，夹薄层斜长角闪岩，分布于工作区东南、南西及南部。3.2 构造工作区属玄武岩熔岩台地，玄武岩覆盖在起伏不平的太古界地层之上。在玄武岩层中构成的南陡北缓呈北东方向椭圆盆地中，沉积了第四系下更新统粘土及硅藻土地层。盆地中心沉积厚度大，矿层埋藏深。由盆地中心向四周含矿岩系厚度逐渐变薄，埋藏变浅，矿层埋深一般为2.00米左右。第4章 矿体地质4.1 矿体特征矿层产于第四系下更新统地层中，产状平缓，原生沉积层理近水平，倾角较小，一般5-10。成矿前受古地理地形影响，矿层呈北东方向展布。赋存标高515-535米，矿层只有一层，中间没有夹层，矿层南部、中部较厚，北部较薄，长度800米，宽350米，分布面积0.28平方公里。已控制矿层最厚11.50米，平均厚度4.90米。硅藻含量自上而下逐渐增多，矿层上部一般不具层理构造，粘土含量稍多，而下部接近底板有一层近2米厚的具微层理构造的矿层，矿石质量较好，硅藻含量在85%左右。顶板一般为含硅藻粘土，硅藻含量一般40-60%。说明其物质成份与矿层呈渐变的过渡关系。在沉积环境、物质来源等方面有着密切的内在联系。矿层厚度除总体上受盆地控制外，局部受沉积时的古地形控制，在古隆起的周围矿层变薄，而古沟谷处矿层变厚。矿层南缘底板局部直接与太古界鞍山群地层混合花岗岩接触，北部底板均为玄武岩。盖层厚度由盆地边缘向中心逐渐增厚，最厚5.5米，盆地边缘最薄处为1.00米，过渡带盖层厚度为2-5米。4.2 矿石质量4.2.1 矿石的矿物成份经电子显微镜观察：矿石中主要由生物硅藻及少量粘土、碎屑矿物组成。硅藻类型为中心硅藻目，直链藻属。硅藻含量在70-85%之间，局部矿层底部最高可达90%。粘土矿物为蒙脱石、伊利石、高岭石、碎屑矿物为石英、长石。4.2.2 矿石的化学成份本区硅藻土的化学成份比较稳定，SiO2含量平均为：67.95%，最高为72.78%；有害组份AL2O3的含量平均为14.85；Fe2O3含量平均为为4.50%；烧失量平均为4.92%；含少量CaO、MgO、K2O、Na2O、P2O5等。从钻孔资料得知，矿层由上至下，硅藻含量逐渐增多，SiO2含量也略有增加。4.2.3 矿石结构、构造矿石结构、构造简单，以生物结构，块状构造为主，微层理构造次之。微层理厚1-2毫米，呈直线水平层理。块状矿石硅藻含量多在70-80%，微层状矿石硅藻含量多在85%左右。矿石的颜色与矿石的品位有一定联系，随着矿石中硅藻含量的增高，矿石由浅黄色转变为灰色灰白色。矿石干体重也随硅藻含量的增高而降低。岩芯及槽、井探中的原始矿石质量越好湿度越大，而干燥后呈豆腐渣状。4.2.4 硅藻种属特征经吉林大学电子显微镜鉴定，硅藻种属以中心硅藻目直链藻属为绝对优势。矿石中一般硅藻含量70-85%，直链藻占90%以上，圆盘藻占10%左右。直链藻呈长筒状，短柱状，圆盘藻呈薄壁园盘形结构，多数不完整。4.3 矿石类型和品级按矿石中的硅藻含量和SiO2含量，划分二种矿石自然类型：硅藻土及粘土质硅藻土。粘土质硅藻土只在个别钻孔及槽、井探工程中见到。半砬山硅藻土矿产品应用方面主要是公路建设，用它做JP型沥青改性剂，参照有关公路建设硅藻土工业要求及半砬山硅藻土矿的实际情况，制定本区工业品级见表4-1。 矿石类型及工业品级 表4-1矿石自然类型硅藻含量（%）SiO2含量（%）矿石工业类型工业品级粘土质硅藻土6060-65根据矿山产品销售情况，矿石以公路建设用土为主硅 藻 土60-9065 级品 4.4 矿体围岩及夹石情况矿体直接顶板多为含硅藻粘土层、黄粘土层，局部黄粘土层中氧化铁含量较高，硬度较强。矿层中部、南部覆盖层较厚3-5.0m，北侧覆盖层较薄，一般1-2m。矿体直接底板多为气孔状玄武岩，南侧局部地段底板与古老地层混合花岗岩接触。矿层结构简单，为一层矿，矿层中间没有夹层。4.5 矿床成因及找矿标志本区的古老变质岩系基底，经长期的多期构造运动，形成构造盆地，然后被新生代火山喷发巴厘玄武岩所覆盖，而后接受第四系下更生统硅藻土矿层、黄粘土的沉积。硅藻的生长与基性火山岩密切相关，火山灰及玄武岩风化分解，供给水体大量SiO2，供硅藻繁衍生长。矿床属淡水湖泊相生物化学沉积成因类型。找矿标志为大面积的第四系下更新统的巴厘玄武岩（Q11）出露；周围被小椅子山玄武岩所包围的构造盆地区。第5章 矿石加工技术性能半砬山硅藻土矿，主要应用于公路建筑（JP-型沥青改性剂），少量用于化肥及农药填料。这些用途品级要求不高，所以可不用选矿直接生产。第6章 矿床开采技术条件6.1 工作概况为了满足详查地质工作的要求，按照规范相应进行了水文地质、工程地质及环境地质工作。对矿区内施工的钻孔进行了水文地质观测。基本查明了矿区地下水补给、迳流、排泄条件和含水层、隔水层及矿床充水因素等特征；对地质钻探工程进行了水文地质编录，在部分浅井内进行了岩土取样，进行了岩土指标测试。基本查明了矿区工程地质条件，对露天采矿场边坡稳定性给以预测和分析评价；收集和调查了矿区附近的地震史资料对影响矿区安全的物理地质现象、河流洪水的危害及其它有害人身安全的影响因素进行了相应的调查分析和评价，完成的主要工作量见表6-1。 表6-1工 作 项 目单 位完成工作量1/万水文地质草测Km21.44钻孔简易水文地质观测及工程地质编录个9水质分析个2工程地质（岩土取样）个9收集气象资料项7收集地震资料项1 6.2 水文地质（1）地形、地貌、水文矿区内地形为玄武岩熔岩台地，南高北低，海拔高度最高为590米，最低为497米，相对高差为110m，矿层分布区在515-535米之间。地貌类型分为剥蚀堆积地貌及堆积地貌二类，硅藻土矿主要赋存在剥蚀堆积地貌区。区内半砬山河流阶地不发育，局部见有一级侵蚀阶地出露，范围较小。（2）气象该区属亚寒带大陆性气候，年平均气温5.1，最高气温33，最低气温-20XX20XX。年平均降水量800.40mm，年最大降水量20XX20XX4.8mm，以7、8月份降水量集中，最大月降水量为452.60mm，最大日降水量111.30mm，历年5-9月份日平均降水量4.2mm。年平均蒸发量为1133.90mm，年相对湿度72%，年均无霜期113天。该区一般在每年10月下旬至翌年4月下旬为封冻期，最厚积雪1.33米，最大冻土深度1.08m，年平均风速 2.09m/S，秋季多西和西南风，冬季西北风。（3）水文半砬山河流迳矿区北侧，支流不发育，由西南向东北方向流动，于矿区外汇入珠子河。半砬山河流经矿区段长约3公里，河宽约20米，河水深0.20-0.50米，最高洪水位标高为514.60米，河水流量0.15m3/s（20XX年9月17日观测数据），其水化学类型为HCO3-CaMg型水，PH值7.11，呈弱碱性，矿化度125.63mgL-1，总硬度60.56mgL-1，耗氧量13.01mgL-1。腐植层中的间歇性潜水流入河中至使河水的有机质偏高，不宜作为饮用水水源地。6.2.1水文地质条件（1）含水层a、沼泽地第四系砂砾石孔隙水含水层该含水层主要分布于沟谷和溪流地带，水量与含水层的厚度受季节性影响较大。雨季面流下渗进入腐植土层的水，沿山坡侧向迳流至沟谷内而形成湿地或沼泽及溪流，其入渗量小，通过蒸发沿溪流顺沟排泄，溪流地带第四系砂、砾石分选性差，磨圆度一般，该含水层在矿区内分布在流经花岗质岩石区的间歇性溪流域内，其规模长200-700米，宽20-100米不等，厚约0.20米，在干旱年季该层近于无水。b、玄武岩孔洞裂隙水含水层该含水层为矿区内主要含水层，位于含矿层之下。玄武岩顶板埋深3.50-16.80米，厚度受古盆地构造控制，局部显示了一些微型古凹地与小高地。古凹地段与现冲沟形成了相关性，也是地下水强烈迳流区。由于火山多期喷发作用，玄武岩气孔和裂隙发育，河谷两侧地表观察，发育有北东、北西垂直方向和水平方向裂隙，垂直方向裂隙面呈开型，宽达10Cm，水平方向裂隙面不规则较破碎。从而构成了地下水的通道，形成玄武岩孔洞裂隙水含水层。含水层的潜水位、水量受季节制约，在丰水期见有水流从河谷的岩壁玄武岩的孔洞裂隙流出，进入河水，枯水期水位下降，浅部无水。矿层之下的玄武岩孔洞裂隙含水层的水位低于矿体底板标高。在ZK0501钻孔测量玄武岩静止水位埋深为6.00米，水化学类型为HCO3SO4-CaMg型水，PH值7.15，呈弱碱性水，矿化度120XX20XX.49mgL-1，总硬度60.56 mgL-1耗氧量5.58 mgL-1。耗氧量略高是腐植层中潜水流入取样钻孔所至，总体而言该层水质较好，可作生活用水水源地。（2）隔水层a、粉质粘土隔水层多直接出露于地表，部分地段在腐植土层以下，矿区内普遍发育。浅黄至黄褐色，散体结构，土状构造。主要由粘土矿物组成，含少量长石、石英及铁、锰成分。该层之下多为硅藻土矿，粉质粘土层厚1.20-3.70米不等，隔水性能良好，为矿区内之主要隔水层。b、含硅藻粘土隔水层位于含矿层之上，粉质粘土层之下。呈黄色至灰白色，粘土质结构，土状构造。主要由粘土、硅藻土和少量的长英质、铁、锰质成分组成，厚0.80-5.50米不等，隔水性能良好。c、混合花岗岩隔水层该层主要分布于矿区的东南部边界，呈灰褐至黄褐色，粒状变晶结构，块状构造。矿物成分主要为石英、长石及少量黑云母等，矿区内多呈风化壳产出，不透水。（3）地下水补给、迳流及排泄条件熔岩台地玄武岩孔洞裂隙水的补给方式为远源接受高位熔岩台地地下水潜流，近源接受大气降水通过玄武岩孔洞裂隙垂向补给。矿区内玄武岩中地下水的迳流方向总体是由南向北，局部受地形之影响由高向低。在迳流途中发生分流作用，并沿冲沟向低水位处排泄。该矿区最低侵蚀基准面标高为497米，矿层底板最低标高为512.04米，有利于排水。（4）矿床充水因素沼泽地及第四系砂砾石孔隙水含水层因受季节性影响，雨季在沟谷地带汇集了部分水量，但因位于矿层之上的粉质粘土及含硅藻粘土隔水层隔水性能良好，透水性差，所以沼泽地中的水入渗量很微弱，再加上矿层本身具有隔水性，这样沼泽地及第四系砂砾石孔隙水在自然状态下渗入矿层的可能性很小，对矿层发生直接充水的可能性更小，只能在矿床露天开采初期，对采矿场充水可能会产生影响，这时需要及时进行疏干处理。玄武岩孔洞裂隙含水层中的潜水位低于矿体底板标高，在丰水期水位上升后浅部含水，但由于自然排泄条件良好，这部分水量沿玄武岩孔洞裂隙向低处排泄掉，因而对矿床充水的影响不大。位于矿层之下的玄武岩孔洞裂隙含水层中的潜水，水位标高低于矿体底板标高，高于矿区最低侵蚀基准面标高，所以对矿床开采的影响也较少。但在丰水年丰水季节地下水位上升幅度大时，底板玄武岩孔洞裂隙水含水层可能具一定的承压性，使露天采矿场底板进水。 6.2.2 矿坑涌水量预测区内无对矿床充水构成直接影响的地表水体，矿层及盖层本身基本不含水，矿床充水来源主要为大气降水直接进入采场及矿区南侧、东侧、西侧的面流进入采场。基于矿床水文地质条件，本矿区露天采场涌水量预测采用水均衡法。因矿区内地形南高北低，坡度不大，没有明显的分水岭，因此涌水量计算范围边界在采矿场的南、东、西三侧较终采边界处延50米，北侧与终采边界一致。首采地段涌水量预测范围选用100100米为1个单元。（1）计算公式的选择及参数的确定根据本矿床水文地质特征，选用水均衡法计算采矿场涌水量，又因矿层及盖层不含水，其采场内的静储量及静储量补给量可忽略，因此，采场涌水量主要为采场内的大气降水量。本次计算采用的日平均降水量为1988-20XX年5-9月份降水量的日均值，日最大降水量为1995年7月3日值，地表径流系数采用经验数值0.7（黄土、亚粘土）。本次分别计算：Q总=Q1+Q2Q最大=Q2+Q4Q1=F1g1Q2=F1g2Q3=F3g1rQ4=F3g2rQ5=F2g1Q6=F2g2式中：Q总采矿场总涌水量（米3/日） Q最大采矿场最大涌水量（米3/日） Q1采矿场涌水量（不包括外围汇水涌水量，米3/日） Q2采矿场最大涌水量（不包括外围汇水涌水量，米3/日）Q3采矿场外围汇水涌水量（米3/日）Q4采矿场外围汇水最大涌水量（米3/日）Q5首采地段涌水量（米3/日）Q6首采地段最大涌水量（米3/日）F1采矿场面积194786米2（储量计算总面积）F2采矿场首采地段面积10000米2（选用100100米为1个单元）F3采矿场外围汇水面积57500米2（采矿场南、东、西侧各外延50米）g1雨季日平均降水量（0.0020XX20XX米）g2日最大降水量0.1113米（1995年7月3日值）r正常降雨时地表径流系数0.7采矿场总涌水量： Q总=Q1+Q3=F1g1+F3g1r=1947860.0020XX20XX+575000.0020XX20XX0.7=818+169=987米3/日采矿场最大涌水量：Q最大=Q2+Q4=F1g2+F3g2r=1947860.1113+575000.11130.7=21680+4480=26160米3/日首采地段涌水量：Q3=F2g1=100000.0020XX20XX=20XX20XX米3/日首采地段最大涌水量：Q4=F2g2=100000.1113=1113米3/日6.2.3 供水方向半砬山硅藻土矿区为独立的矿山生产基地，其需水量主要为生活饮用水。生活之外用水可利用半砬山河水（冬季有可能断流），矿区饮水可在玄武岩孔洞裂隙含水层的富水性较好地段施工管井取水。配置适当的提水设备，加强环境保护即可成为良好之水源地。该矿区内养殖林蛙小房屋住处，本次工作结束后为其施工1眼水井，井深15米，取之玄武岩裂隙水，因孔深浅，水量在2吨/时左右，满足生活用水需求。水文地质工作小结1区内无对矿床充水构成直接影响的地表水体，矿层本身基本不含水，大气降水为矿床地下水主要补给源，矿层底板标高高于玄武岩孔洞裂隙潜水水位标高，且高于当地侵蚀基准面，该矿床水文地质条件属简单类型。2建议矿床开采前，在终采边界外修建泄洪沟或人工排水设施，将面流、沼泽化湿地及小范围的砂砾石孔隙含水层中少量潜水排出矿区。3矿床开采中，在采矿场底板施工集水坑，配置提水设备，排泄降水量。注意在丰水年丰水季节，底板玄武岩孔洞裂隙水位上升时可能形成的承压水进入矿坑的水量，故该时期要加强防范排水。6.3 工程地质6.3.1 矿区工程地质特征该区工程地质岩组特征如下：（1）粉质粘土，位于矿层之上，散体结构，可塑偏硬至偏软，液性指数0.3-0.55，层内局部含有铁、锰质结核，厚1.20-3.70米不等。其原生结构面呈微细层理，处在台地边缘地带及小断层带附近、有次生结构面发育，因其多为粘土成分，、级结构面发育，岩石强度较弱。（2）硅藻土矿，位于玄武岩之上，粉质粘土层之下，灰白色，散体结构，可塑偏软至流塑，液性指数1左右，局部大于1，厚2.10-11.50米不等，原生结构面呈微细层理，近水平产出，次生结构面在台地边缘和因重力作用发生级结构面，表现为小裂隙。硅藻土矿析水，易液化，原土在运输过程中受到一定的颠簸即形成流塑状或粥状，因而在矿床开采时要考虑到对原土性状的要求。在湿润状态呈泥状，干燥状态成粉粒状，岩石强度较弱。（3）玄武岩，位于矿层之下，在与矿层底板接触部位约有0.20-0.50米的玄武岩风化壳。风化壳为全风化，呈土状或块状，由黑粘土及玄武岩碎块所构成。玄武岩碎块气孔不发育，孔内多有铁、锰质充填物。风化壳之下玄武岩主要呈灰黑色，隐晶质结构，气孔状构造。经地表露头和钻孔观察显示，上部玄武岩气孔不发育，气孔小，一般为0.2cm左右，而下部层位之玄武岩气孔发育，大小不一，0.20-2.0cm不等，气孔内多有铁、锰质成分充填，原生结构面有流动线理，次生构造为小裂隙，划为级结构面，岩石强度坚硬。矿区内地质构造不发育，地表只见有冲沟形成，工作中难以对其结构面情况给以确切的判断和分析，其对矿床开发影响不大。6.3.2 矿区工程地质评价拟定该矿区为凹陷露天开拓，从构成边坡的岩性、物理力学性质和结构面发育程度看，本矿区工程地质条件为近于简单类型，边坡为自然稳定类型，对边坡稳定性构成影响的主要是矿体本身，因为硅藻土矿分布于粉质粘土层及玄武岩中间，呈半固结状态，属软弱土体类，稳固性不好，且其扰动后多呈软塑状态，析水易液化，受扰动原生结构面受破坏，所以对边坡稳定性影响较大。在开拓施工过程中，不易将剥离物堆积到边坡坡顶，更要避免重型机械在坡顶停留及运行，以免造成开采过程中的边坡坍塌、片帮或人身伤亡事故。从矿区地表施工的槽探、浅井及钻孔工程来看，其首采地段的长久性边坡地段的稳定性较好。因其附近地形平坦，沼泽地第四系砂砾石孔隙水不发育，地表迳流条件好，开采时可将矿坑内的积水通过集水工程排泄到矿区之外，使矿体失水固结，提高强度，以免影响矿山开采进程。综上所述，建议最终边坡角为20XX20XX岩土物理力学指标见岩土力学试验表6-2。半砬山硅藻土矿岩（土）力学试验成果表 表 6-2岩石名称抗 压（Mpa）抗 剪渗透系数Kcm/s内磨擦角凝聚力CKpa玄武岩72.1250.124.98平均值72.1250.124.98硅藻土20.30402.0210-6硅藻土18.2649硅藻土23.2738平均值20.6120XX20XX2.0210-6黄 土25.17336.5010-6黄 土27.0234黄 土20.8168平均值24.33456.5010-6注：玄武岩物理力学指标试验室直接给出平均值。6.4 环境地质本矿区远离居民区，不受炊烟及工业排烟等影响，其空气质量良好。该区地震很少发生，发生地震震级小于级，对矿山工程影响不大，鉴于以往的开采在矿区内未发现过破坏性泥石流或其它地质灾害。随着开采规模的增大，本区须处理好盖层的合理堆放及采坑的合理维护和利用等问题。矿区硅藻土矿SiO2含量较高，大气降水通过矿层及玄武岩孔洞裂隙之相互渗透作用，造成地表水和地下水中SiO2含量增加，因SiO2溶解于水中增加偏硅酸含量，对人体有益，故硅藻土对水体不会构成污染。矿区东边缘一带有一高压线路通过，开采该区时，对高压线杆埋置处要注意保留一定的安全地块。综上所述，该矿床开采类型和其环境工程地质条件，决定了矿区生产后不会造成环境污染源，对地表水、地下水的水质也无影响，故其环境地质条件属良好类型。第7章 详查工作及其质量评述7.1 勘查方法及工程布置该区地势平坦，硅藻土矿矿层延伸呈较稳定的近水平状产出，有用组份SiO2含量变化小特点，应属较简单的勘探类型，但由于矿床规模甚小，且受构造盆地影响矿层呈长条形状，并且局部受古地形控制，矿层有所变化，使勘探类型复杂化，本次将其勘探类型划为三类。勘探网度的确定，根据槽、井探工程所揭露出矿层的规模、形态及产状，确定勘探网度为200100米，可达到详查阶段控制的程度，较为合理。勘查采用岩芯钻探及浅井作为工作主要手段，以达到控制矿层深部的目的，地表辅以槽探，追索圈定矿体的分布。7.2 勘查工程质量评述7.2.1 钻探工程质量评述详查区由东向西以200米间距依次布设勘探线：04线、00线、05线，勘探线方位1540000，全区共施工钻孔9个，有8个孔见矿。施工的钻孔孔深较浅，一般在几米十几米，故未做测斜等工作，终孔时验证孔深一次，均不超差。施工9个钻孔，其中8个孔岩矿心采取率100%，另一个孔岩矿芯采取率99%，岩矿芯采取率均达到了规范要求。对所有钻孔进行了简易水文地质观测及封孔，封孔用400#水泥灌注全孔封孔，孔口立永久标志。原始报表质量符合规范要求。岩矿芯直径89厘米，满足了硅藻土劈开取样的需要。岩矿芯按照一定程序移交给投资方保管。7.2.2 槽、井探工程质量评述根据含矿层具有较固定层位，产状近于水平，处于一定标高的特点，槽探工程主要用于控制含矿层边界限，浅井主要辅助钻探，控制矿层深部。槽探长度一般5米左右，浅井规格一般2.002.00米。全区共施工槽探：218.82m3（33个），浅井：45.30m（8个）。其中有两个槽探因出水无法施工外，其它均达到揭露及圈定矿体地质效果。7.3 地形测量、地质勘查、工程测量及质量评述7.3.1 概况任务依据：根据20XX20XX硅藻土矿区勘测设计的需要，对该测区进行1:5000地形测量。技术依据：1:500 、1:1000、1:2000地形图式（GB/T7929-95）；地质矿产勘查测量规范（2BD10001-89）；全球定位系统（GPS）测量规程（GB/T18314-20XX）。测区自然概况：该测区位于20XX20XX三道湖半砬山村以东南公里、四道沟村北侧2.5公里处，全测区属山区台地，测区有荒地、商业林木，草丛茂密，通视困难，测量不便。参加人员及作业时间：本次工程负责人为李宏，参加人员有：杨建林、杨光华、赵飞、管青亮、卢小光、于宝江等。外业作业时间：20XX年9月29日至10月13日。完成任务： 本次测量作业完成的工作量见表7-1： 表7-1序号项 目单 位数量备 注1GPS控制点测量个4E级，水泥桩2数字化1:5千地形图测量平方公里0.731：2千剖面线测量米12004工程点定位测量点50 已有资料情况：收集到该测区附近两个控制点：四道沟东山（国家二等点），海鸟山（军控点），标石保存完好，用做该测区起算点。坐标系统为1954年北京坐标系，高程为1956年黄海高程系。7.3.2 控制测量以四道沟东山和海岛为起算点，沿用1954年北京坐标系，高程为1956年黄海高程系。控制测量使用三台南方9600GPS进行观测，按D级精度观测50-60分钟，测区内布设A1、A2、A3、A4共四个固定点，基线解算采用南方9600GPS随机软件解算。加密控制点使用南方全站仪进行观测，按一级导线技术要求执行，控制点高程用三角高程测量。7.3.3 地形测量地形测量使用南方全站仪测量水平角和天顶矩各半测回，测距一次读数，直接进行坐标测量。碎部点数据输入电脑。采用南方CASS地形地籍软件进行绘图。成图比例尺为1:5000，等高距为2米。7.3.4 剖面线测量1/2000剖面测量1200米：剖面端点用RTK联测。7.3.5 钻孔和槽井探测量对已施工的钻孔、浅井、槽探进行了现场定位测量。7.3.6 提交成果20XX20XX半砬山硅藻土矿区1:5000地形图一张，刻录光盘一张。20XX20XX半砬山硅藻土矿区钻孔地质剖面线图三张。20XX20XX半砬山藻土矿区钻孔、槽井探坐标成果表一份。GPS控制点计算资料一份，测量报告一份。7.3.7 测量工程质量控制测量、地形测量、剖面线测量及工程测量都按有关技术规程作业，其质量符合有关技术规范要求。7.4 地质填图工作及其质量评述工作区1/万地质填图3平方公里，矿区1/5千填图0.5平方公里。1/万地质填图的底图是用1:5万军用地形图放大后，实地用手持式GPS修测后成图，1/5千地质填图底图为实地测绘。1/5千地质填图采用追索法，地质剖面法，矿层地段采用地质剖面法，地质剖面比例尺为1:2千，剖面线按一定间距施工钻探、槽、井探工程控制矿层的规模、形态、产状及地质界线。矿层四周边缘地段采用槽、井探工程揭露，结合沟谷有基岩出露地段进行地质填图。1/万地质填图采用追索法、穿越法。区内所有地质点、自然露头、钻探、槽井探工程都测绘在地形图上，地形地质图在野外实地编绘。7.5 采样、化验、岩矿鉴定工作及其质量评述7.5.1 样品采集（1）化学基本分析样品的采集该矿体规模较小、厚度中等，品位变化不大，矿石类型简单，矿体与围岩界线清楚。确定样品长度一般为1米，特殊情况根据矿石品级及类型等因素适当缩短或加长样品长度，最长不超1.5米。钻探岩矿芯采样：主要采自钻孔岩芯见矿部位，岩（矿）芯采用对劈法采样，取矿芯的1/2为样品，不同类型、品级分别采样，一般情况下连续取样。槽探、浅井揭露出的矿层，采用刻槽法，取样规模73Cm。样品分析项目为SiO2、Fe2O3、AL2O3、CaO、MgO、烧失量。有益组份为SiO2，其它为有害组份。基本分析样品由本单位实验室承担。（2）电镜样为了了解矿石中硅藻含量、类型、结构及粘土和碎屑矿物种含量，在钻孔矿芯和槽井探中采集了部分样品。电镜样由吉林大学电镜室测试。（3）小容重样测定根据矿石类型、品级分别在地表槽井探工程用打块法，采集小容重样9件，规格一般300-500Cm3，样品采集后马上用塑料袋密封包装后送样，用封腊法测定矿石干容重，同时测定其湿度、品位。测试由我院实验室承担。（4）水样、岩矿石（土）物理力学性质测试样的采样、测试及质量评述。岩矿石（土）物理力学样，分别在矿石及矿石顶板底板三个方向用挖块法采样，采样规格555（Cm3）。样品采集后马上用塑料袋密封包装后送样，以保持其自然湿度及原状结构。水样全分析样采集2个，分别从水文孔及半砬山河采样。样品测试由吉林大学测试中心承担。7.5.2 化验工作及质量评述基本分析样品加工及化验由本院实验室承担，加工流程符合规范要求，根据中华人民共和国地质矿产行业标准DZ0130.1-0130，K值取0.2。本次详查基本分析样品共94个，按30%抽取了内检样品30个。SiO2检查样品30个，超差0个，合格率100%。Fe2O3检查样品30个，超差0个，合格率100%。AL2O3检查样品30个，超差0个，合格率100%。LoS检查样品30个，超差1个，合格率97%。外检样品：外检样品由吉林大学中心实验室承担，外检样品6个，外检合格率SiO2 100%、Fe2O3 100%、AL2O3 100%、 CaO 100% 、 MgO 100% 、 LoS 100%。内外检样品合格率达到了规范要求。第8章 储量估算8.1 储量估算的工业指标根据半砬山硅藻土矿矿床及矿石质量特征，参与一般硅藻土矿工业评价指标要求，结合该矿产品主要应用筑路业JP-型沥青改性剂工业要求。20XX年11月初20XX20XX20XX地质勘查院及20XX20XX嘉鹏公路建设有限责任公司共同向20XX20XX国土资源厅资源处提交了半砬山硅藻土矿床工业指标建议书。20XX年12月上旬省国土资源厅资源处批准了该矿床的工业指标，批复的工业指标如下：1化学组份要求SiO265% （应用JP-沥青改性剂只对SiO2进行要求。）Fe2O38%AL2O317%CaO1.40%MgO1.50%烧失量7%2可采厚度1m3夹石剔除厚度1m4剥采比2:15边坡角20XX20XX 8.2 储量估算方法的选择及其依据矿体为水平产状，厚度与品位基本稳定，采用较正规的勘探网控制，工程分布较均匀，故采用地质块段法估算储量。8.2.1 计算公式Q=V DV=S mQ矿石储量（吨）V矿体体积（米3）D矿石干容重（吨/米3）S块段面积（米2）m矿体厚度（米）8.3 储量估算参数的确定8.3.1 平均品位计算（1）单项工程平均品位计算，因取样长度不等，采用样品长度加权平均计算。（2）块段平均品位：以块段内见矿工程（钻孔、浅井）揭穿的矿层铅直厚度加权平均计算。（3）矿体平均品位：采用各块段矿石量加权平均计算。8.3.2 厚度（1）单项工程矿体厚度：由于矿层近水平，取样方向与矿层垂直，故采用工程穿矿厚度为单项工程厚度直接参加计算。（2）块段厚度：以块段中各单项工程矿体厚度，用算术平均法求得。（3）矿体平均厚度：采用各块段面积加权平均法计算矿体平均厚度。8.3.3 面积各块段面积在矿层水平投影图上，采用几何图形，用量具在图上直接丈量，两次测量取平均值，计算块段面积。8.3.4 体积各块段的面积乘以块段平均厚度即为块段体积。8.3.5 小容重采用实测的矿石干小容重的算术平均值参加计算。其结果如下：矿石干小容重表 表8-1矿石品级样品数量（个）平均干容重湿度（%）90.7645.80 8.4 矿体圈定的原则（1）按工业指标品位的要求圈定矿体界线，依单项工程样品基本分析结果SiO265%，且有害组份小于指标规定值时，圈定硅藻土矿体，并结合电镜结果及野外肉眼鉴定结果。因粘土质硅藻土范围甚小，本次不再进行单独圈定计算。（2）矿层储量估算边界的外推：有限外推，即见矿工程与非见矿工程之间按工程网度的1/2外推作为储量估算边界。矿体边缘工程见矿厚度接近可采厚度时，其工程外部不再进行无限外推。8.5 储量的分类半砬山硅藻土矿为一地方开采的小型矿山，现有工程网度基本控制了矿层的形态、空间分布及矿石质量变化情况。主要以200100米的见矿工程所圈定的矿体划为122b级基础储量，在矿体边部矿层不稳定处或工程外推部分划为333级资源量。本次圈定122b级块段9个，333级块段3个。各块段的计算参数及结果见储量估算水平投影图及储量估算表。8.6 储量估算结果控制的经济基础储量（122b级）69.83万吨控制的预可采储量（122级）59.36万吨（按回采率85%计算）推断的内蕴经济资源量（333级）4.92万吨122b+333级74.75万吨矿体平均厚度4.90米矿体平均品位：SiO2 ： 67.95% AL2O3 ： 14.85% Fe2O3 ： 4.50%CaO: 0.72 % MgO : 0.75 % 烧失量：4.92% 储 量 估 算 表 表8-2矿体号矿石级别矿石储量（万吨）122b级占总储量（%）333级占总储量（%）122b级333级122b+333级69.834.9274.7593.20XX20XX6.58第9章 矿床开发经济意义预可行性研究9.1 市场分析产品销售我国硅藻土矿资源丰富，主要产地有吉林长白临江、山东临朐、渐江嵊县、云南寻甸先锋等地。硅藻土矿具有孔隙度高、比表面积大、吸附性强、质轻、隔音、隔热、耐酸和热传导性低等特性，因而在工业、石油化工、建筑等领域用途广泛。其中：山东临朐、渐江嵊县的硅藻土矿（直链藻）主要生产催化剂载体；吉林长白临江一带的、级硅藻土矿（圆盘藻）主要生产过滤剂，其产品以质优、价格合理远销国内外，市场形势较好。级土主要生产保温轻质建筑材料等。本次勘查的“半砬山硅藻土矿”主要应用于公路建设方面，即用硅藻土矿制作油渣路面中的“JP-型沥青改性剂”。该项目是20XX-20XX年20XX20XX交通厅有关部门与哈尔滨工业大学联合科研项目的成果。经试验表明，硅藻土改性沥青应用技术对于改善路面的抗高温、低温、抗老化、提高路面强度都有明显作用。20XX20XX嘉鹏公路建设有限公司，年产1万吨的JP-沥青改性剂项目的建厂可行性研究报告已通过评审，厂址已选定在距本矿区 10公里的20XX20XX三道湖镇支边村（原东兴乡）。该项目的实施为硅藻土矿的应用开辟了一个新的领域。9.2 矿床资源、矿石加工技术性能及矿床开采技术条件本次勘查的20XX20XX半砬山硅藻土矿床规模为小型，提交控制的经济基础储量（122b）69.83万吨，推断的经济资源量（333）4.92万吨。硅藻土品级为级土（SiO2含量一般为65-70%），矿体平均品位SiO267.95%，矿层埋藏深度在1-17米，覆盖层一般为1-5米，适合露天开采。顶板无含水层，地表夏季局部有沼泽地，底板玄武岩稳定，开采条件简单。硅藻土矿不用选矿直接可生产沥青改性剂。9.3 矿山建设条件矿区距20XX20XX20XX20XX公路约15公里，公路可于三道湖林场半砬山村煤矿砂石公路连通。矿区距半砬山村以东5公里，其之间为乡间土路，冬季可行驶汽车，夏季泥泞只能行驶牛马车。若一年四季开采，需修5公里砂石路。矿区内东边缘一带有一高压线路穿行。开采时可于电力部门联系，蹲变压器、增容等有关用电程序，即可满足矿床开采时排水设备用电及照明等用电。矿区北侧相邻几十米的半砬山小河可满足一般性用水（冬季除外），其采矿时生活用水，可打井取底板玄武岩孔洞裂隙水，即可满足其要求。因矿床规模小，矿石加工厂没设在采矿区，且开采方式为露天开采，矿区只需修建几间平房，供采矿工人交接班休息用即可。汽车运输即可满足生产需要。9.4 矿山生产规模、服务年限及产品方案矿山年生产