甘肃省镇原县.doc

甘肃省镇原县上城子砂矿初查地质报告镇原县国土资源局二七年四月甘肃省镇原县上城子砂矿初查地质报告编写 单位：镇原县国土资源局单位负责人：慕永华技术 指导：杨树栋编 写 人：周天柱 马社锋提交报告单位：镇原县国土资源局提交报告日期：2007年4月正 文 目 录第1章 绪论1.1 工作目的任务1.2 位置、交通1.3 自然地理与经济概况1.4 以往地质工作概述第2章 区域地质及矿区地质2.1 区域地质特征2.2 矿区地质2.3 地貌、水文地质特征第3章 矿床及其工业评价3.1 矿床特征3.1.1 矿层特征3.1.2 矿石质量3.2 矿层围岩及夹石情况3.3 矿石加工技术性能3.4 矿床成因及其控矿因素第4章 开采技术条件4.1 水文地质4.2 矿床顶底板稳固性分析4.3 矿山开采方法4.4 环境保护第5章 资源量估算5.1 资源量估算工业指标5.2 资源量估算方法得选择及其依据5.3 资源量估算主要参数得确定5.4 资源量估算公式5.5 资源量估算结果5.6 矿山服务年限第6章 结论附 图镇原县上城子砂矿矿区地质地形草图 1：10000第1章 绪论1.1 工作目的任务为了大致查明镇原县开边镇开边行政村上城子砂矿区内砂矿层的分布规模、数量、质量和工业利用特征；大致查明工作区内已采区的位置，标定开采区及安全边界区，为今后矿业管理提供依据。有效发挥矿产资源优势，带动地方经济发展，甘肃省镇原县国土资源局对镇原县开边镇上城子砂矿进行地质初查工作，并于2007年4月15日提交该区预查地质报告。1.2 位置、交通镇原县开边镇上城子砂矿区位于镇原县西北直距约15公里的茹河北岸，沿西北向呈长条带状展布。区块中心地理坐标为东经1070330，北纬354710，属开边镇开边行政村管辖。矿区南部有县级公路通过。交通尚属便利（见图1）。区块拐点坐标如下：X3962135.60 Y36414837.903962227.80 36414863.903962351.10 36414865.103962412.80 36414865.703962567.40 36414816.903962748.90 36415170.303962132.50 36415164.401.3 自然地理与经济概况本区属陇东黄土高原，大部分地域海拔在12201380米。主要地貌类型为黄土塬、梁、沟豁、川道，以塬和川分布较广，沟峁残豁遍及茹河河谷东西两侧支沟中。茹河贯穿于矿区南北，属黄土河水系支流，河流水质含泥较多，较为混浊，主要用于灌溉、生产生活等。本区气候属温带半湿润型，年平均气温9.1。一月为6，七月为22.8，全年无霜期180天，年降水量594，降水主要集中在69月，年蒸发量1400多毫米。本地农作物以小麦为主，平坦的塬地和川道地适宜种植经济作物油料等。工业和城市建设集中在镇原县和周边乡镇，当地具有一定的工业发展优势。石油资源现正在被长庆油田公司和华北石油局勘探开发。1.4 以往地质工作概述1957年石油工业部西安地质调查队二大队曾在本区及外围进行过1/10万详查地质工作，编写有陇东中部地区地质详查总结报告。1973年长庆油田水电厂一一水文地质队曾在陇东黄土董志塬开展过1/20万水文地质调查，编写有陕甘宁地区白垩系一九七三年度水文地质工作总结。1977年甘肃省区域地层表编制小组对本区附近广泛区域进行过区域地质对比，并作为西北区区域地层表（甘肃省分册）的基本标准剖面。1978年甘肃省地质局区域地质调查队对本区进行过1/20万区域地质调查，出版有镇原幅区域地质调查报告，为以后地层的划分奠定了基础。第2章 区域地质及矿区地质2.1 区域地质特征本区属华北地台鄂尔多斯台坳陇东黄土高原稳定地块，发生在燕山运动以前周缘祁吕贺构造活动带的东西向构造为本区的基础构造。侏罗纪以后，陕甘宁盆地大向斜周边受燕山运动普遍隆起，组成了一个统一的水动力系统，在以河湖陆相细碎屑岩广泛沉积的同时，也伴随着边缘地区的隆起和褶皱断裂的产生。因而从本区切割黄土塬的深切河沟基底出露的地层主要以下白垩统下部环河华池组（K1h）泥质砂岩粉砂岩夹页岩、泥灰岩和中部罗汉洞组（K11h）长石石英砂岩夹粉砂岩、泥岩为主，分属河漫滩相和河湖相细碎屑岩沉积，总厚在607.6m。其上直接覆盖着第四系巨厚黄土层，厚度在209355m，沿梁峁残塬支沟广泛分布，自下而上除个别地段与塬基底间有少量第三系（N21）临夏组砖红色粘土层（320米厚）外，主要为下更新统三门组（Q1s）浅褐红棕红色石质黄土及砂砾层；中更新统离石组（Q21）浅灰黄色黄土夹棕红色土壤层；上更新统马兰组（Q3m）浅灰黄色疏松黄土层。沿冲沟分布有全新统（Q4al）冲积砂砾石，亚砂土及河漫滩相淤积黄土层，厚度210米。近二三十年来石油地质工作者通过深部勘测，查明测区内主体构造为上城子平缓背斜和朝阳川平缓背斜，控制着沿茹河一带下白垩统塬基含砂矿层的分布，其背斜轴线沿茹河近北北西向延伸，断裂较少，规模较小。2.2 矿区地质特征2.2.1 地层矿区内出露地层主要为组成黄土塬基底的下白垩统中部罗汉洞组（K1lh）河漫滩相、河湖堆积相的细中粒砂岩、粉砂岩、泥岩。上覆地层为第四系和上更新统砂质黄土，石质黄土、亚粘土等组成。第四系全新统（Q4al）：主要为沿茹河河谷分布的冲积层，组成、级阶地，由含砾砂石、亚粘土及淤泥黄土组成，厚210米。上更新统马兰组（Q3m）：遍及全区，构成黄土塬梁、峁的表层，为浅灰黄色疏松黄土，底部为棕红色故土壤层。该黄土层斜压在下部地层之上，与下伏地层为平行不整合接触。下白垩统罗汉洞组（K1lh）：为含砂矿层，分布于茹河沟谷两岸崖缘，主要岩性为灰、黄、棕红色块状细中粒长石石英砂岩，泥质砂岩夹泥质粉砂岩，砂质泥岩页岩。底部为土黄色砂岩夹少量细砾岩，属河湖相细碎屑沉积，厚度58米。2.2.2 构造矿区内地层起伏不大，倾角在25，产状相对变化小，断裂构造不发育。2.2.3 岩浆活动本区塬基底出露较少，从石油勘测资料看，方圆数十公里内未见规模性岩浆活动，因而属地台稳定区。2.2.4 变质作用本区地层相对较新，变质作用无明显反映。2.3 地貌、水文地质特征上城子砂矿区处于黄土高原典型地貌特征单元上，地势呈簸箕形向东南缓斜，海拔1045米1370米高原被河谷沟谷切割后残留比高在100250米的平坦台地（即塬）上，因而地表侵蚀是造成独特地貌单元形成的主要原因。本区水系主要以黄河第三级支流茹河为主，属长年流水，含泥量大，水质较好，可灌溉，对采矿影响不大。因而本区水文地质条件相对简单。第3章 矿床及其工业评价3.1 矿床特征3.1.1 矿层特征砂矿主要受地层构造的控制，呈近水平缓倾斜产出。但矿层厚度各地有一定的变化。主要含矿层未罗汉洞组（K1lh）青黄土黄色中细粒长石石英砂岩层，以该区块内耕地基准面为准，砂层最小厚度约20米，最大厚度约50米，平均厚度约为35米，中间多夹有一三层0.20.4米厚泥质粉砂岩。砂矿层产状基本呈水平岩层产出，走向不明显。砂矿层倾向北东，倾角15。3.1.2 矿石质量矿石矿物成份本矿区砂矿石经岩矿薄片镜下鉴定表明，岩石由碎屑物、填隙物、孔隙所组成。碎屑物含量约占整个岩石的8791以上，其成分为石英、长石、硅质岩岩屑、石英岩岩屑、火山岩岩屑、花岗岩岩屑、泥质岩岩屑等。碎屑颗粒大小均匀，一般在0.20.6之间，形状为次棱角状，次园状。为中细粒特细粒砂级。填隙含量约710左右，为泥质、钙质的疏松细粉粒砂。在碎屑颗粒之间还有少量（23）的孔隙未被充填，胶结类型为孔隙式。矿石结构构造砂矿石以中细粒砂状结构和细粒砂状结构为主。以细层薄层结构为主，兼有微层或叶片层出现。层理厚度在0.050.01米，特细粒砂以水平层理出现居多，细中粒砂以单向斜层理较常见，并伴有粒级韵产生。细层呈凹面向上的曲线状，倾角较小，一般在1225，细层与水平层系底部界面交角硝呈收敛状。砂矿石颜色以青灰、黄、褐为主，少见夹有黑色条带。砂矿石的颗粒级配本区砂矿石经在不同地段取样按GB/T50123-99建筑用砂规范标准要求对砂的颗粒级配和粗细程度用筛分析的方法进行测定。筛分析的方法用5、2.5（以上为园孔筛）、1.25、0.63、0.315、0.16（以上为方孔筛）的系统筛分，分别用1、2、3、4、5、6代表50.16各级筛上的累积，筛余百分率，求得细度模数0.62.5，说明基本属细粒料砂可作为建筑用砂级配利用。矿石化学成份经化学分析砂矿主要化学成份SiO290.47、Fe2O30.45、Al2O33.58、CaO2.57、MgO1.07、Loos2.59.3.2 矿层围岩及夹石情况砂矿层的围岩为棕灰色、黄灰色泥质粉砂岩，砂质泥岩等，碎屑颗粒在0.05以下，成分较单纯，以长石、石英为主，粘土基质含量较多（占70以上），并在上下层中向粘土岩过渡，在底板粉砂岩中常见有薄的水平层理，弱交错层理，属于在稳定的水动力条件下缓慢沉降的结果，分异性较好。夹层主要由胶结较为致密的粉砂岩或泥质粉砂岩组成。3.3 矿石加工技术性能本区砂矿属半胶结状态下的细砂，一般在爆破开采中可自然崩散，且不含泥块等杂质，不需淘洗、加工，仅需按不同地段的砂颗粒级配和粗细程度，选择在不同用途的工程配料中。3.4 矿床成因及其控矿因素上城子砂矿沉积范围大，沉积层稳定层理类型仅局限于水平层理和斜层理，粒度级序变化小，沉积岩石类型简单，主要以粉砂和中细粒砂为主，表明沉积区域地形平缓，水动力相对较弱中等，波浪作用随水流波及不大，无明显的波纹出现。属较为稳定的河湖相。控矿因素主要受地层沉积环境和盆地构造的综合控制。其中地层层位是制约砂矿赋存的主要场所，水动力条件是决定颗粒粗细的重要因素。燕山运动导致部分地段降起，剖面上显示高低起伏的砂矿层在不同标高地段出现。第4章 开采技术条件4.1 水文地质矿区内主要水系为黄河水系支流茹河，茹河为常年性河流，含泥较大。除茹河外矿区内常年性河沟很少，地表基本无涌水出现。当地属黄土高原地貌，地下浅层含水较少，浅层水主要靠大气降水补给。当地气候属温带半湿润气候，全年降雨量550，蒸发量1400多毫米，地表潜水补给量较小。矿山开采时除潜水沿深部裂隙发育地带局部下渗产生矿井滴漏现象外，矿井内无其他涌水出现。矿区内各区块均位于当地最高洪水线以上，雨季及洪水期对矿山开采没有多大威胁。从总体上看，矿区内水文地质条件比较简单。4.2 矿床顶底板稳固性分析上城子砂矿矿床属埋藏较浅的水平缓倾斜河湖相沉积矿体。区域内中、近期没有大的构造运动，构造应力很小，砂矿内应力分布主要受重力控制，地压活动比较简单，对矿山开采十分有利。矿床直接顶板岩石单体强度很弱。现场目测可以看出各矿点均发现空区顶板围岩产生拉断裂纹和层状剥落现象。矿床底板围岩主要为灰绿、灰紫、青灰色泥岩、粉砂质泥岩与泥质粉砂岩，粉砂岩互层夹紫红、棕红、灰黄色细粒砂岩含泥粉砂较多。岩质固结程度较高，单体强度及整体承载能力较强，稳固性优于矿体顶板岩层和矿体。由于区内水平构造应力较弱，矿山开采虽然会改变底板岩层承载的应力场分布状况，但是对其整体稳固性不会产生太大的影响。4.3 矿山开采方法依据矿床产状及地质赋存条件，参照当地民众开采现状，建议前期开采采用露天开采，后期开采采用间断矿柱房柱法和连续矿柱房柱法开采。4.4 环境保护矿区产品为建筑用砂，且砂质均较洁净，因此矿山正常生产时不会对环境造成污染和破坏。第5章 资源量估算5.1 资源量估算工业指标本矿区砂矿系河湖冲积、沉积砂矿，成分相对单一且较均匀，分布范围广、规模大。因而地质工作主要按照YSJ07-88和YBJ688中国有色金属工业总公司、冶金工业部部颁天然建筑材料土、砂、石勘探规程和非金属矿开发应用指南有关砂石矿地质工业要求进行的。在无具体工业指标要求的前提下，根据区域内砂石矿地质特征和开采运用条件，拟定为：a）细度模数0.7b）最小可采厚度20米c）夹石最小剔除厚度0.5米d）最低可采标高：与该地同一平台农民耕地基准面保持一致5.2 资源量估算方法的选择及其依据根据本矿区砂矿基本呈水平层状产出，区块内厚度变化不大，且以但层出现和分布广泛的特点，砂矿资源量估算采用平均厚度法。5.3 资源量估算主要参数的确定a）矿层分布面积：依据所划分的区块采矿洞及地质工程所推测矿层延深及区块范围内，扣除已采空区和居民地下相应位置安全边界区域，以及与该地同一平台农民耕地水平线以下砂层后的采矿区作为区块矿层面积估算的依据。区块矿层面积以MAPGIS系统成图计算所得。b）矿层厚度:依区块内地质调查各实测矿层剖面柱状图和采点统计可采平均厚度作为资源量估算区块平均厚度参与估算。另外，在进行矿层分布面积和矿层厚度估算时均未考虑山势自然坡度形成的坡比及自然因素不能进行开采得区域，为保证资源量估算的准确性和可行性，根据山体实际，确定砂石资源量估算山体梯度系数为70。5.4 资源量估算公式资源量M3（Q）块段内可采砂矿层面积M2（S）0.1676KM2平均厚度M（B）35M梯度系数70=4106200米35.5 资源量估算结果通过本次地质预查工作，上城子矿区供求得（334？）级建筑用砂资源量4106200米3。5.6 矿山服务年限根据矿产资源储量规模划分标准（国土资