论文部分内容阅读
[摘要]云南省马关县老君山矿区位于云南省马关县境内，大地构造处于老君山复式背斜与文山-麻栗坡大断裂及马关-都龙断裂带之间，区域构造发育，次生断裂较多，本文通过结合区域构造特征，分析了老君山矿区的工程地质特征，并通过实测数据对工程岩组及结构面进行了总结分析，提出了矿区工程地质岩组的稳定性评价。
[关键词]工程地质岩组 结构面 云南马关
[中图分类号] P624 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-2-65-1
矿区大地构造位置处于华南褶皱系西南角，滇东南褶皱带的文山马关隆起南端的老君山花岗岩复式背斜内，在老君山花岗岩岩体西部外接触带。区内地层以单斜构造为主，走向北东--南西向，倾向300°-320°，倾角一般为20-35°。矿区内出露的地层为中寒武统田蓬组区域变质岩，变质程度中等。区内断裂构造以NE-SW向为主，次为近SN向和近EW向。
1区域构造特征
本区为文山马关隆起南端，多期次构造运动的演化导致区内北西、北东、东西向构造十分发育。
老君山复式背斜以花岗岩体为核心组成的复式背斜构造，是文山马关隆起的重要组成部分。花岗岩体外缘依次为混合岩、变质岩，复式背斜呈南北向展布，两翼地层不对称，东翼地层为下寒武统冲庄组，西翼依次分布中寒武统田蓬组、龙哈组，两翼地层倾角平缓，一般为8—20°，背斜南北两端呈现倾没趋势。
2矿区工程地质特征
2.1岩组划分
老君山西一带出露的地层为中寒武统田蓬组（∈2t）变质岩系，岩性为片岩、大理岩、矽卡岩、片麻岩等。根据岩性及岩石物理力学性质，将其岩层划分为五个工程地质岩组。
①松散岩组（Q）：岩性为第四系坡残积层。为棕红色、灰色砂质粘土、碎石及人工堆积物。主要分布于山坡地形较缓处、沟谷内、排土场，分布零星，厚0—15米。对矿床坑采无影响，对露天开采有一定影响。
②较坚硬岩组（∈2t4）：岩性以大理岩为主。为深灰、灰色薄至中厚层状细至中晶云母方解石大理岩夹少量薄层片岩。厚215—356米。岩层走向NW、NE，倾向SW和NW，倾角30—85°。岩石质量差，岩体完整性也差。岩层富水性较弱，属弱含水层。抗压强度40.1MPa。为非含矿层，岩层较为稳定，对采矿无影响。
③较软岩组（∈2t5、∈2t3）：岩性以片岩为主。其中∈2t5为浅灰色白云母石英片岩、白云母片岩、绿泥石片岩。厚170—700米。岩层走向N20°W，倾向NE和SW，倾角45—80°。岩层富水性弱，属隔水层。∈2t3为灰、灰绿色二云石英片岩，夹灰、浅灰色方解石大理岩及矽卡岩扁豆体。厚450—630m。岩层走向NE、NW，倾角20—75°。裂隙相对发育，岩层富水性较弱，属弱含水层。该组岩石质量坏，岩体破碎，抗压强度23.5MPa。∈2t5在含矿层上部，无生产坑道通过，对矿床开采无任何影响，∈2t3局部含矿，对坑采有影响。
④较软弱—较坚硬岩组（∈2t2）：岩性以片岩为主，夹大理岩、矽卡岩及花岗斑岩脉，为矿段主要含矿层。厚200—520米。矿床开采时，生产坑道均在该岩组中掘进。F1断层通过该岩组，其上盘岩性以大理岩半坚硬岩石为主，为24、32号主矿体的赋存层位，岩石质量差，岩体完整性也差；下盘岩性以片岩为主，为W1、W2、26、43、62号主矿体赋存层位，岩石质量坏，岩体破碎。此组岩体结构属层状碎裂结构，结构面均较发育。岩层富水性较弱，属弱含水层。抗压强度：片岩23.5MPa、大理岩40.1MPa、矽卡岩59.6MPa。为矿段含矿层，岩层易风化，稳定性相对较差，对坑采有影响。
⑤坚硬—较坚硬岩组（∈2t1）：岩性以片麻岩为主。为褐黄、灰色片麻岩、花岗片麻岩，中上部夹大理岩、矽卡岩扁豆体，厚度大于440米。岩石质量良，岩体较完整。岩层富水性弱，属隔水层。该岩组位于含矿层下部，岩体较完整、矿床开采时，不会引起底板突破等不良工程地质现象，对采矿无任何影响。
2.2岩体结构面
在老君山西矿区一带，受构造影响，岩体结构面发育，岩体结构为层状碎裂结构。各结构面特征分述如下：
①F0断层为区域性断层，切割深，延伸长数十公里，是矿液运移的通道。在矿区东侧为南北走向，西倾，倾角40—55°。断层下盘为坚硬岩石，岩体完整；断层上盘为∈2t2主含矿层，岩石破碎，节理、裂隙发育。
②F1断层为矿区主要控矿断层，长约8公里，走向近南北向，西倾，倾角15—75°，为控矿的层间断层。断层上盘为大理岩，下盘为片岩，岩石破碎，节理裂隙发育。断层走向与地形坡向近于垂直，不会产生山体滑移。
③各岩体发育的结构面
受构造及风化作用的影响，矿区内的构造裂隙及风化裂隙较为发育，导致矿体围岩稳固性较差。
片岩：是矿体的主要围岩，其节理、裂隙和片理极发育，局部被方解石脉、石英充填。裂隙以南北走向，向东倾，倾角75—85°及向西倾，倾角45—55°的最为发育，岩层完整性差，较为破碎，RQD值为11%，抗压强度为23.5MPa。
矽卡岩：为似层状、透镜状夹于片岩中，局部为矿体。裂隙以北东60°，向西倾，倾角45—55°及向东倾，倾角45—55°的最为发育，岩层完整性差，较为破碎，RQD值为23%，抗压强度为59.6MPa。
大理岩：为矿体次要围岩，受构造影响，节理、裂隙发育，岩层为层状、似层状、透镜状。裂隙以北西40°，南西倾，倾角35—45°的最为发育，RQD值为35%，抗压强度为 40.1MPa，岩层完整性差，较为破碎。
3 结论
（1）老君山西矿区区域位置处于老君山复式背斜与文山-麻栗坡大断裂及马关-都龙断裂带之间，区域构造发育，次生断裂较多，其区域稳定性较差。
（2）矿区属坚硬、半坚硬、软弱及松散岩类为主的层状矿床，矿层顶底板岩石性质差异较大，从片麻岩到片岩强度逐渐降低，稳固性稳固性逐渐变弱，属软弱-半坚硬岩层；强风化带和弱风化带普遍发育，断裂较发育，地表风化强度一般，岩体稳定性较好。
（3）结构面对边坡稳定性影响不大，只在边坡跨越较大断裂破碎带地段，因破碎带工程岩组松散、强度低，会导致边坡局部小范围失稳。
参考文献
[1]缪应理，李树德，张世奎等. 云南省马关县都龙锌锡矿区老君山西矿段生产勘探报告[R]. 云南华联矿产勘探有限责任公司，2007.
[2]陈鹏，陈鑫，苏业良等.云南省马关县李子坪锡多金属矿区详查报告[R].河南省有色金属地质勘查总院，2014.
[3]许明珠，云南省大地构造运动演化特征及成矿控制分析[D]，北京：中国地质大学，2007.
[关键词]工程地质岩组 结构面 云南马关
[中图分类号] P624 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-2-65-1
矿区大地构造位置处于华南褶皱系西南角，滇东南褶皱带的文山马关隆起南端的老君山花岗岩复式背斜内，在老君山花岗岩岩体西部外接触带。区内地层以单斜构造为主，走向北东--南西向，倾向300°-320°，倾角一般为20-35°。矿区内出露的地层为中寒武统田蓬组区域变质岩，变质程度中等。区内断裂构造以NE-SW向为主，次为近SN向和近EW向。
1区域构造特征
本区为文山马关隆起南端，多期次构造运动的演化导致区内北西、北东、东西向构造十分发育。
老君山复式背斜以花岗岩体为核心组成的复式背斜构造，是文山马关隆起的重要组成部分。花岗岩体外缘依次为混合岩、变质岩，复式背斜呈南北向展布，两翼地层不对称，东翼地层为下寒武统冲庄组，西翼依次分布中寒武统田蓬组、龙哈组，两翼地层倾角平缓，一般为8—20°，背斜南北两端呈现倾没趋势。
2矿区工程地质特征
2.1岩组划分
老君山西一带出露的地层为中寒武统田蓬组（∈2t）变质岩系，岩性为片岩、大理岩、矽卡岩、片麻岩等。根据岩性及岩石物理力学性质，将其岩层划分为五个工程地质岩组。
①松散岩组（Q）：岩性为第四系坡残积层。为棕红色、灰色砂质粘土、碎石及人工堆积物。主要分布于山坡地形较缓处、沟谷内、排土场，分布零星，厚0—15米。对矿床坑采无影响，对露天开采有一定影响。
②较坚硬岩组（∈2t4）：岩性以大理岩为主。为深灰、灰色薄至中厚层状细至中晶云母方解石大理岩夹少量薄层片岩。厚215—356米。岩层走向NW、NE，倾向SW和NW，倾角30—85°。岩石质量差，岩体完整性也差。岩层富水性较弱，属弱含水层。抗压强度40.1MPa。为非含矿层，岩层较为稳定，对采矿无影响。
③较软岩组（∈2t5、∈2t3）：岩性以片岩为主。其中∈2t5为浅灰色白云母石英片岩、白云母片岩、绿泥石片岩。厚170—700米。岩层走向N20°W，倾向NE和SW，倾角45—80°。岩层富水性弱，属隔水层。∈2t3为灰、灰绿色二云石英片岩，夹灰、浅灰色方解石大理岩及矽卡岩扁豆体。厚450—630m。岩层走向NE、NW，倾角20—75°。裂隙相对发育，岩层富水性较弱，属弱含水层。该组岩石质量坏，岩体破碎，抗压强度23.5MPa。∈2t5在含矿层上部，无生产坑道通过，对矿床开采无任何影响，∈2t3局部含矿，对坑采有影响。
④较软弱—较坚硬岩组（∈2t2）：岩性以片岩为主，夹大理岩、矽卡岩及花岗斑岩脉，为矿段主要含矿层。厚200—520米。矿床开采时，生产坑道均在该岩组中掘进。F1断层通过该岩组，其上盘岩性以大理岩半坚硬岩石为主，为24、32号主矿体的赋存层位，岩石质量差，岩体完整性也差；下盘岩性以片岩为主，为W1、W2、26、43、62号主矿体赋存层位，岩石质量坏，岩体破碎。此组岩体结构属层状碎裂结构，结构面均较发育。岩层富水性较弱，属弱含水层。抗压强度：片岩23.5MPa、大理岩40.1MPa、矽卡岩59.6MPa。为矿段含矿层，岩层易风化，稳定性相对较差，对坑采有影响。
⑤坚硬—较坚硬岩组（∈2t1）：岩性以片麻岩为主。为褐黄、灰色片麻岩、花岗片麻岩，中上部夹大理岩、矽卡岩扁豆体，厚度大于440米。岩石质量良，岩体较完整。岩层富水性弱，属隔水层。该岩组位于含矿层下部，岩体较完整、矿床开采时，不会引起底板突破等不良工程地质现象，对采矿无任何影响。
2.2岩体结构面
在老君山西矿区一带，受构造影响，岩体结构面发育，岩体结构为层状碎裂结构。各结构面特征分述如下：
①F0断层为区域性断层，切割深，延伸长数十公里，是矿液运移的通道。在矿区东侧为南北走向，西倾，倾角40—55°。断层下盘为坚硬岩石，岩体完整；断层上盘为∈2t2主含矿层，岩石破碎，节理、裂隙发育。
②F1断层为矿区主要控矿断层，长约8公里，走向近南北向，西倾，倾角15—75°，为控矿的层间断层。断层上盘为大理岩，下盘为片岩，岩石破碎，节理裂隙发育。断层走向与地形坡向近于垂直，不会产生山体滑移。
③各岩体发育的结构面
受构造及风化作用的影响，矿区内的构造裂隙及风化裂隙较为发育，导致矿体围岩稳固性较差。
片岩：是矿体的主要围岩，其节理、裂隙和片理极发育，局部被方解石脉、石英充填。裂隙以南北走向，向东倾，倾角75—85°及向西倾，倾角45—55°的最为发育，岩层完整性差，较为破碎，RQD值为11%，抗压强度为23.5MPa。
矽卡岩：为似层状、透镜状夹于片岩中，局部为矿体。裂隙以北东60°，向西倾，倾角45—55°及向东倾，倾角45—55°的最为发育，岩层完整性差，较为破碎，RQD值为23%，抗压强度为59.6MPa。
大理岩：为矿体次要围岩，受构造影响，节理、裂隙发育，岩层为层状、似层状、透镜状。裂隙以北西40°，南西倾，倾角35—45°的最为发育，RQD值为35%，抗压强度为 40.1MPa，岩层完整性差，较为破碎。
3 结论
（1）老君山西矿区区域位置处于老君山复式背斜与文山-麻栗坡大断裂及马关-都龙断裂带之间，区域构造发育，次生断裂较多，其区域稳定性较差。
（2）矿区属坚硬、半坚硬、软弱及松散岩类为主的层状矿床，矿层顶底板岩石性质差异较大，从片麻岩到片岩强度逐渐降低，稳固性稳固性逐渐变弱，属软弱-半坚硬岩层；强风化带和弱风化带普遍发育，断裂较发育，地表风化强度一般，岩体稳定性较好。
（3）结构面对边坡稳定性影响不大，只在边坡跨越较大断裂破碎带地段，因破碎带工程岩组松散、强度低，会导致边坡局部小范围失稳。
参考文献
[1]缪应理，李树德，张世奎等. 云南省马关县都龙锌锡矿区老君山西矿段生产勘探报告[R]. 云南华联矿产勘探有限责任公司，2007.
[2]陈鹏，陈鑫，苏业良等.云南省马关县李子坪锡多金属矿区详查报告[R].河南省有色金属地质勘查总院，2014.
[3]许明珠，云南省大地构造运动演化特征及成矿控制分析[D]，北京：中国地质大学，2007.