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摘要：环境地质问题是矿区开采工作中的一项重要基础工作，特别是埋藏深、厚度大的矿床，测量地温是一项不可或缺的工作。因此，埋深大的矿床测量地温对矿山地灾评估、矿山建设、矿床技术经济评价等具有重要的现实意义。
关键词：金属矿区；环境地质；地温变化；规律成因
中图分类号：O741+.2 文献标识码：A 文章编号：
地温梯度：表示地球内部温度不均匀分布程度的参数。一般埋深越深处的温度值就越高，以每百米垂直深度上增加的℃数表示。不同地点地温梯度值不同，通常为(1～3)℃／百米；在实际工作中通常用每深100米或1千米的温度增加值来表示地热梯度；在地热异常区，也常用每深10米或1米的温度增加值来表示地热梯度。当地温梯度近似零或出现负数时，应停止稳态测温工作。地温异常区的形成、分布主要与岩性、地下水活动、控热构造及地壳深部的热扩散有着直接关联，火山活动区较高。
环境地质问题是矿区开采工作中的一项重要基础工作，特别是埋藏深、厚度大的矿床，测量地温是一项不可或缺的工作，应在不同部位选择代表性钻孔进行近稳态、瞬态地温测量，查明地温及地温梯度的空间变化，圈定地热异常范围，并对地热异常形成的规律、成因、特征做出合理的分析推断。通过比对分析，确定恒温带深度、温度及地温梯度。
深埋矿床热害是影响矿床开采诸因素中重要因素之一。以往有矿床埋深大的矿区对地温测量不够重视,有的是该做的没有做,有的虽然做了,但又没有充分的分析、评价；如果开采技术条件没搞清，或是判断有误，就有可能造成矿山事故发生。因此埋深大的矿床测量地温对矿山地灾评估、矿山建设、矿床技术经济评价等具有重要的现实意义。
下面就某多金属矿区测量地温的结果进行热害评价，分析其形成的规律及原因。
1自然地理、地貌 该矿区位于属于江北丘陵平原区，属北亚热带季风湿润气候区，气候温和，日照充足，雨量充沛，微地貌为丘岗地和岗间谷地，其成因类型为侵蚀、剥蚀、堆积，地面标高35～62m。区内河流、沟渠、池塘较发育，河床由弱透水的灰黄色粉质粘土、亚粘土、细砂等组成，河流入渗补给地下水的能力弱。
2地质构造 矿区构造单元属于扬子准地台下扬子台坳沿江拱断褶带，地表大都为第四系所覆盖，其中区域活动性大断裂郯庐断裂位于矿区北西方向约55km外；区内次级断裂构造较为发育，主要有北北东向、北西向、北东向三组，长几百米～千米，宽度几米～十几米，规模不大，断距小。断层力学性质以压性、压扭性为主。
3水文地质 本矿区是以裂隙含水层充水为主的矿床，即为基岩裂隙水矿床，富水性弱，除少数涌水孔外，水位埋深均在二十米以内；矿床埋藏深（埋深大于900m），远远低于当地侵蚀基准面（标高为10±m）。地下水补给条件差，以静储量为主。地下水循环条件差，故地下水對热害的减弱有限。
4矿区地热概况
（1）恒温带
根据近稳态测温结果，该矿区地表恒温点平均深度为50m，温度为19.8℃。
（2）岩石热性质
本矿区岩石热性质与岩性、蚀变带有着密切关系。从下表中可以看出，岩石密度增大，导热系数、热扩散率、地温梯度随之增大，比热容相应递减。
岩石热性质测量数据统计表
（3）不同标高地温、地温梯度变化规律
不同标高地温及地温梯度统计表
从以上统计表中可见，本矿区地温随深度的增加而升高，矿区地温梯度大小与岩性、蚀变程度有着密切的关系。密度较大的弱蚀变带、韧性剪切带、强蚀变带导热系数相对较大，其值为3.55～3.77W/（m·℃），热扩散率高，地温梯度较小，其值为2.43～2.57℃/百米；而密度相对较小的××碎屑岩、×××岩浆岩则导热系数较小，其值为1.33～2.45 W/（m·℃），热扩散率低，地温梯度较大，其值为2.55～3.07℃/百米。
垂向上按不同标高统计的地温梯度也验证了上述特点，标高－900～－1100m因矿化蚀变程度较高，岩石密度相对较大，岩石的导热性能较好，地温梯度较小，其值为2.45～2.61℃/百米，而－300～－800m标高则因蚀变程度弱，岩石密度较小，岩石导热性能较差，地温梯度较大，其值为2.78～3.30℃/百米。
5，地温成因
本矿区地温梯度正常，相同标高与岩性、矿化蚀变基本相吻合，地温梯度随岩性、蚀变程度变化而变化，因此，从地下水赋存标高及构造的力学性质等综合判断分析：本矿区地温与地下水活动无关，亦不存在控热构造，其源头为地壳深处的热扩散。
6，热害评价
经统计分析，本矿区地温梯度平均在1.97-2.77℃/百米范围内，因小于(1～3)℃／百米，属正常地温梯度，根据测量结果，地温随钻孔深度的增加而上升，未发现地温异常变化的现象。开采标高从－400m至矿层底板，其地温均已大于27℃，已形成热害。
7， 结论
（1）严格按照规范的要求，对埋藏深的矿床要做好水、工、环地质工作，以获取更多更全面的基础性水，工，环地质方面原始数据，尤其要重视地热资料的收集，做到资料真实可靠，在综合分析矿床水文地质，环境地质的基础上，了解深埋矿床地热变化规侓。为矿床开采提供防治热害的依据。
（2）本矿区存在热害问题，开采过程中需进行热害防治。措施应以通风、制冷等方式降温为主，设计合理的矿井通风系统，根据各开采段围岩的地温变化特征，采用不同方式利用机械分段进行通风、制冷以达到降温目的，或采用局部制冷降温，灵活配置；应选择合理的采矿工艺系统，减少围岩释放热量；作业人员应穿戴短袖工作服，便于人体散热。
8， 建议
（1）主要矿体赋存位置，其地温高达42～47℃，37℃以上已属于“二级高温区”， 热害严重，为热害矿床，如防治不当，将会对人体造成一定伤害，同时也严重影响生产效率，因此要对热害进行分类治理，
（2）矿山开采要选择合理的开采方案，矿山建设应超前进行地热灾害危险性评估及防治工作，加强地质环境的监测和保护工作。
参考文献
[1] 田佳华、牛建英：《矿产资源开发环境影响评价的指标体系及方法》，《合肥工业大学学报（自然科学版）》，1997.20（3）。
[2] 周涛发：《21 世纪地球的科学发展展望与我国地球科学的发展对策》，《中国地质》，1999.（8）.
[3] 贺平：《安徽省地质灾害防治与经济社会的可持续发展》；朱煌武：《安徽省人口资源与可持续发展》，安徽大学出版社，2000.07.
关键词：金属矿区；环境地质；地温变化；规律成因
中图分类号：O741+.2 文献标识码：A 文章编号：
地温梯度：表示地球内部温度不均匀分布程度的参数。一般埋深越深处的温度值就越高，以每百米垂直深度上增加的℃数表示。不同地点地温梯度值不同，通常为(1～3)℃／百米；在实际工作中通常用每深100米或1千米的温度增加值来表示地热梯度；在地热异常区，也常用每深10米或1米的温度增加值来表示地热梯度。当地温梯度近似零或出现负数时，应停止稳态测温工作。地温异常区的形成、分布主要与岩性、地下水活动、控热构造及地壳深部的热扩散有着直接关联，火山活动区较高。
环境地质问题是矿区开采工作中的一项重要基础工作，特别是埋藏深、厚度大的矿床，测量地温是一项不可或缺的工作，应在不同部位选择代表性钻孔进行近稳态、瞬态地温测量，查明地温及地温梯度的空间变化，圈定地热异常范围，并对地热异常形成的规律、成因、特征做出合理的分析推断。通过比对分析，确定恒温带深度、温度及地温梯度。
深埋矿床热害是影响矿床开采诸因素中重要因素之一。以往有矿床埋深大的矿区对地温测量不够重视,有的是该做的没有做,有的虽然做了,但又没有充分的分析、评价；如果开采技术条件没搞清，或是判断有误，就有可能造成矿山事故发生。因此埋深大的矿床测量地温对矿山地灾评估、矿山建设、矿床技术经济评价等具有重要的现实意义。
下面就某多金属矿区测量地温的结果进行热害评价，分析其形成的规律及原因。
1自然地理、地貌 该矿区位于属于江北丘陵平原区，属北亚热带季风湿润气候区，气候温和，日照充足，雨量充沛，微地貌为丘岗地和岗间谷地，其成因类型为侵蚀、剥蚀、堆积，地面标高35～62m。区内河流、沟渠、池塘较发育，河床由弱透水的灰黄色粉质粘土、亚粘土、细砂等组成，河流入渗补给地下水的能力弱。
2地质构造 矿区构造单元属于扬子准地台下扬子台坳沿江拱断褶带，地表大都为第四系所覆盖，其中区域活动性大断裂郯庐断裂位于矿区北西方向约55km外；区内次级断裂构造较为发育，主要有北北东向、北西向、北东向三组，长几百米～千米，宽度几米～十几米，规模不大，断距小。断层力学性质以压性、压扭性为主。
3水文地质 本矿区是以裂隙含水层充水为主的矿床，即为基岩裂隙水矿床，富水性弱，除少数涌水孔外，水位埋深均在二十米以内；矿床埋藏深（埋深大于900m），远远低于当地侵蚀基准面（标高为10±m）。地下水补给条件差，以静储量为主。地下水循环条件差，故地下水對热害的减弱有限。
4矿区地热概况
（1）恒温带
根据近稳态测温结果，该矿区地表恒温点平均深度为50m，温度为19.8℃。
（2）岩石热性质
本矿区岩石热性质与岩性、蚀变带有着密切关系。从下表中可以看出，岩石密度增大，导热系数、热扩散率、地温梯度随之增大，比热容相应递减。
岩石热性质测量数据统计表
（3）不同标高地温、地温梯度变化规律
不同标高地温及地温梯度统计表
从以上统计表中可见，本矿区地温随深度的增加而升高，矿区地温梯度大小与岩性、蚀变程度有着密切的关系。密度较大的弱蚀变带、韧性剪切带、强蚀变带导热系数相对较大，其值为3.55～3.77W/（m·℃），热扩散率高，地温梯度较小，其值为2.43～2.57℃/百米；而密度相对较小的××碎屑岩、×××岩浆岩则导热系数较小，其值为1.33～2.45 W/（m·℃），热扩散率低，地温梯度较大，其值为2.55～3.07℃/百米。
垂向上按不同标高统计的地温梯度也验证了上述特点，标高－900～－1100m因矿化蚀变程度较高，岩石密度相对较大，岩石的导热性能较好，地温梯度较小，其值为2.45～2.61℃/百米，而－300～－800m标高则因蚀变程度弱，岩石密度较小，岩石导热性能较差，地温梯度较大，其值为2.78～3.30℃/百米。
5，地温成因
本矿区地温梯度正常，相同标高与岩性、矿化蚀变基本相吻合，地温梯度随岩性、蚀变程度变化而变化，因此，从地下水赋存标高及构造的力学性质等综合判断分析：本矿区地温与地下水活动无关，亦不存在控热构造，其源头为地壳深处的热扩散。
6，热害评价
经统计分析，本矿区地温梯度平均在1.97-2.77℃/百米范围内，因小于(1～3)℃／百米，属正常地温梯度，根据测量结果，地温随钻孔深度的增加而上升，未发现地温异常变化的现象。开采标高从－400m至矿层底板，其地温均已大于27℃，已形成热害。
7， 结论
（1）严格按照规范的要求，对埋藏深的矿床要做好水、工、环地质工作，以获取更多更全面的基础性水，工，环地质方面原始数据，尤其要重视地热资料的收集，做到资料真实可靠，在综合分析矿床水文地质，环境地质的基础上，了解深埋矿床地热变化规侓。为矿床开采提供防治热害的依据。
（2）本矿区存在热害问题，开采过程中需进行热害防治。措施应以通风、制冷等方式降温为主，设计合理的矿井通风系统，根据各开采段围岩的地温变化特征，采用不同方式利用机械分段进行通风、制冷以达到降温目的，或采用局部制冷降温，灵活配置；应选择合理的采矿工艺系统，减少围岩释放热量；作业人员应穿戴短袖工作服，便于人体散热。
8， 建议
（1）主要矿体赋存位置，其地温高达42～47℃，37℃以上已属于“二级高温区”， 热害严重，为热害矿床，如防治不当，将会对人体造成一定伤害，同时也严重影响生产效率，因此要对热害进行分类治理，
（2）矿山开采要选择合理的开采方案，矿山建设应超前进行地热灾害危险性评估及防治工作，加强地质环境的监测和保护工作。
参考文献
[1] 田佳华、牛建英：《矿产资源开发环境影响评价的指标体系及方法》，《合肥工业大学学报（自然科学版）》，1997.20（3）。
[2] 周涛发：《21 世纪地球的科学发展展望与我国地球科学的发展对策》，《中国地质》，1999.（8）.
[3] 贺平：《安徽省地质灾害防治与经济社会的可持续发展》；朱煌武：《安徽省人口资源与可持续发展》，安徽大学出版社，2000.07.