半砬山矿区硅藻土矿详查报告 精品Word文档下载推荐.docx
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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
1．5．1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
Km2
3.0
1/万水文地质填图
1.44
1/5千地质填图
0.5
1/5千地形图测量
0.7
剖面线测量
m
1200
3条线
钻探
100.15
9个孔
浅井
45.30
槽探
m3
218.82
基本分析
件
94
小容重样品
9
岩矿石物理力学样
扫描电镜
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0.5～7米。
（2）第四系下更新统小椅子山玄武岩（βQ13）
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（βQ11）
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（Ⅰ），吉南台隆（Ⅱ），铁岭20XX20XX台拱（Ⅲ）的东部，龙岗背斜（Ⅳ）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～Ⅱ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
≤60
60-65
根据矿山产品销售情况，矿石以公路建设用土为主
硅藻土
60-90
≥65
Ⅲ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（βQ11）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-Ⅱ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
完成工作量
1/万水文地质草测
钻孔简易水文地质观测及工程地质编录
个
水质分析
2
工程地质（岩土取样）
收集气象资料
项
7
收集地震资料
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-Ca·
Mg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HCO3·
SO4-Ca·
Mg型水，PH值7.15，呈弱碱性水，矿化度120XX20XX.49mgL-1，总硬度60.56mgL-1耗氧量5.58mgL-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100×
100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+Q2
Q最大=Q2+Q4
Q1=F1g1
Q2=F1g2
Q3=F3g1r
Q4=F3g2r
Q5=F2g1
Q6=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100×
100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=194786×
0.0020XX20XX+57500×
0.0020XX20XX×
=818+169=987米3/日
采矿场最大涌水量：
Q最大=Q2+Q4=F1g2+F3g2r=194786×
0.1113+57500×
0.1113×
=21680+4480=26160米3/日
首采地段涌水量：
Q3=F2g1=10000×
0.0020XX20XX=20XX20XX米3/日
首采地段最大涌水量：
Q4=F2g2=10000×
0.1113=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，Ⅳ、Ⅴ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Ⅴ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
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