前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的鈾礦地質主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
【Abstract】The decommissioning disposal and environmental restoration of uranium exploration pits and waste ore dumps are discussed. The uranium exploration pits are sealed permanent and restored the original topography. The uranium waste ore dumps can be covered by soils after centralized management. Implementing the program of vegetation planted on covering soils, the recovery and improve of the ecological environment can be ensured.
【Key words】Uranium exploration; Uranium exploration pits; Uranium waste ore dumps; Decommissioning disposal; Environmental restoration
0 引言
鈾礦業是國防工業的基礎產業,在國防和經濟社會發展中起著重要的作用,但同時也給環境造成了很大污染[1]。鈾礦地質勘查作為核工業的前端從20世紀40年代開始得到了高速發展,早期的鈾礦冶重勘查和開采輕環境修復,使得環境保護滯后于生產,經過30多年后,才意識到環保問題[2]。鈾礦地質勘探是集地表輻射劑量異常和地下礦物元素分析的綜合工程,勘探期間在礦點留下大量的工程子項包括坑口、淺(豎)井、廢石堆、剝土、探槽等。遺留的坑口、廢石堆等鈾礦地質勘探設施持續向環境釋放放射性物質,對周圍環境和公眾構成了危害[3],未封閉的坑口、淺(豎)井等還存在人畜誤入或墜入等安全隱患。
鈾礦地質勘探施工中的坑道,其坑口分為無流出水坑口、有流出水坑口兩類。絕大部分沒有封堵,不斷向周圍環境釋放大量222Rn氣。部分坑口同時伴有放射性核素污水流向環境,對當地居民的生產、生活及身體健康構成明顯的或潛在的危害。坑口、廢石堆等釋放氡及其子體對人體會產生內照射,對當代和后代具有潛在的危害[4]。此外,部分坑口流出水中放射性核素含量超標,對受納水體產生一定影響。部分廢(礦)石在坑口就地堆放,有些距離村莊較近,還有部分廢石堆放于小溪、河流、農田等附近。這些放射性廢(礦)石易被洪水沖刷流失,流入附近河流或小溪影響其水質,部分廢石流入農田,造成放射性核素隨農田內種植的農作物遷移至人體內,對周圍公眾造成一定的健康危害。
核設施退役環境治理的目的,是對放射性廢物進行安全有效地處理和處置[4]。自20世紀80年代末開始,我國已按“輕、重、緩、急”的緊要程度治理的原則逐步對全國鈾礦地質勘探設施進行退役治理[5], 實施后較好地改善了當地輻射環境質量,消除了環境安全隱患,獲得顯著的環境效益和社會效益。本文主要討論典型的鈾礦地質勘探中坑口和廢石堆退役治理方案,分析退役治理環境修復穩態。
1 退役治理環境修復方案
1.1 坑口
在鈾礦地質勘探中不可避免會產生大量分布廣泛的坑口等待退役治理設施。坑口永久退役治理采用的典型方案是封堵,針對無流出水坑口和有流出水坑口采用不同工藝進行封堵。
無流出水坑口治理采用兩道毛石墻封堵,中間充填廢石然后覆土掩埋坑口,夯實并植被、種樹。治理方案示意圖見圖1。
大部分情況,有流出水坑口流出水載帶有放射性核素,這些核素的排放將對居民和環境造成危害。因此,有流水坑口的退役治理顯得尤為重要。退役治理采用兩道混凝土墻封堵,在兩墻間疏水過濾池的方案。坑口封堵方案示意圖見圖2。坑口向內約10m巖性堅固處砌筑第1道嵌入式混凝土墻,同時預埋4根管。坑口向內約1.5m處設置一道漿砌石墻,同時預埋PVC管。漿砌石墻外側地面鋪設漿砌石作為過濾池,在漿砌石墻的另一側及底板處堆放礫石,礫石按照自然安息角堆放在漿砌石墻內側,同時保證管的完整性。在礫石及PVC管的上面鋪設一層土工布,用礫石壓實。在坑口處砌筑第2道混凝土墻,砌到與漿砌石墻高度相同時,在過濾池上放置鋼筋砼預制板,然后覆土掩埋坑口,夯實進行植被綠化。這樣,設置在兩道封堵墻中的疏水過濾池對流水中載帶的放射性核素進行過濾,使得出水口排出的水質達到退役治理要求。
1.2 廢石堆
廢石堆是鈾礦地質勘探設施退役治理中的重要子項,一般采取原地覆蓋或遷移集中的治理方案。遷移集中治理后其原址可無限制開放使用,但原地覆蓋治理后為有限制開放使用,禁止放牧等人為侵入活動。
廢石堆原地覆蓋退役治理首先原址規整并根據需要設置馬道;然后覆土并分層壓實;最后植樹、種草并設置警示標志。而遷移集中治理是將廢石及下部污染土一并挖除,污染物就近回填至坑口內,剩余運至鄰近廢石堆處置,原址平整并植被。
為保持廢石堆長期穩定性,治理時砌筑擋土墻,布設馬道,修砌截水溝,設置護坡設施。邊坡一般采取植草護坡;高大坡陡的則采用漿砌片石截水骨架護坡和土工網復合植被護坡。
2 治理結果及環境修復分析
2.1 治理結果
本文選取華南地區鈾礦地質勘探設施“十二五”退役整治工程(福建片區)核退役中的典型工程子項作為退役治理環境修復討論對象。
2.1.1 坑口治理后監測結果見表1。從表中數據可知,治理后,天然鈾濃度降至0.18μg/L~0.73μg/L,226Ra濃度降至3.2×10-3Bq/L~6.7×10-3Bq/L,低于《軍工鈾礦冶設施退役工程前期工作暫行規定》所推薦的參考限值,即退役治理后,坑口流出水進入環境時,在排放口下游最近取水區中,天然鈾濃度確定為50μg/L,226Ra濃度確定為1.1Bq/L。扣除本底后,坑口γ外照射吸收劑量率范圍為6.7×10-8Gy/h~9.2×10-8Gy/h,滿足《鈾礦地質輻射環境影響評價》中有限制開放要求,即退役治理后扣除本底外照射吸收劑量率低于17.4×10-8Gy/h。
2.1.2 廢石堆治理后監測見表2。從表中數據可知,廢石堆整治后,γ外照射吸收劑量率得到了有效地控制,扣除本底后,γ外照射吸收劑量率降至2.9×10-8Gy/h~6.7×10-8Gy/h,低于《鈾礦地質輻射環境評價要求》規定的扣除本底后低于17.4×10-8Gy/h的標準;氡析出率降至1.41×10-2Bq/m2?s ~4.52×10-2Bq/m2?s,低于0.74Bq/m2?s。
2.2 環境修復分析
本次退役整治的目的是有效防止坑(井)口氡氣外逸和廢水所帶來的危害,防止或降低對公眾的輻射照射水平,凈化水源,保障當地環境及生態安全;保持廢石堆長期穩定,防止由于自然力或其他原因引起的塌垮流失,以免造成環境污染事故,同時恢復當地的自然生態環境。
為抑制222Rn析出和屏蔽貫穿輻射的目的,采用大量土作為覆蓋材料。坑口采用永久封堵后表面覆土并植被以防止水土流失。結合本次退役治理及以往治理經驗[3-4,6],坑口流水采用過濾疏導外排是一種較為可靠的處理方案,不僅能夠防止坑內積水,同時保證排出水中放射性核素的量盡可能低,確保生態環境的長期安全。
廢(礦)石堆植被恢復既是退役環境治理的重要組成部分,也是保持廢(礦)石堆治理工程長期穩定的重要工程措施之一[7]。植被設計采用的植物群落類型為草灌型,以灌木、草本類為主而建造的植物群落適用于陡坡、易侵蝕坡面及周圍為農田、山地等,是廢(礦)石堆治理的主要選型。
3 結論與建議
采用永久封堵坑口的方式能夠達到預想的退役治理設想,廢石堆覆土穩固模式能夠很好的防止放射性核素進入環境。退役治理中采用的植被綠化不僅能夠保持退役設施的長期有效,而且能夠使得自然生態環境得到恢復和改善。但鈾礦地質勘探設施作為永久退役治理,應關注退役設施的長期穩定性,比如過濾設施穩態、植被破壞等。因此,建議制定合適方案定期對退役治理后有流水坑口外排水中放射性核素進行長期監測,以及對覆蓋植被的長期監護。
【參考文獻】
[1]鐘齊佳,花明.鈾礦山退役治理效益指標體系構建研究[J].現代礦業,2010(4):84-87.
[2]徐樂昌,薛建新,高尚雄.鈾礦冶設施退役治理中若干問題的探討[J].輻射防護.2007.27(2)):111-118.
[3]貝新宇.鈾礦地質勘探設施退役治理的環境影響[J].鈾礦地質,2016,32(3):180-185.
[4]李韌杰.湖南某鈾礦的退役環境治理[J].鈾礦冶,2001,20(2):103-107.
[5]張露,呂彩霞,盛青,莊景齊,謝樹軍,廖運璇.鈾礦地質勘探設施退役整治若干問題探討[J].鈾礦冶,2013,32(4):212-215.
關鍵詞:鄂爾多斯盆地北部;水文地質特征;砂巖型鈾礦;成礦前景
1 區域地質概況
鄂爾多斯盆地屬穩定的克拉通盆地,由古生代地臺發展演化而成的中新生代陸相盆地。在整個早白堊世,本區主要為內陸拗陷盆地內沖積、洪積平原上發育的河湖相組沉積,而以河流相占絕對優勢。下白堊統統稱為志丹群,自下而上可分為:洛河組(K1zh2)、華池-環河組(K1zh3+4)、羅漢洞組(K1zh5)以及涇川組(K1zh6)。從洛河組到華池-環河組均為連續沉積,并構成了K1zh2-K1zh3+4和K1zh5-K1zh6兩個大的沉積旋回。
2 區域水文地質特征
2.1 含水巖層巖組的劃分
目的層下白堊統志丹群含水層的水文地質特征應是研究的重點。根據地層巖性,沉積相特征和水文地質特征的差異,下白堊統志丹群自下而上劃分為洛河組、華池-環河組、羅漢洞組和涇川組等含水巖組,巖性固結程度較弱,其中華池-環河組為區內分布最廣的一套含水巖組。
2.2 潛水發育特征
下白堊統發育層狀裂隙孔隙潛水,不同含水巖組含水特征不同(表1)。
表1 下白堊統志丹群潛水特征表
2.3 承壓水發育特征
區內發育下白堊統層狀裂隙孔隙承壓水,當各含水巖組頂板埋深小于約300米時,其承壓水頭順地表水系而逆地層傾向降低,水位隨地形而起伏,其賦存狀態具潛水的特點,而在水動力學和水化學成分方面則具承壓水的特征,稱之為“上部承壓水”。當各含水巖組頂板埋深大于300米時,其承壓水和一般自流盆地所見的承壓水完全相同,稱之為“下部承壓水”(表2)。
2.4 下白堊統含水巖組的補、逕、排特征
區內潛水的補給最終來源于大氣降水,排泄于當地切割最深的河谷或洼地,此外,蒸發也是主要的排泄途逕,年蒸發量平均為2513.40mm,是年降雨量的10倍。承壓水的補、逕、排條件較為復雜,難以確定區域性地下水的排泄區,因而補給和逕流也相對復雜化了。總的看來它的補給方式有兩種:
垂向補給:指的是潛水或上層組承壓水對下伏承壓水的滲補。這種補給方式是由下白堊統地層結構與巖性特征所決定的,由于砂、泥巖在縱向和橫向上的多變性,難以存在統一的區域性隔水層,在空間上存在較多的透水“天窗”。這類承壓水流向大致受地勢水系的控制,排泄于各主河谷和湖泊洼地,兼有潛水的性質和承壓水的特點,前面稱之為“上部承壓水”,埋深應小于300米。
水平補給:指的是同一含水巖組的潛水轉化為承壓水逕流。由于下白堊統(特別是K1zh2和K1zh3+4)具有向斜構造和含水有利的巖性特征,造成各承壓水組從盆地向斜東西兩翼區得到補給,形成順巖層傾向的承壓水逕流,并朝向斜軸部和排泄區運動,排泄區為向斜軸一線,是隱伏的,其埋深大致在300米以下,這種承壓水前面稱之為“下部承壓水”。
2.5 古水文地質
盆地北部從南到北有一條與地貌上分水嶺近乎一致的地下水分水嶺(圖1),使下白堊統志丹群的潛水和上部承壓水(約300米以上)由盆內逆地層傾向盆緣的黃河流動,具有滲出型盆地的水動力特征。而本質上下白堊統自流水盆地并不是典型的滲出型盆地,是由于受后期構造運動(黃河斷陷的形成)而造成古水文地質條件的改變。所以研究盆地古水文地質具有重要意義。
2.5.1 早白堊世沉積時的水文地質條件
鄂爾多斯盆地屬穩定的克拉通盆地,構造變動相對較弱,繼承性強,有利于志丹群原始沉積相帶發育完善和具有穩定的水流方向。雖然經過了侏羅紀填平補齊作用,但伊陜斜坡由東向西仍顯示為一個穩定、大范圍的單斜構造,直到與天環向斜的接觸部位。所以總的水流方向主要由東向西,其次由北、西向盆內,最終向伊陜斜坡與天環向斜接觸部位(沉積中心)流動。
2.5.2 早白堊世沉積后-上新世地下水的補、逕、排特征
在早白堊世晚期,全區整體抬升而使志丹群大面積暴露地表,此沉積間斷一直持續到上新世末。盆地東、北、西面周邊山區是地下水的補給區,向盆地向斜軸線(伊陜斜坡與天環向斜的接觸部位)逕流、排泄,同樣主要逕流方向仍保持了由東向西順地層傾向(伊陜斜坡傾向)的方向。伊陜斜坡在此次抬升構造運動中應具有東部相對抬升、西部相對下降的掀斜構造運動的特點,這必然進一步加大了地表水或地下水由東向西的逕流趨勢。需要強調的是,此時盆地周邊的黃河斷陷尚未形成,盆地北部具有上面所述的補、逕、排系統。
3 砂巖型鈾礦成礦前景
3.1 潛水氧化帶砂巖型鈾成礦前景
根據地層發育特征,區內自下白堊統沉積結束以后,存在三個主要的抬升剝蝕階段,其分別為K2-E2,N1-Q2及現代。其中K2-E2階段,沉積間斷長達70Ma,此階段古氣候已向半干旱、干旱氣候轉變,使志丹群頂部受廣泛的古地表氧化作用,向下相鄰應發育古潛水氧化作用,區域上在志丹群頂部形成大規模的氧化帶頂蓋。氧化帶賦存于整個羅漢洞組(涇川組分布很局限)和華池-環河組頂部,其中羅漢洞組呈紅色氧化帶為主,古地表氧化帶占相當大的比重,而華池-環河組氧化帶以黃色為主,主要由古潛水氧化作用形成。上述氧化帶大規模的發育有利于鈾礦化的形成,此沉積間斷也是潛水氧化帶砂巖型鈾礦的主成礦期。N1-Q2和現代盆地兩次抬升剝蝕,又E3分布很局限和Q3具有很好的滲透性,故N1-現代的地表氧化作用疊加在志丹群上部的古潛水氧化帶上,在盆地總體抬升的構造背景下,氧化作用繼續向華池-環河組深部發展,氧化深度可達300米,氧化程度更為充分。華池-環河組含有機質豐富,有相對較好的還原條件,在其氧化-還原界面可形成鈾礦的聚集,目前已發現9401礦化點和鄂托克前旗鈾礦點。
3.2 層間氧化帶砂巖型鈾成礦前景
根據前面所述承壓水發育特征,志丹群華池-環河組最具有利于鈾賦集成礦的地下承壓水逕流,滲透系數為0.604~0.790m/d,利于層間氧化帶的發育,具備了層間氧化帶發育的水文地質條件,目前已對部分地區的層間氧化帶進行了初步控制。
在K2-N2期間,承壓水由盆緣向盆內流動,具有典型的滲入方式,主要逕流方向應沿伊陜斜坡由東向西順層流動,承壓水的補給來自周圍蝕源區和同層組巖層出露地表的區段,同樣在這一沉積間斷,在形成大規模古潛水氧化帶的同時,由盆地邊緣向盆內應發育古層間氧化作用,形成相應的古層間氧化帶,氧化帶主要賦存于華池-環河組,并顯示為黃色為主,在氧化-還原過渡部位可形成鈾的富集成礦,此沉積間斷同樣是層間氧化帶砂巖型鈾礦的主成礦期。從更新世開始沿盆緣黃河斷陷的形成,在盆地整體抬升的同時,破壞了白堊紀自流水盆地完整的補、逕、排系統,促使盆地地表水系,潛水和“上部承壓水”產生由盆內向盆地逆地層傾向流動的現象,故不能導致古層間氧化帶的繼續發育,很難形成大規模鈾的賦集成礦(但可導致古潛水氧化帶的進一步完善)。“下部承壓水”仍然保持了從兩翼巖層的區補給,向向斜軸部的水平承壓水逕流,形成現代層間氧化帶,使古層間氧化帶繼承性發展。含氧含鈾水始終保持了統一的運移方向,造成鈾長期的富集成礦,目前已發現多個由鉆孔控制的鈾礦化和鈾異常。
4 結束語
綜上所述,鄂爾多斯盆地北部具備了潛水氧化帶和層間氧化帶砂巖型鈾礦形成的水文地質條件。層間氧化帶砂巖型鈾礦為主要找礦類型,次之為潛水氧化帶砂巖型鈾礦。找礦主要層位為下白堊統志丹群華池-環河組。找礦主要地區應為盆地東部(伊陜斜坡),其次為盆地西緣。找礦深度主要在300-600米的深部。
參考文獻
[1]王金平,等.陜甘寧盆地北部下白堊統層間氧化帶型砂巖鈾礦成礦前景及地浸地質條件研究[Z].1996.
關鍵詞:有色金屬礦山;地質找礦;可持續發展;對策探討
有色金屬作為維持國民經濟穩步上漲的重要行業,對我國的國防發展和科學技術水平提高都有著極其重要的作用。就我國目前的生產現狀來看,在飛機、導彈的制造以及電子計算機原件的研發方面,每年都需消耗總量巨大的有色金屬資源,像鈷、鎳、鈮等金屬元素則是生產合金鋼的核心組成部分。可以說隨著工業化進程的不斷推進,有色金屬行業已經成為了一個國家經濟發展的命脈產業[1]。
1地質找礦可持續發展的礦產分類
隨著工業全球化進程的推進,礦產資源的競爭變得越來越激烈。對我國來說,總量豐富的地下有色金屬礦產是我國能在國際市場上站穩腳跟的基礎保障。如果根據礦產的可再生難易程度來對其進行劃分的話,大理石、花崗巖、鋁土礦等都可以成為第一類礦產,這一分類下的礦產大都具備較大的承載能力,簡單來說就是可以在相對短的時間內二次成礦。而像錳鉻礦、鋅銅礦等則被稱為第二類礦產,這一類礦產的總量較少且承載能力較低,相對來說二次成礦需要的時間更長,且開采難度也更大。
2有色金屬礦山地質找礦的理論基礎
為了能夠快速準確的在我國960萬平方公里的土地上尋找到符合開采標準的有色金屬礦山,相關部門通常采用鉛同位素找礦法和活動態離子找礦法對礦山的位置進行確定。鉛同位素具有隨著鈾同位素的衰變而逐漸積累的特性,而鉛同位素的找礦法恰恰抓住其這個特性,對有色金屬中成礦體的鉛同位元素含量進行統計,并將此數據與鈾同位元素的核質量作比,如果該比值滿足衰變積累區的規則,則認為所選定區域為一個異常體,即該區域為滿足開采條件的有色金屬礦山。
3維持有色金屬礦山地質找礦可持續發展的對策
隨著工業生產力水平的逐漸提高,每年都有大批的有色金屬礦產需要被開采,可以說我們的使用速度已經大大超出了這些礦產的二次成礦速度,因此加速地質找礦工作的推進和維持有色金屬礦山的可持續發展就成為了眼前急需待解決的問題。
3.1提升開采人員的找礦技能水平
對于工業施工來說,人是整個項目中的最終決策者。前些年我國大量的對鋁土礦石進行開采,導致我國多地塌方現象的發生,雖然這可以說是工業化進程帶來的負面影響,但筆者認為這也與相關開采人員技術上的不足有著必然聯系。如果開采人員能夠具備更高水平的地質找礦能力,那么每年將會有更多的金屬礦產被發現,這些新發現的礦產將同一礦區的開采壓力平均分配,不僅能夠從整體上提升我國每年的金屬產量,也能很大程度上緩解同一礦區過量開采問題。
3.2加大地質找礦的施工區域
目前階段我國的地質找礦施工主要集中在江西、甘肅、新疆等礦產資源豐富的省份,而像福建、廣東等省份幾乎從沒出產過任何的金屬礦石,可以說受到傳統觀念的影響,開采者大都對礦產資源相對含量較少的省份持放棄態度。
3.3研發有色金屬的替代物質
要想從根本上減少金屬的使用量,進而達到有色金屬礦山的可持續發展,就一定要做到開源節流。所謂開源節流一方面要對地下礦產進行保護,并在開采過程中減少對金屬資源的浪費,另一方面也要充分利用我國先進的科學技術手段對金屬的替代物質進行研究。比如過去我國家庭使用的電表箱中的保險絲多為鉛材料所制,但通過研究人員的不斷嘗試,終于生產出一種鎳鉻合金符合材料用來代替鉛作為電表保險絲。
3.4加強可持續性開采觀念的影響力度
我國一向崇尚節儉,不光在餐桌上力求做到“光盤行動”,在工業原材料的開采與利用方面,也一直追求一條可持續性發展的道路。有色金屬礦產屬于極難再生資源,因此必須做到將每一塊金屬材料都用到到刀刃上。我們不能加速金屬礦產的再生速度,所以只能做到盡力的節約與保護,為了幫助我國經濟能夠持續穩定增長,且保持我國的工業化水平始終處于國際領先地位,我們不得不加大力度對可持續性開采觀念進行傳播,盡我們最大的努力去保護有限的有色金屬礦產資源[2]。
4結語
根據上述研究我們可以了解到,我國卻實具有著及其豐富的有色金屬礦產,對于我國的工業化進程來說,這也的確是一筆十分可觀的財富資源。然而過度的開采利用不僅會有損我國經濟的持續增長也會對人們的生命財產安全造成一定的威脅。因此,我國未來將會致力于尋找一條可行性更高的有色金屬開采可持續性發展道路,力求在保證經濟增長的同時,不對人們的正常生活造成任何的影響。
參考文獻:
[1]鐘康惠,劉肇昌,董樹義,等.四川省有色金屬礦產資源可持續利用對策研究[C]//中國有色金屬學會學術年會.2005:6-14.
1 區域地質概況
礦區位于尤溪縣縣城方位261°直距約15.4 km,行政區劃隸屬尤溪縣西城鎮北宅村管轄。礦區面積約0.0879 km2。鐵爐亭礦區鉛鋅礦位于閩中鉛鋅銀多金屬成礦集中區北西部邊緣,位于區內白巖旗山~北宅南北向大斷裂的北端,區域內地質條件復雜,斷裂構造發育,巖漿活動強烈,礦床(點)較多,具有一定的成礦地質背景(如圖1)。區域出露地層主要有前震旦系、二疊系、侏羅系。
2 礦區地質概況
鐵爐亭礦區鉛鋅礦地形地質暨井上下對照圖如圖2所示。
2.1 地 層
礦區出露地層較簡單,從老到新主要為侏羅系下統梨山組第二段(J1l2)、二疊系下統棲霞組(P1q)。分述如下:
①梨山組第二段(J1l2):厚度大于83 m。主要分布在礦區的西側,巖性為一套湖泊相沉積的灰~灰白色中細粒石英砂巖、長石石英砂巖、粗砂巖、粉砂巖夾細砂巖及泥巖。巖層產狀走向23°,傾向北西,傾角約45°
②棲霞組(P1q):厚度大于97.4 m。主要出露礦區的中部,為一套淺海~潮坪相細碎屑巖建造,其上界與雙坑單元(J3S)中細粒石英二長閃長巖接觸,下界總體上與侏羅系梨山組第二段(J1l2)地層呈斷層接觸關系。巖性主要為灰白色~深灰色中、厚層狀含白云質灰巖、白云質灰巖和含硅質灰巖,大理巖化明顯,含蜒類化石。巖層產狀走向8~18°,傾向南東東,傾角約65°。
2.2 構 造
區域位于政和――大埔深大斷裂南側,南北向白巖旗山――北宅大斷裂的北端,斷裂構造發育,在空間上斷裂分散展布,形成北東向、北西向、近南北向斷裂帶。其中北東向和北西向斷裂對區域鉛鋅銀多金屬成礦具有控制作用。
區內構造較為簡單,地層總體上為一單斜構造,斷裂發現2條斷層:北西向正斷層(F1)和北北東向正斷層(F2)。
F1正斷層:位于鐵爐亭的南西側。斷層性質為正斷層,走向為北西向、傾向南西、傾角約60°。破碎帶寬約5 m,地表出露長度大于280 m。
F2正斷層:位于礦區西側。斷層性質為正斷層,走向為北北東向、傾向北東東、傾角約66°。地表出露長度大于400 m。
2.3 巖漿巖
巖漿巖主要分布在礦區的東部、北西部及其外圍地區。侵入巖有晚侏羅世梁坑序列雙坑單元(J3S)中細粒石英閃長巖,灰~深灰色,塊狀構造,半自形粒狀結構,主要成份為斜長石、鉀長石、石英等,偶見有少量的暗色礦物。巖體與成礦關系密切。
3 礦床地質特征
鐵爐亭礦區鉛鋅礦6線地質剖析圖如圖3所示。
礦區通過探槽、生產硐、采場等工程圈定鉛鋅礦體3個(即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號礦體)。
Ⅰ號鉛鋅礦體:位于礦區西部,賦存于晚侏羅世梁坑序列雙坑單元(J3S)石英閃長巖與二疊系下統棲霞組灰巖的外接觸帶(矽卡巖帶)圍巖裂隙中。由TC101、TC401、TC501、TC601、采場和1、2、3、5號硐控制,呈脈狀、透鏡狀展布,產狀5~28°/SEE∠61~67°。礦體規模沿走向長約305 m,沿傾向延深長度一般在70~170 m之間。礦體厚度在2.92~3.05 m之間,平均2.98 m,向深部逐漸變小,尖滅。本礦層直接頂底板均為矽卡巖。本礦體部分已被開采。
Ⅱ號鉛鋅礦體:位于礦區中部,賦存于晚侏羅世梁坑序列雙坑單元(J3S)石英閃長巖與二疊系下統棲霞組灰巖的外接觸帶(矽卡巖帶)圍巖裂隙中。由TC201、TC301、TC402、TC502、TC602、TC701和3、4號硐控制,呈脈狀、透鏡狀展布,產狀351~15°/SEE∠62~66°。礦體規模沿走向長大于300 m,沿傾向延深長度一般在69~105 m之間。礦體厚度在2.81~3.20 m之間,平均2.98 m,向深部逐漸變小,尖滅。本礦層直接頂底板均為矽卡巖。本礦體部分已被開采。
Ⅲ號鉛鋅礦體:位于礦區東部,賦存于晚侏羅世梁坑序列雙坑單元(J3S)石英閃長巖與二疊系下統棲霞組灰巖的外接觸帶(矽卡巖帶)圍巖裂隙中。由TC202、TC302、TC403、TC503、TC603、TC703和3、4號硐控制,呈脈狀、透鏡狀展布,產狀351~16°/SEE∠64~65°。礦體規模沿走向長約300 m,沿傾向延深長度一般在30-87m之間。礦體厚度在1.97~2.18 m 之間,平均2.02 m,向深部逐漸變小,尖滅。本礦層直接頂底板均為矽卡巖。本礦體未開采。
4 控礦因素分析
區域地層劃分如表1所示。
4.1 地層巖性
礦區二疊系棲霞組地層中微量元素鉛、鋅等含量遠高于地殼背景值及地區同類巖層值,可以斷定,該地層是礦體的富集層位。矽卡巖礦體受圍巖巖性控制,以硅質灰巖和富含鈣質、炭質薄層的灰巖最利于礦液的交代,因為鈣質和炭質化學性質活潑而硅質性脆易碎,便于礦液的進入。
4.2 構 造
構造是控制區內礦體諸多因素中的主要因素,構造運動及其形態,不僅可為Pb、Zn多金屬礦的形成提供運礦、導礦和容礦空間,而且又是礦液運移直接或間接的驅動力。礦區內F2北北東向斷裂切割深,屬區域北北東向斷裂帶組成部分,是礦區內巖漿和礦液運移的主通道。區內次一級斷裂、裂隙及層間破碎帶,可為Pb、Zn多金屬提供有利的容礦場所。
4.3 巖漿巖
本礦床的形成與石英閃長巖有成因關系。從區域地質條件分析,在巖體的接觸帶上,分布著許多礦點,如皇山、北宅等鉛鋅礦床,說明了這些礦點與此巖體有成因聯系。從礦區的實際資料,石英閃長巖與鈣質層(石灰巖、鈣質粉砂巖)直接接觸或相距較近,矽卡巖化和鉛、鋅礦化較強,形成比較集中、品位較富的鉛鋅礦體。這反映了本礦床形成與石英閃長巖關系密切。
4.4 圍巖蝕變
區內構造和巖漿熱液活動頻繁且強烈,受其影響,巖石普遍發生蝕變,主要3條大蝕變帶主體以矽卡巖化為主,可見有黃鐵礦化、鉛鋅礦化。圍巖中主要見大理巖化、矽卡巖化、以及硅化、綠簾石化、綠泥石化、黃鐵礦化等。鉛鋅礦化產在其接觸帶及圍巖裂隙中,呈脈狀產出。這些蝕變均反映了中、低溫熱液的成礦特點。
5 成礦規律及找礦標志
5.1 成礦規律
該區內多金屬礦的控礦構造包括北東東向陡傾角斷層。礦(化)體分布嚴格受斷層控制,主要產在陡傾角斷層中的礦體形狀多為透鏡狀。
區內陡傾角斷層走向為北西向,傾向西南或北東東,傾角一般60~66°。斷層帶里常見碎裂巖,少見角礫巖。碎塊和角礫主要呈棱角狀,個別具鈍化現象,顯示斷裂具壓扭性特征。破碎帶普遍具有硅化,硅化分布方式有兩種,一種為團塊狀分布;另一種呈細脈狀,細脈走向與斷裂方向一致,在破碎帶膨大部位見有與巖漿熱液有關的鉛、鋅多金屬礦化。
產在陡傾角斷層中的礦體形狀多為透鏡狀,長度30~170 m,寬度1.97~2.18 m(如圖2中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號礦體)。該類型礦體變化不大,礦體規模也較大。
5.2 找礦標志
綜上所述,成礦區內多金屬礦(化)體分布嚴格受斷層控制,礦體規模與控礦斷層的類型有關,多金屬礦化類型主要為鉛、鋅。
構造標志:晚侏羅世梁坑序列雙坑單元(J3S)中細粒石英閃長巖與棲霞組(P1q)的外接觸帶(矽卡巖帶)及北西、北東向斷裂是主要的控礦構造,也是成礦的重要部位。
鐵(錳)帽標志:區內的多金屬礦石主要含有方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦等金屬硫化物礦物和石英、透輝石為主的非金屬礦物,在地表經氧化作用分別形成了以褐鐵礦為主的鐵帽,以褐鐵礦、硬(軟)錳礦為主的鐵錳帽,鐵(錳)帽是多金屬礦(化)體在地表出露的最直接標志。因此區內褐鐵礦石、鐵錳礦石分布地段,是找礦的重要標志。
矽卡巖標志:區內的透輝石(綠簾石)矽卡巖,是多金屬礦的主要容礦巖石。野外識別矽卡巖的兩個明顯標志:一是顏色,呈深綠或深灰色;二是粒徑,與圍巖相比,礦物粒徑較大。深的顏色和較大的礦物粒徑是野外識別矽卡巖,進而尋找多金屬礦的直接標志。
地層標志:區內二疊系棲霞組硅質巖作為通常為礦體的頂、底板,只要發現硅質巖,其附近一般就有多金屬礦(化)體存在,是尋找多金屬礦的間接標志。
地球化學異常標志:區內水系沉積物元素主要組合為Cu-Pb-Zn-Ag-As和Cu-Pb-Zn-Ag-Bi-Sn,以中溫元素為主。據異常區資料,異常內帶一般可指示地表礦(化)體存在。
6 礦床成因分析
6.1 礦石結構
結構有它形~半自形粒狀結構、交代~充填結構、碎裂結構等。
它形~半自形粒狀結構:硫化物閃鋅礦、方鉛礦等常呈它形、半自形、粒狀相互嵌結。交代~充填結構:晚期硫化物礦物黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦等充填于早期晶出的磁鐵礦及脈石礦物之自由空間,有時磁鐵礦及脈石毫無被置換之現象,有時同時見交代作用,形成交代~充填結構。碎裂結構:礦物后期受力擠壓破碎發育碎裂結構。
6.2 礦石構造
礦石構造有團塊狀、條帶狀、浸染狀、網脈狀構造等。
團塊狀構造:為本區主要礦石構造。金屬礦物閃鋅礦、方鉛礦等聚集成團塊狀集合體,形成團塊狀構造。條帶狀構造:金屬礦物各自集成3~5 mm寬條帶,分布于脈石礦物中。浸染狀構造:金屬礦物呈不規則之半自形晶,星散地分布于脈石礦物中,形成浸染狀構造。網脈狀構造:金屬礦物呈縱橫交錯之網脈狀、細脈狀分布于脈石礦物中,形成網脈狀構造。在1.97~2.18 m之間,平均2.02 m,向深部逐漸變小,尖滅。本礦層直接頂底板均為矽卡巖。本礦體未開采。
6.3 礦石類型
①礦石工業類型:礦體呈脈狀、透鏡狀,無法分采分選,只宜劃分為一種礦石工業類型;礦石中鉛鋅基本上共體,但通過一致的浮選工藝流程,均可獲取滿意的綜合回收。因此礦石工業類型只劃分為一種,即為鉛鋅礦石。
②礦石自然類型:按礦石構造及金屬礦物含量可劃分為團塊狀礦石、條帶狀礦石、浸染狀礦石及網脈狀礦石。
6.4 礦物成份及生成順序
①礦石成份:根據礦石類型,主要有用金屬礦物為黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦,脈石礦物為陽起石、石英等。其特征分別敘述如下。黃鐵礦:為主要金屬礦物,呈它形~半自形粒狀,銅黃色,均質體,硬度較大,含量較多約60%~65%。方鉛礦:為主要金屬礦物,呈它形粒狀,常見交代黃鐵礦現象,灰白色,均質體,具三角凹坑,粒度為0.2~3 mm,含量約3%~5%。閃鋅礦:為主要金屬礦物,呈它形粒狀,形成時間晚于黃鐵礦與方鉛礦,常見交代上述兩種礦物現象,灰色,均質體,晶體中常包裹一些不規則狀方鉛礦晶體,大小為0.3~2 mm,含量約13%左右。陽起石:呈柱狀、纖維狀,常充填于黃鐵礦粒間,綠色多色性,含量約15%左右。石英:呈它形粒狀,常聚集呈小團塊狀分布,透明無色,含量約2~3%。
②礦物生成順序:根據礦物成份相互關系,其礦物生成順序為黃鐵礦、陽起石、方鉛礦、閃鋅礦、石英。
6.5 礦石化學成份
根據化學分析結果,礦石化學成份為:其一,主要有用組分。礦石中主要有用組分為鉛、鋅,緊密共生。單個樣品含鉛品位最高3.43%,最低2.00%,全區平均2.69%;鋅品位最高4.22%,最低2.73%,全區平均3.45%。其中Ⅰ號礦體平均品位:鉛2.73%,鋅3.42%;Ⅱ號礦體平均品位:鉛2.65%,鋅3.51%;Ⅲ號礦體平均品位:鉛2.66%,鋅3.41%。其二,伴生有益組分。經組合分析,本區伴生有益組分均未達到綜合利用指標。其三,有害組分。經調查,目前在礦區范圍內未發現有害氣體等成分。
6.6 礦體氧化帶發育情況
根據物相分析成果(見表2),結合探槽及生產硐觀察,說明礦體氧化帶不發育(鉛鋅氧化率≤10%。從表2中可見鉛鋅礦屬硫化礦。
6.7 礦床成因類型
綜合礦床特征,認為屬于矽卡巖型中、低溫熱液的鉛鋅礦床。根據礦體形態、礦石組合類型、礦石結構構造、圍巖蝕變等資分析,并參考火山巖型鉛鋅礦床成礦模式,認為礦床成礦過程大致為早期巖漿受后期熱力作用的影響(如巖漿-構造熱事件),涌入地殼,使基底和沉積蓋層溫度升高釋放同生沉積水,與地表和海盆中向下滲透的水相混合形成熱水溶液,并向低溫地段運移,途中溶濾、萃取分散在各地層中的鉛鋅等成礦物質形成含礦熱液。含礦熱沿導礦構造,經次級斷裂(配礦構造)進入構造裂隙帶(容礦構造)――巖石破碎、節理裂隙、構造虛脫等卸壓部位。當上升的熱液運移到此,因物理化學條件的突然變化(如卸壓、火山作用等)。使成礦物質活化、遷移至初步富集,而又經后期熱液蝕變作用使鉛鋅礦等成礦元素以硫化物的形式從含礦流體中不斷沉淀析出,進一步富集成礦充填到構造裂帶等地段。就礦區礦(化)而言,有利構造部位為巖層破碎、節理裂隙處,明顯受北西、北東斷裂伴生的次級斷裂或裂隙所控制,礦石以半自形~他形晶粒狀結構為主,且又具明顯的交代結構和脈狀構造,顯示了構造裂隙帶控礦和熱液充填、交代的特征。且閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦及礦化蝕變類型組合絹云母化、硅化、綠泥石化、碳酸巖化、黃鐵礦化等均屬中~低溫熱液階段結晶產物,因此,可以大致判定礦床成因類型應屬中~低溫熱液裂隙帶充填交代熱液型鉛鋅礦床。
[關鍵詞]調查;土壤;地下水;環境監測
我國土壤污染防治形勢嚴峻[1-2],當前,建設項目的場地土壤與地下水污染問題突出,土壤和地下水污染風險增大[3-4],尤其是建設項目終止,場地用作公共服務用地時必須對土壤和地下水進行評價,判斷污染的風險。本研究地塊占地面積為6186m2,合9.28畝。地塊1992~2001年之間,某旅游用品有限公司在此地塊進行加工泳衣、太陽傘項目,外購成品布料及其他材料進行縫紉,2001年倒閉后,廠房空置,現地塊擬開發為教育用地。
1資料調查
第一階段土壤污染狀況調查是以資料收集、現場踏勘和人員訪談為主。該地塊2001年停產后閑置,相鄰區域原用地用途是住宅區,地塊現場未發現工業生產產生的固廢、危險廢物,未發現管線和溝渠泄露情況。但是其作為工業用地,不能確定是否有污染物質泄漏,為確定本調查地塊的土壤和地下水是否滿足用地的要求,進行了第二階段調查。
2第二階段土壤及地下水污染狀況調查
2.1監測點位布設
2.1.1土壤監測點布設及監測指標本次調查地塊內共布設6個單獨土壤監測點位,位于地塊各區域內,同時設置1個場外對照點,其位置距離該地塊南側邊界約251m處。其中T1和T5為柱狀樣,其余為表層土。由于本次調查地塊主要可能存在污染區域東側工業用地,因此,本次布點主要分布在東側廠房附近。土壤監測指標為《建設用地土壤污染風險管控標準》(GB36600-2018)中45項基本項。
2.1.2地下水監測井布設及監測指標根據《巖土工程勘察報告》,勘察期間測得地下靜水位出現在自然地面下11m左右。地下水年變化幅度在為2.0m左右,根據水文地質資料及周邊工程經驗,結合歷史最高水位,近3~5年最高水位為地面下9m。經測量地塊內及鄰近區域已有水井埋深分別為15m、17m,屬于同一含水層,符合地下水環境監測技術規范條件的淺層地下水井作為地下水監測井,分布圖詳見圖2。根據本地塊污染識別結果,本地塊的地下水樣品分析指標包含《地下水質量標準》(GB/T14848-2017)表1全部指標39項。
2.2監測結果與分析
關鍵詞:有色金屬;地質勘查;工作建議
地球作為人類共同生存的朋友圈,它在每一個角落都富含著有色金屬礦產資源,這些礦產資源是一個國家綜合實力高低的重要指標,它們在如今的很多軍事活動和經濟糾紛中都會有所涉及,也可以用來做很多設備的結構材料。由此可見有色金屬礦產資源對于一個國家的發展是非常重要的,而有色金屬礦產資源的勘查工作也是同等重要的。目前,我國在有色金屬礦產資源的勘查技術上已經取得了一定的成果,但是在一些實際的有色金屬礦產資源勘查工作上仍然出現了問題,因而需要大家共同想辦法去克服難題。
1有色金屬礦產資源勘查工作中存在的問題
1.1關于礦產資源地質工作的制度不完善
有色金屬礦產資源的勘查工作是一項既具有危險性又十分復雜的工作,它不但要求技術人員具備非常豐富的地質勘查技術,還需要技術工作人員具備過硬的心里素質和身體素質。在進行有色金屬礦產資源的勘查工作的時候,經常會出現意料之外的危險,因而必須要有完善的礦產資源地質工作制度的保障來保證進行地質勘查工作人員的各個方面的安全。但是如今在國內關于礦產資源地質勘查工作的制度不夠完善,沒有確切的制度對勘查工作人員進行相關支持與保障,無法保證勘查工作人員的安全問題。另外出現了安全事故之后沒有相關責任人出來對事故進行擔保和賠償等善后處理工作,正因為缺乏了這些制度對勘探技術人員的相關保障,致使他們在進行高危勘查工作的時候無法堅決和冷靜,這些種種問題的出現都與礦產資源地質勘查工作的制度不夠完善息息相關,因此我們需要解決制度不完善的問題。
1.2礦產資源地質勘查技術不夠先進
我國現如今對于有色金屬礦產資源的勘查開采工作都是采用相關技術人員進行實地考察的工作方式,并且勘查工作人員所攜帶的勘查設備是非常簡單老舊的,很難對礦點進行實地勘查工作,另外技術人員使用設備在實地勘查后所采集的數據具有很大的誤差,這對于后期礦點的開采增加了非常大的難度。而相比之下作為發達國家的美國則具有非常先進的礦點勘查設備,他們所采用的勘查技術非常先進,不但能夠節省了大量的人力和時間,并且他們的勘查精度也是非常高的。我國現如今面臨的難題之一就是對于有色金屬礦產資源勘查技術比較落后,不夠先進。而克服這一個難題也是相關技術工作人員近期需要考慮和解決的首要問題。
1.3礦產資源勘探時遭遇人身安全危險
工作人員在勘查的時候首要的威脅就是粉塵危害,在礦點附近會經常出現揚塵的天氣,一旦工作人員吸入就會危害勘查工作人員的健康。另外,工作人員在下礦進行勘查工作的時候也會遇上危險,礦井坍塌是一項非常嚴重的安全事故,由于礦洞結構的不夠穩固,在一些環境干擾過后就極易產生震動導致礦洞的坍塌事故,直接會威脅勘查工作人員的性命。每當發生礦洞坍塌重大安全事故的時候都會一起社會的極度重視,它的救援工作力度也是非常巨大的。因此,對于我國有色金屬勘查工作而言,勘查人員的安全問題是勘查中最具有威脅性的難題。礦產勘查工作人員的人身安全必須做到有所保障、有所保證,讓勘查工作能夠持續安全圓滿地完成。
2解決有色金屬勘查工作存在的難題
2.1盡快完善地質勘查制度
俗話說‘國有國法,家有家規’,很多工程之所以能夠圓滿成功,那是因為有很多相關制度的支持與保障。在我國有色金屬礦產資源的勘查工作層面上必須要有相關制度的保障才會讓勘查工作能夠長久進行。相關部門必須要擬定并出臺相關制度對勘查工作人員的各個方面進行支持和保障,比如必須完善勘查的責任制度,必須要將責任制度予以完善,讓礦產資源勘查的工作人員可以安心、放心地進行有色金屬礦產資源的勘查工作。另外,制度不是一紙之書,它需要嚴格地被執行,需要相關工作人員嚴格遵守,也只有這樣才可解決礦產資源勘查工作制度缺乏難題。
2.2改革創新勘查技術
有色金屬礦產資源勘查技術的革新,它對于我國礦產勘查技術的提高有著非常重大的意義。我們可以組建科學技術團隊,給予他們相應的基礎設施需求,讓他們研發更加便捷、更加高效的進礦勘查攜帶設備,其必須要求有一定的精度,保證所采集的數據有一定的準確性,比如可以研發微型仿生機器人,讓其對礦點周圍的各項環境數據進行詳細收集。除了研發智能勘探機器人外,我們還可以將無人機用到勘查工作上,讓無人機作為先頭部隊為勘查團隊提供精確的方位數據和礦點的地質情況,我們還可以優化勘查團隊所攜帶的勘查設備和生活必需品,爭取效率最大化,讓有色金屬礦產資源的勘查工作達到事半功倍的效果。如此改革創新勘查技術必定可以讓我國的礦產資源勘查技術上升到更高的境界。
2.3對礦點進行嚴格勘探以降低風險
我們對于礦點的勘查工作必須要嚴格謹慎,因為稍有不慎就會造成不可挽回的重大安全事故。勘查人員在下礦勘查的時候必須對礦點的土質結構、天氣狀態進行詳細的分析,然后對礦點構建安全框架之后方可下礦勘查,在進行勘查工作的時候必須穿戴專業的防護設備以保障人身安全。另外必須要有相關工作人員對下礦勘查人員的狀況進行實時報道和傳達,對礦外的環境必須建立封鎖線,以保證勘查工作的進行。
3結語
【關鍵詞】地礦勘查;金礦床;找礦遠景
位于仙游縣城關南部的園莊鎮東石村,1989~1990年福建省閩東南地質大隊開展大羅溪幅l:5萬礦產地質調查時發現了牛頭山一九樓山黃金異常,二級異常檢查時,在牛頭山南、北兩側的地表上圈定了金異常2個、金礦化體12條,以后再未進一步深入工作。
1、區域成礦地質背景
礦區地處沿海動力變質帶西緣,漳平一一仙游東西向斷裂帶與長樂――商澳北東向斷裂帶之祥謙――云霄次一級北東向斷裂帶上,牛頭山火山機構內。地層出露較簡單,主要為侏羅系上統長林組(J3c),南園組(J3n)酸性火山碎屑巖。巖漿活動強烈,主要有燕山早期二長花崗巖、燕山晚期輝長巖,少量晚期侵入的脈巖,脈巖呈單脈或成群出現,主要為花崗斑巖脈、閃長玢巖脈和基性巖脈。受構造及巖漿活動影響,圍巖具較強蝕變現象。
2、礦區地質特征
2.1 含礦層位
礦區出露地層簡單,為侏羅系上統南園組第二段(J岔)酸性火山碎屑巖,局部夾沉凝灰巖、凝灰質泥巖。巖層總體走向20~70。,北西側巖層向南東傾,南東側巖層則向北西傾,傾角35~70。,構成一個向內傾的錐狀火山,其中心部位位于牛頭山上。
2.2 侵入巖
區內見有花崗斑巖脈、流紋巖脈和基性巖脈以及石英脈沿斷裂侵入和充填。巖脈展布方向以北東向為主,次為北西向,長20~150m,寬幾~十幾m。
2.3 構造
礦區位于沿海動力變質帶西緣,漳平――仙游東西向斷裂帶與長樂…南澳北東向斷裂帶之祥謙…云霄次一級北東向斷裂帶上。構造主要表現為北北東.北西向線狀斷裂和片理化帶發育。牛頭山錐狀火山,根據巖性和地質特征劃分為火山頸相,中心部位地貌上呈懸崖陡壁,巖性為流汶巖、隱爆角礫巖。區內可見長1100m,寬700m,面積>0.78km2。,呈橢圓形,長軸里北北東方向展布。受溪浦――后曾北北東向斷裂帶所控制,位于該斷裂帶中段,北東與倒船山錐狀火山、南西與大沛錐狀火山相毗鄰,是倒船山――建興山串珠狀火山群的組成部分。
2.4 圍巖蝕變
區內圍巖蝕變較為強烈,且具有范圍廣、種類多的特點.蝕變強度以牛頭山最強,主要為火山氣液變質,以葉臘石化、明礬石化、高嶺土化、次生石英巖化為主,其次有黃鐵礦化,偶見綠市石化、綠泥石化等。礦化蝕變具有明顯的分帶特征,在平面上,中心牛頭山以明礬石化――臘石化蝕變帶為主。
2.5 地球化學土壤異常特征
征牛頭山南、北兩刪的地表上圈定了金異常2個:
南側:長>300m,寬100~300m,異常未封閉。金含量一般為25~40×10-9,濃集中心最高≥90×10-9,在異常內已發現3條金礦化體(Au-10~Au-12)。
北側:長365m,寬80~225m,呈“梨狀”,金含量一般為20×l0以上,多數≥90×10,濃集中心最高≥90×10-9,在異常內已發現9條金礦化體(Au-1~Au-9)。
3、礦化體特征
3.1 礦化體特征
區內見金礦化體12條,組成長650m,寬100~130m的礦化帶。其兩端主要沿北北東向斷裂帶和北北東向片理化帶展布,分布在400~550m之聞。主要礦化體有6個,呈長橢圓狀、透鏡狀、脈狀,個別呈分餃現象。長100~290m,寬5~10m,最寬達29m。其余礦億體呈脈狀,長60~100m,寬1~2m。總體走向南部360°、中部為15~25°、往北部則為35°。賦礦構造傾向以北西為主,個別南東,傾角70~80。少數為45~65°。其金含量一般為0.10~0.13×10-6,少數為0.22~0.28×10-6,最高為0.55×10-6,平均為0.15×10-6。產于侏羅系上統南園組第二段(J3n2)流紋質熔結凝灰巖、流紋質凝灰巖及沉凝灰巖中。
3.2 礦化體圍巖
金礦化體頂底板為碎裂流紋質晶屬凝灰巖、碎裂流紋質晶屑熔結凝灰巖、流紋質凝灰巖、沉凝灰巖,巖石較破碎,片理發育,具不均勻的硅化、褐鐵礦化、葉臘石化、次生石英巖化、明礬石化等蝕變。
3.3 找礦標志
1、區域性北北東向斷裂與多組區域性斷裂的交匯部位,往往是火山活動和礦化的中心,是重要的構造找礦標志。
2、構造破碎帶、角礫巖帶和片理化帶發育地段,是含礦溶液活動和運移交代成礦的有利地段,也是容礦的有利場所。
3、硅化、褐鐵礦化、葉臘石化、次生石英巖化、明礬石化等蝕變,是尋找金礦體的重要找礦標志。
3.4 控礦因素及成因類型
3.4.1 控礦因素
牛頭山金礦化體的形成,是地質成礦作用發展到一定階段的產物,其形成是由多方面有利的成礦地質條件所決定的:
1、區域地質構造背景因素。礦化體地處沿海動力變質帶西緣,漳平――仙游東西向斷裂帶與長樂――南澳北東向頤裂帶之祥謙――云霄次一級北東向斷裂帶上。區內北北東向構造、片理化帶發育。尤其是F2、F3、F4斷裂,既控制了片理化帶的展布亦是礦區內的主要構造。
2、地層巖性控制因素。侏羅系上統南園組第二段(J3n2)火山巖系是礦化體的主要賦礦圍巖。主要見于流紋質熔結凝灰巖、流紋質凝灰巖及沉凝灰巖中。
3、火山構造控制因素。牛頭山錐狀火山的活動,導致了礦區內的南園組第二段(J3n2>酸性火山巖廣泛分布,以及晚侏羅世次流紋巖沿火山通道侵入。
3.4.2 礦化體成因類型
綜上所述,礦區內主要成礦地質條件和控礦因素,結合圍巖蝕變等特征,本人認為該礦化體的成因類型為火山熱液充填交代型。
4、找礦遠景分析
l、區域沿海動力變質帶為金的活化轉移提供了能量(熱源、水源),深部老地層(澳角群)可能提供部分金礦物質來源,所以沿海動力變質帶自宏路以南斷續有Au異常分布,表明這個帶有Au礦液活動。
2、區域斷裂(北東向)和火山構造提供了熱液運移通道及賦礦空間,火山熱液也可能提供部分金礦物質來源。
3、區內礦化蝕變分帶明顯,具典型火山巖型金礦成礦模式。
關鍵詞:地質狀況;油頁巖;問題分析
Abstract: This paper mainly introduces the present situation analysis and oil shale drilling in geological problems, on the basis of drilling mud problems existing in construction site, with the oil shale of the characteristics and wellbore stability theory, discusses the optimization of oil shale drilling mud system, and test analysis of the inhibitory effect of mud system expansion of shale.
Key words: geological condition; oil shale; problem analysis
中圖分類號:F416.1
引言:油頁巖是一種腐泥巖,遇水后容易發生水化膨脹、分散的問題。與泥頁巖遇水產生的問題相同,對其泥漿體系的研究類似于泥頁巖。油頁巖地層由于其所含粘土比例較高,容易水化,給鉆進操作帶來了極大的負面影響,鉆井過程中常出現井徑擴大、井壁失穩、卡鉆、糊鉆、扭矩及阻力增大等一系列井下復雜情況。所以,對油頁巖地層鉆探施工而言,泥漿體系是個非常重要的技術問題。
一、我國地質狀況的分析
1.1 我國地質技術總體成新水平
我國地質技術裝備在過去3年購置踴躍,成新率較高。在可統計的130家施工單位中,有60%-70%的主要地勘裝備是在近三年購置的;在可計算的71個施工單位中,國產設備平均成新率約為64%,進口設備成新率約為70%。
1.2 國產地質技術裝備仍然是地勘施工的主力裝備
(1)我國地質技術裝備市場呈現品種多樣、供貨商眾多、需求旺盛的繁榮局面,國產地質技術裝備仍然是廣大地勘施工單位的主力裝備,千米以深國產鉆機擁有率約為94%。
從收回的150份調查表中統計,擁有巖心鉆探設備并承擔巖心鉆探工作量單位有73個,擁有300m以深(含300m)巖心鉆探設備786臺套,其中:千米以深(含1000m)鉆機690臺套,占87.8%;300-1000米鉆機96臺套,占12.2%;立軸式鉆機735臺,占93.5%;全液壓鉆機51臺,占6.5%。在51臺全液壓鉆機中,國產鉆機11臺,占21.6%;進口鉆機40臺,占78.4%。
從以上數據不難得出,立軸式巖心鉆機在我國仍占據絕對的主導地位。
(2)目前地勘隊伍典型機臺設備配套現狀見表1。
表1 目前地勘隊伍典型機臺設備配套情況
(3)除傳統的鉆機、鉆具、儀器承擔了大量施工任務外,為滿足地質勘查市場新的需求,深度更深、自動化程度更高、能力更強的一系列新型號鉆探設備研制成功并投入市場,比如XY-6B、HXY-8B等機械傳動巖心鉆機,滿足了大深度巖心鉆探施工要求;HCD-5、XD-5、HYDX-8B等全液壓巖心鉆機在中深孔巖心鉆探施工中效率高、勞動強度低、安裝搬運簡便,部分替代進口。據不完全統計,2008年國產全液壓巖心鉆機全球銷售量超過了150臺。
二、油頁巖井壁穩定機理
研究油頁巖穩定性有兩個主要的方面:①油頁巖膨脹力;②油頁巖的運移過程。
(1)油頁巖的膨脹力
膨脹力是油頁巖以及泥頁巖在鉆井過程中與鉆井液相互作用過程中影響其穩定性的關鍵作用力,要穩定油頁巖,必須在鉆井液中添加抑制劑,以控制和減小膨脹力。圖1為油頁巖受鉆井液影響的膨脹力受力模型。
1連有微孔的粘土片層體系受力
膨脹力是所有粘土固有的特性,它總是存在于富含粘土的油頁巖及泥頁巖中,在粘土片層上表現為張力。當在鉆井過程中,油頁巖與水基鉆井液接觸時,膨脹力不會突然變化,但粘土與鉆井液接觸過程中所發生的相互作用的化學變化可改變其大小。抑制劑是能減少這種膨脹的作用力,但并不是說最佳的抑制劑能將膨脹力降為零[1],且抑制劑減少膨脹力的效果會根據粘土的種類不同而不同。
(2)油頁巖的運移過程
泥頁巖-鉆井液體系如同“透過性的滲透膜”發生化學滲透[2],膜的特性源于低滲透、富含粘土的泥頁巖中水及水化質子的運動差異性,通過化學勢梯度驅動形成水的流動,導致了泥頁巖與鉆井液體系之間的水及離子的交換,從而改變了膨脹壓力、水含量及孔隙壓力。
侵入泥頁巖的離子將在粘土片層間進行交換,從而改變膨脹力。泥漿壓力的侵入將提高孔隙壓力。如果發生滲透,井壁周邊的泥頁巖將去水化。這些變化將及時影響剛鉆的泥頁巖的應力狀況及強度,從而影響泥頁巖的穩定性。
油頁巖地層鉆進過程中,除井壁穩定問題,還有鉆屑分散和鉆頭泥包問題。
2 泥漿體系配方的確定
根據油頁巖的性能,初步確定出兩種泥漿體系:低固相泥漿體系物為:膨潤土、XY-27、腐植酸鉀、磺化酚醛樹脂、聚合醇、部分水解聚丙烯晴銨鹽和純堿;無固相泥漿配方物為:PHP水解聚丙烯酰胺、KHm腐植酸鉀、PVA聚乙烯醇、CMC和KCL。
通過正交實驗所得的各項性能數據,實驗出配方中各物質的最優含量。低固相泥漿體系最優含量見表1,性能指標見表2。無固相泥漿體系最優含量見表3,性能指標見表4。
表1 低固相泥漿體系各組分含量 單位:%
注:沉化2天沒有分層現象。
三、泥漿體系的評價
泥漿體系得評價主要做了兩個方面的測試:膨脹性和巖屑回收率。
3.1 低固相泥漿體系
在低固相泥漿體系中,聚合醇對泥頁巖的抑制性比較關鍵,把4%膨潤土+0.3%XY-27+1%腐植酸鉀+2%磺化酚醛樹脂+0.5%部分水解聚丙烯腈銨鹽+0.2%Na2CO2 定位基漿。利用頁巖膨脹儀分別測定①基漿、②基漿+1.5%聚合醇、③基漿+2%聚合醇、④自來水體系的膨脹。得到的膨脹曲線見圖2和圖3所示。
圖2①、②、③泥漿的膨脹曲線圖
圖3 ①、②、③、④體系的膨脹曲線圖
從圖2和圖3可以看出:聚合醇加量在2%時候對頁巖的抑制性最強。與水相比,其體系可以降低頁巖膨脹率達到88.7%。
篩取30目的泥巖50g,分別加于上述①、②、③、④體系中,在120℃的滾爐中熱滾16小時,然后利用40目篩回收巖屑,測得回收率如圖4所示。
圖4低固相泥漿體系巖屑回收率對比圖
從圖4可以看出聚合醇加量為2%時,巖屑的回收率最高,對頁巖的抑制性最強,確定聚合醇JC-2的最佳加量為2%。
3.2無固相泥漿體系
把0.07%PHP水解聚丙稀酰胺+2%KHm腐植酸鉀+0.3%CMC +5%KCL定為基漿,利用頁巖膨脹儀對①基漿+1.5%PVA、②基漿+2%體系、③自來水進行頁巖膨脹率實驗的測定,所測定的膨脹率結果如圖5和圖6所示。
圖5①、②體系的膨脹曲線圖
圖6①、②、③體系的膨脹曲線圖
從圖5和圖6可以看出:聚合醇加量在PVA 1.5%時候對頁巖的抑制性最強。與水相比,無固相泥漿體系可以降低頁巖膨脹率達到86.7%。
篩取30目的泥巖50g,分別加于基漿+1%PVA、基漿+1.5%PVA、基漿+2%PVA、自來水體系中,在120℃溫度下熱滾16小時,然后利用40目篩回收巖屑,所得到巖屑回收率對比如圖7所示。
圖7無固相泥漿體系巖屑回收率對比圖
由圖5、圖6和圖7可以看出PVA的加量最佳為1.5%,對泥頁巖的整體抑制效果最好。
四、結語
在對油頁巖的物理化學特性測定的基礎上,優選了低固相泥漿和無固相泥漿兩種體系,通過正交實驗,測定了泥漿體系中各組分的最優加量;通過頁巖膨脹率和巖屑回收率檢測實驗,評價了泥漿體系對泥頁巖地層的抑制效果。低固相泥漿體系的配方為:4%膨潤土+0.3%XY-27+1%腐植酸鉀+2%磺化酚醛樹脂+0.5%部分水解聚丙烯腈銨鹽+0.2%Na2CO2+2%聚合醇(JC-2)。無固相泥漿體系的配方為:0.07%PHP水解聚丙稀酰胺+2%KHm腐植酸鉀+0.3%CMC +5%KCL+1.5%PVA聚乙烯醇。
參考文獻:
[1] 李榮華,劉雨晴,泥頁巖水化膨脹測定新方法,鉆井液與完井液,
[2] 唐林,羅平亞,泥頁巖井壁穩定性的化學與力學耦合研究現狀,西南石油學院學報,
[3] 郭健康,鄢捷年,硅酸鹽鉆井液體系的研究與應用[J],石油鉆采工藝,
[4] 劉想君,羅平亞,泥巖地層井壁穩定性研究,天然氣工業,
[5] 劉玉石,白家址,黃榮樽,周煜輝,硬脆性泥頁巖井壁問題研究,石油學報
關鍵詞:滲漏;房屋;控制;質量
Abstract: China the rapid development of social economy, drive the construction and real estate of the rapid growth of the industry. A big increase in the number of housing construction project, it has also exposed a construction occur frequently in the series of quality problems, including housing project quality-the common problems of leakage. The problem of construction not only leakage caused a certain loss itself property, serious more will affect the normal life and production. This paper mainly aimed at building construction engineering problems of common leakage analysis, and put forward effective way to prevent leakage of the method.
Keywords: leakage; Houses; Control; quality
中圖分類號:O213.1文獻標識碼:A 文章編號:
0引言
社會經濟的飛速發展,帶動了建筑及房地產行業的快速發展,但同時也帶來了很多的房屋質量問題,導致許多用戶的不滿。隨之房屋建筑的質量問題也就受到了越來越多人的關注,尤其是房屋建筑的滲漏,成為建筑工程質量的頑疾之一,直接影響到人們的工作和生活,嚴重的還將影響到房屋建筑的使用壽命。預防滲漏的產生已經成為房屋建筑施工中的工作重點之一。房屋建筑中較常見的滲漏水現象一般出現在屋面工程、廚房間和洗手間,樓面及外墻等部位。
一、治理房屋建筑滲漏問題的重要性
房屋建筑防水工程雖在整個工程中占的分量較少,卻起著非常重要的作用。建筑物一旦發生滲漏,既影響建筑物的正常使用,還會侵蝕建筑物結構主體,縮短建筑物使用壽命,造成經濟損失。近年來,隨著新技術、新材料在建筑物防水工程中的應用,建筑物防水工程質量有了一定的改觀,但是防水工程質量問題仍較突出,甚至有的新建防水工程還有滲漏的情況,因此治理建筑物防水滲漏是一項需要長期綜合防治的工作,也是滿足用戶使用要求的一項很重要的工作。
二、屋面工程中常見的滲漏原因
1屋面工程
1.1防水層開裂。引起防水層開裂的原因很多,但常見于屋面板端頭縫處居多,屋面橫向直裂一般呈直線。這是由于屋面基層變動,溫度作用下熱脹冷縮,建筑物不均勻沉降等原因引起,也有不規則的斜裂縫,其位置、形狀、長度不一。主要由于保溫層鋪設不平,水泥砂漿找平層厚薄不均勻,防水材料質量不合格,延伸度及抗低溫性能不達標等原因引起。
1.2屋面板與山墻接縫處滲漏。屋面板與山墻之間常因溫度伸縮變形,而產生裂縫出現漏水或滲水現象。對出現滲漏的房屋檢查室內的滲水部位,一般裂縫會容易出現在女兒墻及屋面板連接泛水的部位。常見的損壞現象有:卷材收口處張開或脫落;壓頂抹面風化、開裂或剝落;泛水卷材破壞,轉角處卷材開裂;卷材老化或腐爛造成上述損壞的原因是:卷材收口沒有釘牢或封口密封膏開裂后進水,經干濕、凍融交替循環、天長日久,密封膏剝落;壓頂抹灰砂漿強度等級太低或產生干縮裂縫后進水,反復凍融而剝落,壓頂滴水線破損,雨水沿墻進入卷材等等情況。這種裂縫的形成與屋面平行,滲水原因主要有兩個,一是材料方面的問題:由于山墻和屋面板所用材料的不同,其溫度線膨脹系數相差較大因而在連接部位易出現裂縫;二是施工中沒有按要求進行施工。
1.3屋面變形部位滲漏的原因。屋面變形縫的滲漏主要是成品鋁合金材料或不銹鋼材料加工和安裝時未按要求順流水方向搭接或接口處沒有進行粘膠,加焊處理,還有變形縫處不設嵌縫密封或不做外貼止水帶,使雨水直接進入而產生滲水。
1.4屋面板滲漏。引起屋面板發生滲漏的主要原因有:混凝土板面的裂縫,板面局部風化后引起的滲水,板縫開裂,防水材料失效,山墻與屋面防水節點開裂等。
2廁浴間及廚房間滲漏原因
這種情況下,發生滲漏的原因比較多,如地漏無防水托盤;廁、浴、廚房間地面穿熱水管、暖氣管時不設套管;裝修時鑿洞破壞廚、廁間地面防水層;使用防水材料不合格;施工操作未按規范嚴格執行等。
3地面滲漏
主要原因有結構樓板開裂,樓板混凝土不密實,穿越樓板的上下水管道密封不嚴等。
三、如何做好有效地防控措施
1屋面工程中滲漏的防治措施
1.1屋面防水層開裂主要是由于結構裂縫,結構體不密實,防水材料失效等原因所造成,主要采取控制混凝土配合比,加強振搗,保證密實,按施工工序嚴格進行,并做好養護工作,超長房屋建筑設計應考慮伸縮縫設置及后澆帶的設置。特別是注意混凝土的水灰比和坍落度的控制。嚴格使用合格的防水材料,并做好防水材料的復檢,對防水材料復檢的五項指標必須符合設計要求,防水層施工必須符合施工工藝要求,注意防水層與墻、管交接處的處理,做好施工中的分項工序檢查。檢查驗收的記錄要有監理工程師和項目經理參加驗收并簽證最后整理歸檔。
1.2屋面板與山墻接縫處滲漏。主要采取的防控措施:一是設計措施,建議設計將屋面板與山墻處采取增設拉結鋼筋,超過一定的長度設置伸縮縫的辦法加以防控;二是施工中采取女兒墻和屋面板整體澆筑,不留施工縫;三是保溫層和找平層在山墻、女兒墻連接處做成圓弧形,防水層有條件的話宜將女兒墻防水面全覆蓋,徹底杜絕防水層在連接處未做到位現象、填嵌不嚴不牢固現象,使其裂縫滲水的問題不再發生。
1.3變形縫的滲漏:變形縫處在施工時應適當加大坡度,建議大于2%,采用專業廠家生產的成品變形縫和伸縮縫,一般采用鋁合金型材或不銹鋼材料按設計要求壓縮成型由專業人員進行安裝施工,并增設附加防水層,用膠粘材料(瀝青瑪脂或膠粘劑)對接口進行密封處理。
1.4屋面穿管漏水除了按要求做出圓弧和高臺外,還應先進行淋雨試驗,再做防水層,注意做好泛水,建議設計采用管道間的形式,徹底杜絕屋面穿管造成的滲漏。
對于房屋建筑而言,屋面工程是十分重要的工程,其施工質量的好壞不單單會直接影響到建筑物的使用壽命,而且也會直接導致用戶日常工作和生活的不愉快。防止屋面滲漏,主要應注意:混凝土工程中施工縫的留設,混凝土的密實度,施工中水灰比和坍落度的控制,混凝土澆筑、振搗及養護質量;防水層原材料以及施工質量。施工工序的嚴格把關是防止滲漏的主要環節,建筑防水施工中有一句行語:三分材料、七分施工,材料是基礎,施工是關鍵,管理是保證,施工必須按照正確的標準作業方法、工序管理上有嚴格的管控。使防止屋面滲漏成為施工單位的質量控制重點,達到防治結合的目的。
2洗手間、廚房間管道和地面滲漏
2.1洗手間、廚房間管道滲漏主要是把好原材料關,必須使用合格的管材及配件;同時做好下水管穿樓板的封堵,由專人專項進行檢查,驗收合格后方可允許進行地面施工。為防止地漏管道和大便器漏水,施工完畢后必須進行閉水試驗,檢查混凝土結構接板是否漏水,確保接板和接板與管道相接處未發現滲漏現象,再進行廚、衛生器具的安裝施工,這樣即使出現廚衛器具滲水也不至于滲入樓下。
2. 2防止地面滲漏主要是采取設計措施,留置伸縮縫,后澆帶施工中注意混凝土的澆搗密實性,同時做好穿越樓板的管道的密封處理工作。
3外墻滲漏的防治
對于在施工過程中外墻上留下的孔洞,加氣混凝土磚外墻的豎縫,框架填充墻的頂部,必須首先進行填堵洞口及勾縫處理,堵洞必須用干硬性細石混凝土填堵密實,墻面抹灰時最好能在墻面和梁板交接處鋪設防裂網,以防止由于兩種材料的不同而造成抹灰層基層開裂,減少外墻滲漏的產生。為防止窗洞縫隙水補滲到墻體內或室內,應在安裝外墻窗戶前做好密封工作,同時窗臺及窗洞兩側采用防水砂漿處理。窗臺抹灰頂面處找坡。
四、結束語