德兴铜矿五号尾矿库地质条件及地质编录工作研究

郭 承

（中国有色金属长沙勘察设计研究院有限公司，湖南 长沙 410000）

1 地质条件概况

1.1 自然地理

本项目工作区位于江西省德兴市德兴铜矿四号尾矿库东侧约2 公里的铁罗山林场沟内，行政区划上属于德兴市海口镇杜村大队管辖范围。场地原始地貌单元为构造剥蚀低山丘陵夹冲沟地貌，山坡自然坡度35°～50°。

1.2 区域气象水文

区域气象水文库区地属亚热带东南季风气候区，气候温和，四季分明，多雨湿润。年平均气温17.2℃，年平均最高气温28.4℃，发生在七、八月；年平均最低气温6.1℃，多发生在十二月、一月、二月，受冷空气影响，气温变化较大。年平均降雨量2016mm，降雨多集中在四、五、六三个月，平均降雨量1379mm，占全年降雨量的68%，为丰水期；九月、十月、十一月、十二月、一月为枯水期，平均降雨量为350mm，仅为全年的18%。年平均蒸发量1300mm，七、八、九三个月，气候炎热，气温增高，蒸发量增大，为570mm，降雨量与蒸发量差异明显，具有夏旱、秋干、冬阴、春寒的特点。德兴铜矿五号尾矿库属饶河水系，库内水系主要为乐安河水系及其支流小浮溪河水系。

（1）乐安河，又称安乐江，是区内最主要河流，它发源于东北部障公山麓，斜穿德兴市，从场地北侧由北东向南西流过，汇入鄱阳湖。河宽丰水期100m ～200m，枯水期为30m ～100m。根据德兴市香屯水文站观测统计资料，最高洪水位52.68m，多年平均流量124.8m3/s；平均水位以7月为最高、1月最低。支流众多。

（2）小浮溪河为乐安河支流之一，由南向北贯穿勘查区，并注入乐安河，汇水面积约15km2，河床宽5m ～17m。汛期流量可达15000m3/s ～30000m3/d，枯水期流量约500m3/d，此溪流主要靠众多山谷支流汇集而成。山谷支流除部分为季节性水流外，尚有许多常流水。

1.3 德兴铜矿五号尾矿库地质构造

据区域地质资料及已有初勘资料显示，库区地处扬子准地台（一级构造单元）下江南台隆（二级构造单元）与下扬子至钱塘江拗陷（二级构造单元）的衔接部位，赣东北深断裂带的北西侧，是显著的构造变异带。

由于多期构造运动的影响，区内地层褶皱强烈，断裂纵横交错。主要构造线为东北向、东西向。库内褶皱构造及断裂构造均显示这一展布特征。

1.3.1 褶皱构造

即银山-铜厂复背斜，为万年至德兴复背斜次一级褶皱，其轴部大致位于德兴至海口一线，轴向北东，南西延入万年，北东延入浙西北，轴部广布双桥山群下亚群之上部岩组。

1.3.2 断裂

北东向断裂：

（1）F7断裂：贯穿尾矿库区，走向50°～55°，倾角75°左右，倾向北西。此断裂错切明显，造成部分地层的缺失或重复。断裂面呈舒缓波状，见有斜冲及水平擦痕，走向较平直稳定。挤压带内可见透镜体发育，围绕透镜体见片理化、糜棱岩化。两侧矿石受挤压破碎，揉皱及次级平行裂隙十分发育。该断裂延长10公里以上，挤压带宽1m ～2m，局部3m ～5m，影响范围20m ～30m。

（2）F8 断裂：经过上游拦砂坝与截渗坝之间，走向42°～63°，倾角50°～55°，局部陡立，倾向北西。此断裂规模较大，活动强烈，基本上构成了双桥山群与小浮溪群的界限。断裂面平直且呈舒缓波状，可见斜冲及近于水平擦痕。挤压带内透镜体发育，常见片理化、糜棱岩化。两侧岩石因受挤压影响，揉皱十分明显。该断裂延长几十公里，挤压带宽2m ～5m，最宽达20m ～25m。

（3）F4 断裂：在勘查范围内西起大山选矿厂，贯穿尾矿库两侧山体，于横坑被F6 断裂错断，总体走向60°～65°，倾角55°～70°，多倾向北西。断裂规模较大，控制区域地层，岩浆岩及矿产的分布。断裂面平直且呈缓波状，可见斜冲及水平擦痕，显示了压扭性特征。挤压带内透镜体，片理化，糜棱岩化均较发育，可见角砾岩，但角砾较细小。两侧地层受挤压明显，蚀变影响范围很宽，局部硅化形成硅化带。

北北东向断裂：勘查区主要分布有F5、F6、F9，走向10°～25°，倾向南东，倾角55°～75°，该断裂由一系列左行侧列展布的挤压带组成，具有明显的错切作用，逆钟向为主，致使部分双桥山群缺失，产状紊乱，断裂面呈舒缓波状，挤压带内透镜体发育，透镜体之间挤压片理发育。

近东西向断裂：F3 断裂：从下游坝左岸经库区内铁罗山林场横穿东侧山体，地貌上往往显示近东西向的沟谷或凹地。由一系列相互平行、长短不一、断续分布、强弱相间的密集断裂、陡立片理、挤压破碎带组成。走向75°～95°，倾向北或南，倾角65°～85°，一般75°左右。通过湾头—铁罗山村的断裂规模最大，断续延伸9km ～10km。挤压带宽1m ～2m，少数达15m ～30m。断裂面片理化，甚至糜棱岩化。两侧矿石也呈现挤压状态，可见陡立片理带、褶皱等。

勘查区构造断裂均以挤压断裂为主，其活动均发生于中生代以前，海西、印支、燕山各期均有活动。经多期构造运动，构造裂隙密集而均匀，风化裂隙也较发育，裂隙充填物多，含泥质很高，张开度小，经本次详勘现场调查测绘及已有资料显示，库区断层通过地段地表植被发育，且均覆盖有较厚的残坡积层，属于挤压性断裂，断裂带内片理化，糜棱岩化均较发育，透水性及导水性差，水量贫乏。

1.4 场地地层岩性

区内地层分布，中元古界和晚元古界以及早古生界地层面积较大，其余为局部和零星分布。据本次野外地质调查及现场勘察钻探采样显示，库区出露地层主要为前震旦系双桥山群及小浮溪群浅变质岩系，岩层层面、片理面发育，地层总的走向近东西，倾向180°～352°，倾角21°～57°。岩性为一套泥砂质与凝灰岩混合沉积层，具类复理式建造，厚度大于2000m。第四系则主要分布于山坡及山间沟谷之中，厚度一般从几十厘米至10 余米。由上至下分述如下：

人工填积（Qml）层：素填土（地层代号①）：黄褐、褐色，以粉粘粒为主，局部夹有10%～20%碎块石，粒径0.2cm ～7cm，多呈棱角状，稍湿，松散～稍密状态。该层系新近人工堆积，场内零星分布。

第四系全新统冲积（Q4al）层：粉质粘土（地层代号②）：褐～褐黄色，切面较光滑、稍有光泽，干强度较高，韧性较高，无摇振反应，呈湿、可塑状态，主要分布于浮溪河两侧及支流附近沟谷平坦地段。粉质粘土（地层代号③）：灰黄～褐灰色，切面较光滑、稍有光泽，干强度较高，韧性较高，无摇振反应，呈湿、软塑～流塑状态，多分布于浮溪河两侧及支流附近沟谷平坦地段。粉质粘土（地层代号④）：褐黄、褐色，切面较光滑、稍有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇振反应，呈湿、硬塑状态。多分布于浮溪河两侧及支流附近沟谷平坦地段。

2 地质编录方案

2.1 项目概况

德兴铜矿五号尾矿库位于四号尾矿库东岸的铁罗山林场沟内，汇水面积15.407km2，占地面积13.41km2，总坝高224m，最终淹没线标高为290m，总库容10.313 亿m3。尾矿库两岸山脊线的标高大多都在310m ～610m 之间，尾矿库走向为南-北走向。库区内控制岩性为千枚岩，岩性比较单一。

五号尾矿库为二等尾矿库，库容加上矿山正服役尾矿库的剩余库容，可满足堆存矿山生产期内产出全部尾矿的需要。

2.2 地质编录目的、内容及技术要求

（1）主要目的、内容与技术要求。①鉴定矿层岩性、风化程度、地质构造、矿体完整性、矿石基本质量等级划分等。②室内试验确定矿石单轴饱和抗压强度Rc矿石坚固性普式系数F（为工程结算提供依据）、巷道内现场原位测试等。③巷道内冒顶片帮等不良情况的处理方案及支护建议。④不良地质地段地质灾害描述及预警报告等。

（2）现场地质编录。碎石土描述颗粒级配，粗颗粒形状、母岩成份、风化程度，充填物的性质、湿度、充填程度，密实度，层理特征。岩石描述颜色、结构构造，胶结物、风化程度、坚硬程度、岩芯状态等。地质现象拍照，用数码相机对工程有重要意义的工程地质、水文地质现象、场地地形地貌、开挖岩土样进行现场拍照并留存。岩石试验数量满足技术要求及数据统计要求，岩样应打包封装，将现场采取的样品用粘胶带包好并均帖上标签，标签上下应与岩样上下一致，并牢固地粘贴于外壁。

3 结语

因地质工程施工具有很强的地区性和经验性，在进行编录工作前，对研究区地质特征进行描述与评价，在编录工作中积极进行总结，做到全面、客观进行地质编录，为准确评价德兴铜矿五号尾矿库提供参考资料。