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【關(guān)鍵詞】 鈾礦地質(zhì)勘探;坑口;廢石堆;退役治理;環(huán)境修復(fù)
【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(yè)是國(guó)防工業(yè)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),在國(guó)防和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中起著重要的作用,但同時(shí)也給環(huán)境造成了很大污染[1]。鈾礦地質(zhì)勘查作為核工業(yè)的前端從20世紀(jì)40年代開始得到了高速發(fā)展,早期的鈾礦冶重勘查和開采輕環(huán)境修復(fù),使得環(huán)境保護(hù)滯后于生產(chǎn),經(jīng)過30多年后,才意識(shí)到環(huán)保問題[2]。鈾礦地質(zhì)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(diǎn)留下大量的工程子項(xiàng)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(zhì)勘探設(shè)施持續(xù)向環(huán)境釋放放射性物質(zhì),對(duì)周圍環(huán)境和公眾構(gòu)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(zhì)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(huán)境釋放大量222Rn氣。部分坑口同時(shí)伴有放射性核素污水流向環(huán)境,對(duì)當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)、生活及身體健康構(gòu)成明顯的或潛在的危害??涌凇U石堆等釋放氡及其子體對(duì)人體會(huì)產(chǎn)生內(nèi)照射,對(duì)當(dāng)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(biāo),對(duì)受納水體產(chǎn)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(nóng)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(zhì),部分廢石流入農(nóng)田,造成放射性核素隨農(nóng)田內(nèi)種植的農(nóng)作物遷移至人體內(nèi),對(duì)周圍公眾造成一定的健康危害。
核設(shè)施退役環(huán)境治理的目的,是對(duì)放射性廢物進(jìn)行安全有效地處理和處置[4]。自20世紀(jì)80年代末開始,我國(guó)已按“輕、重、緩、急”的緊要程度治理的原則逐步對(duì)全國(guó)鈾礦地質(zhì)勘探設(shè)施進(jìn)行退役治理[5], 實(shí)施后較好地改善了當(dāng)?shù)剌椛洵h(huán)境質(zhì)量,消除了環(huán)境安全隱患,獲得顯著的環(huán)境效益和社會(huì)效益。本文主要討論典型的鈾礦地質(zhì)勘探中坑口和廢石堆退役治理方案,分析退役治理環(huán)境修復(fù)穩(wěn)態(tài)。
1 退役治理環(huán)境修復(fù)方案
1.1 坑口
在鈾礦地質(zhì)勘探中不可避免會(huì)產(chǎn)生大量分布廣泛的坑口等待退役治理設(shè)施。坑口永久退役治理采用的典型方案是封堵,針對(duì)無流出水坑口和有流出水坑口采用不同工藝進(jìn)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(shí)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(duì)居民和環(huán)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??涌诜舛路桨甘疽鈭D見圖2??涌谙騼?nèi)約10m巖性堅(jiān)固處砌筑第1道嵌入式混凝土墻,同時(shí)預(yù)埋4根管。坑口向內(nèi)約1.5m處設(shè)置一道漿砌石墻,同時(shí)預(yù)埋PVC管。漿砌石墻外側(cè)地面鋪設(shè)漿砌石作為過濾池,在漿砌石墻的另一側(cè)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(nèi)側(cè),同時(shí)保證管的完整性。在礫石及PVC管的上面鋪設(shè)一層土工布,用礫石壓實(shí)。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(shí),在過濾池上放置鋼筋砼預(yù)制板,然后覆土掩埋坑口,夯實(shí)進(jìn)行植被綠化。這樣,設(shè)置在兩道封堵墻中的疏水過濾池對(duì)流水中載帶的放射性核素進(jìn)行過濾,使得出水口排出的水質(zhì)達(dá)到退役治理要求。
1.2 廢石堆
廢石堆是鈾礦地質(zhì)勘探設(shè)施退役治理中的重要子項(xiàng),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(dòng)。
廢石堆原地覆蓋退役治理首先原址規(guī)整并根據(jù)需要設(shè)置馬道;然后覆土并分層壓實(shí);最后植樹、種草并設(shè)置警示標(biāo)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(nèi),剩余運(yùn)至鄰近廢石堆處置,原址平整并植被。
為保持廢石堆長(zhǎng)期穩(wěn)定性,治理時(shí)砌筑擋土墻,布設(shè)馬道,修砌截水溝,設(shè)置護(hù)坡設(shè)施。邊坡一般采取植草護(hù)坡;高大坡陡的則采用漿砌片石截水骨架護(hù)坡和土工網(wǎng)復(fù)合植被護(hù)坡。
2 治理結(jié)果及環(huán)境修復(fù)分析
2.1 治理結(jié)果
本文選取華南地區(qū)鈾礦地質(zhì)勘探設(shè)施“十二五”退役整治工程(福建片區(qū))核退役中的典型工程子項(xiàng)作為退役治理環(huán)境修復(fù)討論對(duì)象。
2.1.1 坑口治理后監(jiān)測(cè)結(jié)果見表1。從表中數(shù)據(jù)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(shè)施退役工程前期工作暫行規(guī)定》所推薦的參考限值,即退役治理后,坑口流出水進(jìn)入環(huán)境時(shí),在排放口下游最近取水區(qū)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(zhì)輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)》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(jiān)測(cè)見表2。從表中數(shù)據(jù)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(zhì)輻射環(huán)境評(píng)價(jià)要求》規(guī)定的扣除本底后低于17.4×10-8Gy/h的標(biāo)準(zhǔn);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(huán)境修復(fù)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(duì)公眾的輻射照射水平,凈化水源,保障當(dāng)?shù)丨h(huán)境及生態(tài)安全;保持廢石堆長(zhǎng)期穩(wěn)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(huán)境污染事故,同時(shí)恢復(fù)當(dāng)?shù)氐淖匀簧鷳B(tài)環(huán)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??涌诓捎糜谰梅舛潞蟊砻娓餐敛⒅脖灰苑乐顾亮魇А=Y(jié)合本次退役治理及以往治理經(jīng)驗(yàn)[3-4,6],坑口流水采用過濾疏導(dǎo)外排是一種較為可靠的處理方案,不僅能夠防止坑內(nèi)積水,同時(shí)保證排出水中放射性核素的量盡可能低,確保生態(tài)環(huán)境的長(zhǎng)期安全。
廢(礦)石堆植被恢復(fù)既是退役環(huán)境治理的重要組成部分,也是保持廢(礦)石堆治理工程長(zhǎng)期穩(wěn)定的重要工程措施之一[7]。植被設(shè)計(jì)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(nóng)田、山地等,是廢(礦)石堆治理的主要選型。
3 結(jié)論與建議
采用永久封堵坑口的方式能夠達(dá)到預(yù)想的退役治理設(shè)想,廢石堆覆土穩(wěn)固模式能夠很好的防止放射性核素進(jìn)入環(huán)境。退役治理中采用的植被綠化不僅能夠保持退役設(shè)施的長(zhǎng)期有效,而且能夠使得自然生態(tài)環(huán)境得到恢復(fù)和改善。但鈾礦地質(zhì)勘探設(shè)施作為永久退役治理,應(yīng)關(guān)注退役設(shè)施的長(zhǎng)期穩(wěn)定性,比如過濾設(shè)施穩(wěn)態(tài)、植被破壞等。因此,建議制定合適方案定期對(duì)退役治理后有流水坑口外排水中放射性核素進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè),以及對(duì)覆蓋植被的長(zhǎng)期監(jiān)護(hù)。
【參考文獻(xiàn)】
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關(guān)鍵詞:鄂爾多斯盆地北部;水文地質(zhì)特征;砂巖型鈾礦;成礦前景
1 區(qū)域地質(zhì)概況
鄂爾多斯盆地屬穩(wěn)定的克拉通盆地,由古生代地臺(tái)發(fā)展演化而成的中新生代陸相盆地。在整個(gè)早白堊世,本區(qū)主要為內(nèi)陸拗陷盆地內(nèi)沖積、洪積平原上發(fā)育的河湖相組沉積,而以河流相占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。下白堊統(tǒng)統(tǒng)稱為志丹群,自下而上可分為:洛河組(K1zh2)、華池-環(huán)河組(K1zh3+4)、羅漢洞組(K1zh5)以及涇川組(K1zh6)。從洛河組到華池-環(huán)河組均為連續(xù)沉積,并構(gòu)成了K1zh2-K1zh3+4和K1zh5-K1zh6兩個(gè)大的沉積旋回。
2 區(qū)域水文地質(zhì)特征
2.1 含水巖層巖組的劃分
目的層下白堊統(tǒng)志丹群含水層的水文地質(zhì)特征應(yīng)是研究的重點(diǎn)。根據(jù)地層巖性,沉積相特征和水文地質(zhì)特征的差異,下白堊統(tǒng)志丹群自下而上劃分為洛河組、華池-環(huán)河組、羅漢洞組和涇川組等含水巖組,巖性固結(jié)程度較弱,其中華池-環(huán)河組為區(qū)內(nèi)分布最廣的一套含水巖組。
2.2 潛水發(fā)育特征
下白堊統(tǒng)發(fā)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(tǒng)志丹群潛水特征表
2.3 承壓水發(fā)育特征
區(qū)內(nèi)發(fā)育下白堊統(tǒng)層狀裂隙孔隙承壓水,當(dāng)各含水巖組頂板埋深小于約300米時(shí),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(tài)具潛水的特點(diǎn),而在水動(dòng)力學(xué)和水化學(xué)成分方面則具承壓水的特征,稱之為“上部承壓水”。當(dāng)各含水巖組頂板埋深大于300米時(shí),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(tǒng)含水巖組的補(bǔ)、逕、排特征
區(qū)內(nèi)潛水的補(bǔ)給最終來源于大氣降水,排泄于當(dāng)?shù)厍懈钭钌畹暮庸然蛲莸?,此外,蒸發(fā)也是主要的排泄途逕,年蒸發(fā)量平均為2513.40mm,是年降雨量的10倍。承壓水的補(bǔ)、逕、排條件較為復(fù)雜,難以確定區(qū)域性地下水的排泄區(qū),因而補(bǔ)給和逕流也相對(duì)復(fù)雜化了。總的看來它的補(bǔ)給方式有兩種:
垂向補(bǔ)給:指的是潛水或上層組承壓水對(duì)下伏承壓水的滲補(bǔ)。這種補(bǔ)給方式是由下白堊統(tǒng)地層結(jié)構(gòu)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(tǒng)一的區(qū)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(shì)水系的控制,排泄于各主河谷和湖泊洼地,兼有潛水的性質(zhì)和承壓水的特點(diǎn),前面稱之為“上部承壓水”,埋深應(yīng)小于300米。
水平補(bǔ)給:指的是同一含水巖組的潛水轉(zhuǎn)化為承壓水逕流。由于下白堊統(tǒng)(特別是K1zh2和K1zh3+4)具有向斜構(gòu)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(qū)得到補(bǔ)給,形成順巖層傾向的承壓水逕流,并朝向斜軸部和排泄區(qū)運(yùn)動(dòng),排泄區(qū)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(zhì)
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(tǒng)志丹群的潛水和上部承壓水(約300米以上)由盆內(nèi)逆地層傾向盆緣的黃河流動(dòng),具有滲出型盆地的水動(dòng)力特征。而本質(zhì)上下白堊統(tǒng)自流水盆地并不是典型的滲出型盆地,是由于受后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)(黃河斷陷的形成)而造成古水文地質(zhì)條件的改變。所以研究盆地古水文地質(zhì)具有重要意義。
2.5.1 早白堊世沉積時(shí)的水文地質(zhì)條件
鄂爾多斯盆地屬穩(wěn)定的克拉通盆地,構(gòu)造變動(dòng)相對(duì)較弱,繼承性強(qiáng),有利于志丹群原始沉積相帶發(fā)育完善和具有穩(wěn)定的水流方向。雖然經(jīng)過了侏羅紀(jì)填平補(bǔ)齊作用,但伊陜斜坡由東向西仍顯示為一個(gè)穩(wěn)定、大范圍的單斜構(gòu)造,直到與天環(huán)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(nèi),最終向伊陜斜坡與天環(huán)向斜接觸部位(沉積中心)流動(dòng)。
2.5.2 早白堊世沉積后-上新世地下水的補(bǔ)、逕、排特征
在早白堊世晚期,全區(qū)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(xù)到上新世末。盆地東、北、西面周邊山區(qū)是地下水的補(bǔ)給區(qū),向盆地向斜軸線(伊陜斜坡與天環(huán)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(gòu)造運(yùn)動(dòng)中應(yīng)具有東部相對(duì)抬升、西部相對(duì)下降的掀斜構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),這必然進(jìn)一步加大了地表水或地下水由東向西的逕流趨勢(shì)。需要強(qiáng)調(diào)的是,此時(shí)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(bǔ)、逕、排系統(tǒng)。
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(jù)地層發(fā)育特征,區(qū)內(nèi)自下白堊統(tǒng)沉積結(jié)束以后,存在三個(gè)主要的抬升剝蝕階段,其分別為K2-E2,N1-Q2及現(xiàn)代。其中K2-E2階段,沉積間斷長(zhǎng)達(dá)70Ma,此階段古氣候已向半干旱、干旱氣候轉(zhuǎn)變,使志丹群頂部受廣泛的古地表氧化作用,向下相鄰應(yīng)發(fā)育古潛水氧化作用,區(qū)域上在志丹群頂部形成大規(guī)模的氧化帶頂蓋。氧化帶賦存于整個(gè)羅漢洞組(涇川組分布很局限)和華池-環(huán)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(dāng)大的比重,而華池-環(huán)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(guī)模的發(fā)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(xiàn)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(xiàn)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(gòu)造背景下,氧化作用繼續(xù)向華池-環(huán)河組深部發(fā)展,氧化深度可達(dá)300米,氧化程度更為充分。華池-環(huán)河組含有機(jī)質(zhì)豐富,有相對(duì)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(fā)現(xiàn)9401礦化點(diǎn)和鄂托克前旗鈾礦點(diǎn)。
3.2 層間氧化帶砂巖型鈾成礦前景
根據(jù)前面所述承壓水發(fā)育特征,志丹群華池-環(huán)河組最具有利于鈾賦集成礦的地下承壓水逕流,滲透系數(shù)為0.604~0.790m/d,利于層間氧化帶的發(fā)育,具備了層間氧化帶發(fā)育的水文地質(zhì)條件,目前已對(duì)部分地區(qū)的層間氧化帶進(jìn)行了初步控制。
在K2-N2期間,承壓水由盆緣向盆內(nèi)流動(dòng),具有典型的滲入方式,主要逕流方向應(yīng)沿伊陜斜坡由東向西順層流動(dòng),承壓水的補(bǔ)給來自周圍蝕源區(qū)和同層組巖層出露地表的區(qū)段,同樣在這一沉積間斷,在形成大規(guī)模古潛水氧化帶的同時(shí),由盆地邊緣向盆內(nèi)應(yīng)發(fā)育古層間氧化作用,形成相應(yīng)的古層間氧化帶,氧化帶主要賦存于華池-環(huán)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(shí),破壞了白堊紀(jì)自流水盆地完整的補(bǔ)、逕、排系統(tǒng),促使盆地地表水系,潛水和“上部承壓水”產(chǎn)生由盆內(nèi)向盆地逆地層傾向流動(dòng)的現(xiàn)象,故不能導(dǎo)致古層間氧化帶的繼續(xù)發(fā)育,很難形成大規(guī)模鈾的賦集成礦(但可導(dǎo)致古潛水氧化帶的進(jìn)一步完善)?!跋虏砍袎核比匀槐3至藦膬梢韼r層的區(qū)補(bǔ)給,向向斜軸部的水平承壓水逕流,形成現(xiàn)代層間氧化帶,使古層間氧化帶繼承性發(fā)展。含氧含鈾水始終保持了統(tǒng)一的運(yùn)移方向,造成鈾長(zhǎng)期的富集成礦,目前已發(fā)現(xiàn)多個(gè)由鉆孔控制的鈾礦化和鈾異常。
4 結(jié)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(zhì)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(tǒng)志丹群華池-環(huán)河組。找礦主要地區(qū)應(yīng)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。
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關(guān)鍵詞:有色金屬礦山;地質(zhì)找礦;可持續(xù)發(fā)展;對(duì)策探討
有色金屬作為維持國(guó)民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步上漲的重要行業(yè),對(duì)我國(guó)的國(guó)防發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平提高都有著極其重要的作用。就我國(guó)目前的生產(chǎn)現(xiàn)狀來看,在飛機(jī)、導(dǎo)彈的制造以及電子計(jì)算機(jī)原件的研發(fā)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(chǎn)合金鋼的核心組成部分。可以說隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn),有色金屬行業(yè)已經(jīng)成為了一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈產(chǎn)業(yè)[1]。
1地質(zhì)找礦可持續(xù)發(fā)展的礦產(chǎn)分類
隨著工業(yè)全球化進(jìn)程的推進(jìn),礦產(chǎn)資源的競(jìng)爭(zhēng)變得越來越激烈。對(duì)我國(guó)來說,總量豐富的地下有色金屬礦產(chǎn)是我國(guó)能在國(guó)際市場(chǎng)上站穩(wěn)腳跟的基礎(chǔ)保障。如果根據(jù)礦產(chǎn)的可再生難易程度來對(duì)其進(jìn)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(chǎn),這一分類下的礦產(chǎn)大都具備較大的承載能力,簡(jiǎn)單來說就是可以在相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)二次成礦。而像錳鉻礦、鋅銅礦等則被稱為第二類礦產(chǎn),這一類礦產(chǎn)的總量較少且承載能力較低,相對(duì)來說二次成礦需要的時(shí)間更長(zhǎng),且開采難度也更大。
2有色金屬礦山地質(zhì)找礦的理論基礎(chǔ)
為了能夠快速準(zhǔn)確的在我國(guó)960萬平方公里的土地上尋找到符合開采標(biāo)準(zhǔn)的有色金屬礦山,相關(guān)部門通常采用鉛同位素找礦法和活動(dòng)態(tài)離子找礦法對(duì)礦山的位置進(jìn)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(gè)特性,對(duì)有色金屬中成礦體的鉛同位元素含量進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并將此數(shù)據(jù)與鈾同位元素的核質(zhì)量作比,如果該比值滿足衰變積累區(qū)的規(guī)則,則認(rèn)為所選定區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)異常體,即該區(qū)域?yàn)闈M足開采條件的有色金屬礦山。
3維持有色金屬礦山地質(zhì)找礦可持續(xù)發(fā)展的對(duì)策
隨著工業(yè)生產(chǎn)力水平的逐漸提高,每年都有大批的有色金屬礦產(chǎn)需要被開采,可以說我們的使用速度已經(jīng)大大超出了這些礦產(chǎn)的二次成礦速度,因此加速地質(zhì)找礦工作的推進(jìn)和維持有色金屬礦山的可持續(xù)發(fā)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(duì)于工業(yè)施工來說,人是整個(gè)項(xiàng)目中的最終決策者。前些年我國(guó)大量的對(duì)鋁土礦石進(jìn)行開采,導(dǎo)致我國(guó)多地塌方現(xiàn)象的發(fā)生,雖然這可以說是工業(yè)化進(jìn)程帶來的負(fù)面影響,但筆者認(rèn)為這也與相關(guān)開采人員技術(shù)上的不足有著必然聯(lián)系。如果開采人員能夠具備更高水平的地質(zhì)找礦能力,那么每年將會(huì)有更多的金屬礦產(chǎn)被發(fā)現(xiàn),這些新發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)將同一礦區(qū)的開采壓力平均分配,不僅能夠從整體上提升我國(guó)每年的金屬產(chǎn)量,也能很大程度上緩解同一礦區(qū)過量開采問題。
3.2加大地質(zhì)找礦的施工區(qū)域
目前階段我國(guó)的地質(zhì)找礦施工主要集中在江西、甘肅、新疆等礦產(chǎn)資源豐富的省份,而像福建、廣東等省份幾乎從沒出產(chǎn)過任何的金屬礦石,可以說受到傳統(tǒng)觀念的影響,開采者大都對(duì)礦產(chǎn)資源相對(duì)含量較少的省份持放棄態(tài)度。
3.3研發(fā)有色金屬的替代物質(zhì)
要想從根本上減少金屬的使用量,進(jìn)而達(dá)到有色金屬礦山的可持續(xù)發(fā)展,就一定要做到開源節(jié)流。所謂開源節(jié)流一方面要對(duì)地下礦產(chǎn)進(jìn)行保護(hù),并在開采過程中減少對(duì)金屬資源的浪費(fèi),另一方面也要充分利用我國(guó)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段對(duì)金屬的替代物質(zhì)進(jìn)行研究。比如過去我國(guó)家庭使用的電表箱中的保險(xiǎn)絲多為鉛材料所制,但通過研究人員的不斷嘗試,終于生產(chǎn)出一種鎳鉻合金符合材料用來代替鉛作為電表保險(xiǎn)絲。
3.4加強(qiáng)可持續(xù)性開采觀念的影響力度
我國(guó)一向崇尚節(jié)儉,不光在餐桌上力求做到“光盤行動(dòng)”,在工業(yè)原材料的開采與利用方面,也一直追求一條可持續(xù)性發(fā)展的道路。有色金屬礦產(chǎn)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(chǎn)的再生速度,所以只能做到盡力的節(jié)約與保護(hù),為了幫助我國(guó)經(jīng)濟(jì)能夠持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng),且保持我國(guó)的工業(yè)化水平始終處于國(guó)際領(lǐng)先地位,我們不得不加大力度對(duì)可持續(xù)性開采觀念進(jìn)行傳播,盡我們最大的努力去保護(hù)有限的有色金屬礦產(chǎn)資源[2]。
4結(jié)語
根據(jù)上述研究我們可以了解到,我國(guó)卻實(shí)具有著及其豐富的有色金屬礦產(chǎn),對(duì)于我國(guó)的工業(yè)化進(jìn)程來說,這也的確是一筆十分可觀的財(cái)富資源。然而過度的開采利用不僅會(huì)有損我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)也會(huì)對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成一定的威脅。因此,我國(guó)未來將會(huì)致力于尋找一條可行性更高的有色金屬開采可持續(xù)性發(fā)展道路,力求在保證經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí),不對(duì)人們的正常生活造成任何的影響。
參考文獻(xiàn):
[1]鐘康惠,劉肇昌,董樹義,等.四川省有色金屬礦產(chǎn)資源可持續(xù)利用對(duì)策研究[C]//中國(guó)有色金屬學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì).2005:6-14.
1 區(qū)域地質(zhì)概況
礦區(qū)位于尤溪縣縣城方位261°直距約15.4 km,行政區(qū)劃隸屬尤溪縣西城鎮(zhèn)北宅村管轄。礦區(qū)面積約0.0879 km2。鐵爐亭礦區(qū)鉛鋅礦位于閩中鉛鋅銀多金屬成礦集中區(qū)北西部邊緣,位于區(qū)內(nèi)白巖旗山~北宅南北向大斷裂的北端,區(qū)域內(nèi)地質(zhì)條件復(fù)雜,斷裂構(gòu)造發(fā)育,巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,礦床(點(diǎn))較多,具有一定的成礦地質(zhì)背景(如圖1)。區(qū)域出露地層主要有前震旦系、二疊系、侏羅系。
2 礦區(qū)地質(zhì)概況
鐵爐亭礦區(qū)鉛鋅礦地形地質(zhì)暨井上下對(duì)照?qǐng)D如圖2所示。
2.1 地 層
礦區(qū)出露地層較簡(jiǎn)單,從老到新主要為侏羅系下統(tǒng)梨山組第二段(J1l2)、二疊系下統(tǒng)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(qū)的西側(cè),巖性為一套湖泊相沉積的灰~灰白色中細(xì)粒石英砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖、粗砂巖、粉砂巖夾細(xì)砂巖及泥巖。巖層產(chǎn)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(qū)的中部,為一套淺?!逼合嗉?xì)碎屑巖建造,其上界與雙坑單元(J3S)中細(xì)粒石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)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(guān)系。巖性主要為灰白色~深灰色中、厚層狀含白云質(zhì)灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r和含硅質(zhì)灰?guī)r,大理巖化明顯,含蜒類化石。巖層產(chǎn)狀走向8~18°,傾向南東東,傾角約65°。
2.2 構(gòu) 造
區(qū)域位于政和――大埔深大斷裂南側(cè),南北向白巖旗山――北宅大斷裂的北端,斷裂構(gòu)造發(fā)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(duì)區(qū)域鉛鋅銀多金屬成礦具有控制作用。
區(qū)內(nèi)構(gòu)造較為簡(jiǎn)單,地層總體上為一單斜構(gòu)造,斷裂發(fā)現(xiàn)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(cè)。斷層性質(zhì)為正斷層,走向?yàn)楸蔽飨?、傾向南西、傾角約60°。破碎帶寬約5 m,地表出露長(zhǎng)度大于280 m。
F2正斷層:位于礦區(qū)西側(cè)。斷層性質(zhì)為正斷層,走向?yàn)楸北睎|向、傾向北東東、傾角約66°。地表出露長(zhǎng)度大于400 m。
2.3 巖漿巖
巖漿巖主要分布在礦區(qū)的東部、北西部及其外圍地區(qū)。侵入巖有晚侏羅世梁坑序列雙坑單元(J3S)中細(xì)粒石英閃長(zhǎng)巖,灰~深灰色,塊狀構(gòu)造,半自形粒狀結(jié)構(gòu),主要成份為斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、石英等,偶見有少量的暗色礦物。巖體與成礦關(guān)系密切。
3 礦床地質(zhì)特征
鐵爐亭礦區(qū)鉛鋅礦6線地質(zhì)剖析圖如圖3所示。
礦區(qū)通過探槽、生產(chǎn)硐、采場(chǎng)等工程圈定鉛鋅礦體3個(gè)(即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號(hào)礦體)。
Ⅰ號(hào)鉛鋅礦體:位于礦區(qū)西部,賦存于晚侏羅世梁坑序列雙坑單元(J3S)石英閃長(zhǎng)巖與二疊系下統(tǒng)棲霞組灰?guī)r的外接觸帶(矽卡巖帶)圍巖裂隙中。由TC101、TC401、TC501、TC601、采場(chǎng)和1、2、3、5號(hào)硐控制,呈脈狀、透鏡狀展布,產(chǎn)狀5~28°/SEE∠61~67°。礦體規(guī)模沿走向長(zhǎng)約305 m,沿傾向延深長(zhǎng)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?shù)装寰鶠槲◣r。本礦體部分已被開采。
Ⅱ號(hào)鉛鋅礦體:位于礦區(qū)中部,賦存于晚侏羅世梁坑序列雙坑單元(J3S)石英閃長(zhǎng)巖與二疊系下統(tǒng)棲霞組灰?guī)r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(hào)硐控制,呈脈狀、透鏡狀展布,產(chǎn)狀351~15°/SEE∠62~66°。礦體規(guī)模沿走向長(zhǎng)大于300 m,沿傾向延深長(zhǎng)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?shù)装寰鶠槲◣r。本礦體部分已被開采。
Ⅲ號(hào)鉛鋅礦體:位于礦區(qū)東部,賦存于晚侏羅世梁坑序列雙坑單元(J3S)石英閃長(zhǎng)巖與二疊系下統(tǒng)棲霞組灰?guī)r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(hào)硐控制,呈脈狀、透鏡狀展布,產(chǎn)狀351~16°/SEE∠64~65°。礦體規(guī)模沿走向長(zhǎng)約300 m,沿傾向延深長(zhǎng)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?shù)装寰鶠槲◣r。本礦體未開采。
4 控礦因素分析
區(qū)域地層劃分如表1所示。
4.1 地層巖性
礦區(qū)二疊系棲霞組地層中微量元素鉛、鋅等含量遠(yuǎn)高于地殼背景值及地區(qū)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(zhì)灰?guī)r和富含鈣質(zhì)、炭質(zhì)薄層的灰?guī)r最利于礦液的交代,因?yàn)殁}質(zhì)和炭質(zhì)化學(xué)性質(zhì)活潑而硅質(zhì)性脆易碎,便于礦液的進(jìn)入。
4.2 構(gòu) 造
構(gòu)造是控制區(qū)內(nèi)礦體諸多因素中的主要因素,構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及其形態(tài),不僅可為Pb、Zn多金屬礦的形成提供運(yùn)礦、導(dǎo)礦和容礦空間,而且又是礦液運(yùn)移直接或間接的驅(qū)動(dòng)力。礦區(qū)內(nèi)F2北北東向斷裂切割深,屬區(qū)域北北東向斷裂帶組成部分,是礦區(qū)內(nèi)巖漿和礦液運(yùn)移的主通道。區(qū)內(nèi)次一級(jí)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(chǎng)所。
4.3 巖漿巖
本礦床的形成與石英閃長(zhǎng)巖有成因關(guān)系。從區(qū)域地質(zhì)條件分析,在巖體的接觸帶上,分布著許多礦點(diǎn),如皇山、北宅等鉛鋅礦床,說明了這些礦點(diǎn)與此巖體有成因聯(lián)系。從礦區(qū)的實(shí)際資料,石英閃長(zhǎng)巖與鈣質(zhì)層(石灰?guī)r、鈣質(zhì)粉砂巖)直接接觸或相距較近,矽卡巖化和鉛、鋅礦化較強(qiáng),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(zhǎng)巖關(guān)系密切。
4.4 圍巖蝕變
區(qū)內(nèi)構(gòu)造和巖漿熱液活動(dòng)頻繁且強(qiáng)烈,受其影響,巖石普遍發(fā)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(chǎn)在其接觸帶及圍巖裂隙中,呈脈狀產(chǎn)出。這些蝕變均反映了中、低溫?zé)嵋旱某傻V特點(diǎn)。
5 成礦規(guī)律及找礦標(biāo)志
5.1 成礦規(guī)律
該區(qū)內(nèi)多金屬礦的控礦構(gòu)造包括北東東向陡傾角斷層。礦(化)體分布嚴(yán)格受斷層控制,主要產(chǎn)在陡傾角斷層中的礦體形狀多為透鏡狀。
區(qū)內(nèi)陡傾角斷層走向?yàn)楸蔽飨?,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(gè)別具鈍化現(xiàn)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(tuán)塊狀分布;另一種呈細(xì)脈狀,細(xì)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(guān)的鉛、鋅多金屬礦化。
產(chǎn)在陡傾角斷層中的礦體形狀多為透鏡狀,長(zhǎng)度30~170 m,寬度1.97~2.18 m(如圖2中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號(hào)礦體)。該類型礦體變化不大,礦體規(guī)模也較大。
5.2 找礦標(biāo)志
綜上所述,成礦區(qū)內(nèi)多金屬礦(化)體分布嚴(yán)格受斷層控制,礦體規(guī)模與控礦斷層的類型有關(guān),多金屬礦化類型主要為鉛、鋅。
構(gòu)造標(biāo)志:晚侏羅世梁坑序列雙坑單元(J3S)中細(xì)粒石英閃長(zhǎng)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(gòu)造,也是成礦的重要部位。
鐵(錳)帽標(biāo)志:區(qū)內(nèi)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(jīng)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(biāo)志。因此區(qū)內(nèi)褐鐵礦石、鐵錳礦石分布地段,是找礦的重要標(biāo)志。
矽卡巖標(biāo)志:區(qū)內(nèi)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(shí)別矽卡巖的兩個(gè)明顯標(biāo)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(shí)別矽卡巖,進(jìn)而尋找多金屬礦的直接標(biāo)志。
地層標(biāo)志:區(qū)內(nèi)二疊系棲霞組硅質(zhì)巖作為通常為礦體的頂、底板,只要發(fā)現(xiàn)硅質(zhì)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(biāo)志。
地球化學(xué)異常標(biāo)志:區(qū)內(nèi)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(jù)異常區(qū)資料,異常內(nèi)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(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)有它形~半自形粒狀結(jié)構(gòu)、交代~充填結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)等。
它形~半自形粒狀結(jié)構(gòu):硫化物閃鋅礦、方鉛礦等常呈它形、半自形、粒狀相互嵌結(jié)。交代~充填結(jié)構(gòu):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(shí)磁鐵礦及脈石毫無被置換之現(xiàn)象,有時(shí)同時(shí)見交代作用,形成交代~充填結(jié)構(gòu)。碎裂結(jié)構(gòu):礦物后期受力擠壓破碎發(fā)育碎裂結(jié)構(gòu)。
6.2 礦石構(gòu)造
礦石構(gòu)造有團(tuán)塊狀、條帶狀、浸染狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造等。
團(tuán)塊狀構(gòu)造:為本區(qū)主要礦石構(gòu)造。金屬礦物閃鋅礦、方鉛礦等聚集成團(tuán)塊狀集合體,形成團(tuán)塊狀構(gòu)造。條帶狀構(gòu)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(gòu)造:金屬礦物呈不規(guī)則之半自形晶,星散地分布于脈石礦物中,形成浸染狀構(gòu)造。網(wǎng)脈狀構(gòu)造:金屬礦物呈縱橫交錯(cuò)之網(wǎng)脈狀、細(xì)脈狀分布于脈石礦物中,形成網(wǎng)脈狀構(gòu)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?shù)装寰鶠槲◣r。本礦體未開采。
6.3 礦石類型
①礦石工業(yè)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(yè)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(yè)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(gòu)造及金屬礦物含量可劃分為團(tuán)塊狀礦石、條帶狀礦石、浸染狀礦石及網(wǎng)脈狀礦石。
6.4 礦物成份及生成順序
①礦石成份:根據(jù)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(yáng)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(zhì)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(xiàn)象,灰白色,均質(zhì)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(shí)間晚于黃鐵礦與方鉛礦,常見交代上述兩種礦物現(xiàn)象,灰色,均質(zhì)體,晶體中常包裹一些不規(guī)則狀方鉛礦晶體,大小為0.3~2 mm,含量約13%左右。陽(yáng)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(tuán)塊狀分布,透明無色,含量約2~3%。
②礦物生成順序:根據(jù)礦物成份相互關(guān)系,其礦物生成順序?yàn)辄S鐵礦、陽(yáng)起石、方鉛礦、閃鋅礦、石英。
6.5 礦石化學(xué)成份
根據(jù)化學(xué)分析結(jié)果,礦石化學(xué)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(gè)樣品含鉛品位最高3.43%,最低2.00%,全區(qū)平均2.69%;鋅品位最高4.22%,最低2.73%,全區(qū)平均3.45%。其中Ⅰ號(hào)礦體平均品位:鉛2.73%,鋅3.42%;Ⅱ號(hào)礦體平均品位:鉛2.65%,鋅3.51%;Ⅲ號(hào)礦體平均品位:鉛2.66%,鋅3.41%。其二,伴生有益組分。經(jīng)組合分析,本區(qū)伴生有益組分均未達(dá)到綜合利用指標(biāo)。其三,有害組分。經(jīng)調(diào)查,目前在礦區(qū)范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有害氣體等成分。
6.6 礦體氧化帶發(fā)育情況
根據(jù)物相分析成果(見表2),結(jié)合探槽及生產(chǎn)硐觀察,說明礦體氧化帶不發(fā)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(rèn)為屬于矽卡巖型中、低溫?zé)嵋旱你U鋅礦床。根據(jù)礦體形態(tài)、礦石組合類型、礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)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(rèn)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(gòu)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(yùn)移,途中溶濾、萃取分散在各地層中的鉛鋅等成礦物質(zhì)形成含礦熱液。含礦熱沿導(dǎo)礦構(gòu)造,經(jīng)次級(jí)斷裂(配礦構(gòu)造)進(jìn)入構(gòu)造裂隙帶(容礦構(gòu)造)――巖石破碎、節(jié)理裂隙、構(gòu)造虛脫等卸壓部位。當(dāng)上升的熱液運(yùn)移到此,因物理化學(xué)條件的突然變化(如卸壓、火山作用等)。使成礦物質(zhì)活化、遷移至初步富集,而又經(jīng)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(jìn)一步富集成礦充填到構(gòu)造裂帶等地段。就礦區(qū)礦(化)而言,有利構(gòu)造部位為巖層破碎、節(jié)理裂隙處,明顯受北西、北東斷裂伴生的次級(jí)斷裂或裂隙所控制,礦石以半自形~他形晶粒狀結(jié)構(gòu)為主,且又具明顯的交代結(jié)構(gòu)和脈狀構(gòu)造,顯示了構(gòu)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?zé)嵋弘A段結(jié)晶產(chǎn)物,因此,可以大致判定礦床成因類型應(yīng)屬中~低溫?zé)嵋毫严稁С涮罱淮鸁嵋盒豌U鋅礦床。
[關(guān)鍵詞]調(diào)查;土壤;地下水;環(huán)境監(jiān)測(cè)
我國(guó)土壤污染防治形勢(shì)嚴(yán)峻[1-2],當(dāng)前,建設(shè)項(xiàng)目的場(chǎng)地土壤與地下水污染問題突出,土壤和地下水污染風(fēng)險(xiǎn)增大[3-4],尤其是建設(shè)項(xiàng)目終止,場(chǎng)地用作公共服務(wù)用地時(shí)必須對(duì)土壤和地下水進(jìn)行評(píng)價(jià),判斷污染的風(fēng)險(xiǎn)。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(jìn)行加工泳衣、太陽(yáng)傘項(xiàng)目,外購(gòu)成品布料及其他材料進(jìn)行縫紉,2001年倒閉后,廠房空置,現(xiàn)地塊擬開發(fā)為教育用地。
1資料調(diào)查
第一階段土壤污染狀況調(diào)查是以資料收集、現(xiàn)場(chǎng)踏勘和人員訪談為主。該地塊2001年停產(chǎn)后閑置,相鄰區(qū)域原用地用途是住宅區(qū),地塊現(xiàn)場(chǎng)未發(fā)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的固廢、危險(xiǎn)廢物,未發(fā)現(xiàn)管線和溝渠泄露情況。但是其作為工業(yè)用地,不能確定是否有污染物質(zhì)泄漏,為確定本調(diào)查地塊的土壤和地下水是否滿足用地的要求,進(jìn)行了第二階段調(diào)查。
2第二階段土壤及地下水污染狀況調(diào)查
2.1監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)
2.1.1土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)及監(jiān)測(cè)指標(biāo)本次調(diào)查地塊內(nèi)共布設(shè)6個(gè)單獨(dú)土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)位,位于地塊各區(qū)域內(nèi),同時(shí)設(shè)置1個(gè)場(chǎng)外對(duì)照點(diǎn),其位置距離該地塊南側(cè)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(diào)查地塊主要可能存在污染區(qū)域東側(cè)工業(yè)用地,因此,本次布點(diǎn)主要分布在東側(cè)廠房附近。土壤監(jiān)測(cè)指標(biāo)為《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》(GB36600-2018)中45項(xiàng)基本項(xiàng)。
2.1.2地下水監(jiān)測(cè)井布設(shè)及監(jiān)測(cè)指標(biāo)根據(jù)《巖土工程勘察報(bào)告》,勘察期間測(cè)得地下靜水位出現(xiàn)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(jù)水文地質(zhì)資料及周邊工程經(jīng)驗(yàn),結(jié)合歷史最高水位,近3~5年最高水位為地面下9m。經(jīng)測(cè)量地塊內(nèi)及鄰近區(qū)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(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范條件的淺層地下水井作為地下水監(jiān)測(cè)井,分布圖詳見圖2。根據(jù)本地塊污染識(shí)別結(jié)果,本地塊的地下水樣品分析指標(biāo)包含《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848-2017)表1全部指標(biāo)39項(xiàng)。
2.2監(jiān)測(cè)結(jié)果與分析
關(guān)鍵詞:有色金屬;地質(zhì)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(gè)角落都富含著有色金屬礦產(chǎn)資源,這些礦產(chǎn)資源是一個(gè)國(guó)家綜合實(shí)力高低的重要指標(biāo),它們?cè)谌缃竦暮芏嘬娛禄顒?dòng)和經(jīng)濟(jì)糾紛中都會(huì)有所涉及,也可以用來做很多設(shè)備的結(jié)構(gòu)材料。由此可見有色金屬礦產(chǎn)資源對(duì)于一個(gè)國(guó)家的發(fā)展是非常重要的,而有色金屬礦產(chǎn)資源的勘查工作也是同等重要的。目前,我國(guó)在有色金屬礦產(chǎn)資源的勘查技術(shù)上已經(jīng)取得了一定的成果,但是在一些實(shí)際的有色金屬礦產(chǎn)資源勘查工作上仍然出現(xiàn)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(chǎn)資源勘查工作中存在的問題
1.1關(guān)于礦產(chǎn)資源地質(zhì)工作的制度不完善
有色金屬礦產(chǎn)資源的勘查工作是一項(xiàng)既具有危險(xiǎn)性又十分復(fù)雜的工作,它不但要求技術(shù)人員具備非常豐富的地質(zhì)勘查技術(shù),還需要技術(shù)工作人員具備過硬的心里素質(zhì)和身體素質(zhì)。在進(jìn)行有色金屬礦產(chǎn)資源的勘查工作的時(shí)候,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)意料之外的危險(xiǎn),因而必須要有完善的礦產(chǎn)資源地質(zhì)工作制度的保障來保證進(jìn)行地質(zhì)勘查工作人員的各個(gè)方面的安全。但是如今在國(guó)內(nèi)關(guān)于礦產(chǎn)資源地質(zhì)勘查工作的制度不夠完善,沒有確切的制度對(duì)勘查工作人員進(jìn)行相關(guān)支持與保障,無法保證勘查工作人員的安全問題。另外出現(xiàn)了安全事故之后沒有相關(guān)責(zé)任人出來對(duì)事故進(jìn)行擔(dān)保和賠償?shù)壬坪筇幚砉ぷ?,正因?yàn)槿狈α诉@些制度對(duì)勘探技術(shù)人員的相關(guān)保障,致使他們?cè)谶M(jìn)行高??辈楣ぷ鞯臅r(shí)候無法堅(jiān)決和冷靜,這些種種問題的出現(xiàn)都與礦產(chǎn)資源地質(zhì)勘查工作的制度不夠完善息息相關(guān),因此我們需要解決制度不完善的問題。
1.2礦產(chǎn)資源地質(zhì)勘查技術(shù)不夠先進(jìn)
我國(guó)現(xiàn)如今對(duì)于有色金屬礦產(chǎn)資源的勘查開采工作都是采用相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行實(shí)地考察的工作方式,并且勘查工作人員所攜帶的勘查設(shè)備是非常簡(jiǎn)單老舊的,很難對(duì)礦點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地勘查工作,另外技術(shù)人員使用設(shè)備在實(shí)地勘查后所采集的數(shù)據(jù)具有很大的誤差,這對(duì)于后期礦點(diǎn)的開采增加了非常大的難度。而相比之下作為發(fā)達(dá)國(guó)家的美國(guó)則具有非常先進(jìn)的礦點(diǎn)勘查設(shè)備,他們所采用的勘查技術(shù)非常先進(jìn),不但能夠節(jié)省了大量的人力和時(shí)間,并且他們的勘查精度也是非常高的。我國(guó)現(xiàn)如今面臨的難題之一就是對(duì)于有色金屬礦產(chǎn)資源勘查技術(shù)比較落后,不夠先進(jìn)。而克服這一個(gè)難題也是相關(guān)技術(shù)工作人員近期需要考慮和解決的首要問題。
1.3礦產(chǎn)資源勘探時(shí)遭遇人身安全危險(xiǎn)
工作人員在勘查的時(shí)候首要的威脅就是粉塵危害,在礦點(diǎn)附近會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)揚(yáng)塵的天氣,一旦工作人員吸入就會(huì)危害勘查工作人員的健康。另外,工作人員在下礦進(jìn)行勘查工作的時(shí)候也會(huì)遇上危險(xiǎn),礦井坍塌是一項(xiàng)非常嚴(yán)重的安全事故,由于礦洞結(jié)構(gòu)的不夠穩(wěn)固,在一些環(huán)境干擾過后就極易產(chǎn)生震動(dòng)導(dǎo)致礦洞的坍塌事故,直接會(huì)威脅勘查工作人員的性命。每當(dāng)發(fā)生礦洞坍塌重大安全事故的時(shí)候都會(huì)一起社會(huì)的極度重視,它的救援工作力度也是非常巨大的。因此,對(duì)于我國(guó)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(chǎn)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(xù)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(zhì)勘查制度
俗話說‘國(guó)有國(guó)法,家有家規(guī)’,很多工程之所以能夠圓滿成功,那是因?yàn)橛泻芏嘞嚓P(guān)制度的支持與保障。在我國(guó)有色金屬礦產(chǎn)資源的勘查工作層面上必須要有相關(guān)制度的保障才會(huì)讓勘查工作能夠長(zhǎng)久進(jìn)行。相關(guān)部門必須要擬定并出臺(tái)相關(guān)制度對(duì)勘查工作人員的各個(gè)方面進(jìn)行支持和保障,比如必須完善勘查的責(zé)任制度,必須要將責(zé)任制度予以完善,讓礦產(chǎn)資源勘查的工作人員可以安心、放心地進(jìn)行有色金屬礦產(chǎn)資源的勘查工作。另外,制度不是一紙之書,它需要嚴(yán)格地被執(zhí)行,需要相關(guān)工作人員嚴(yán)格遵守,也只有這樣才可解決礦產(chǎn)資源勘查工作制度缺乏難題。
2.2改革創(chuàng)新勘查技術(shù)
有色金屬礦產(chǎn)資源勘查技術(shù)的革新,它對(duì)于我國(guó)礦產(chǎn)勘查技術(shù)的提高有著非常重大的意義。我們可以組建科學(xué)技術(shù)團(tuán)隊(duì),給予他們相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施需求,讓他們研發(fā)更加便捷、更加高效的進(jìn)礦勘查攜帶設(shè)備,其必須要求有一定的精度,保證所采集的數(shù)據(jù)有一定的準(zhǔn)確性,比如可以研發(fā)微型仿生機(jī)器人,讓其對(duì)礦點(diǎn)周圍的各項(xiàng)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)收集。除了研發(fā)智能勘探機(jī)器人外,我們還可以將無人機(jī)用到勘查工作上,讓無人機(jī)作為先頭部隊(duì)為勘查團(tuán)隊(duì)提供精確的方位數(shù)據(jù)和礦點(diǎn)的地質(zhì)情況,我們還可以優(yōu)化勘查團(tuán)隊(duì)所攜帶的勘查設(shè)備和生活必需品,爭(zhēng)取效率最大化,讓有色金屬礦產(chǎn)資源的勘查工作達(dá)到事半功倍的效果。如此改革創(chuàng)新勘查技術(shù)必定可以讓我國(guó)的礦產(chǎn)資源勘查技術(shù)上升到更高的境界。
2.3對(duì)礦點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)格勘探以降低風(fēng)險(xiǎn)
我們對(duì)于礦點(diǎn)的勘查工作必須要嚴(yán)格謹(jǐn)慎,因?yàn)樯杂胁簧骶蜁?huì)造成不可挽回的重大安全事故??辈槿藛T在下礦勘查的時(shí)候必須對(duì)礦點(diǎn)的土質(zhì)結(jié)構(gòu)、天氣狀態(tài)進(jìn)行詳細(xì)的分析,然后對(duì)礦點(diǎn)構(gòu)建安全框架之后方可下礦勘查,在進(jìn)行勘查工作的時(shí)候必須穿戴專業(yè)的防護(hù)設(shè)備以保障人身安全。另外必須要有相關(guān)工作人員對(duì)下礦勘查人員的狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)道和傳達(dá),對(duì)礦外的環(huán)境必須建立封鎖線,以保證勘查工作的進(jìn)行。
3結(jié)語
【關(guān)鍵詞】地礦勘查;金礦床;找礦遠(yuǎn)景
位于仙游縣城關(guān)南部的園莊鎮(zhèn)東石村,1989~1990年福建省閩東南地質(zhì)大隊(duì)開展大羅溪幅l:5萬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)了牛頭山一九樓山黃金異常,二級(jí)異常檢查時(shí),在牛頭山南、北兩側(cè)的地表上圈定了金異常2個(gè)、金礦化體12條,以后再未進(jìn)一步深入工作。
1、區(qū)域成礦地質(zhì)背景
礦區(qū)地處沿海動(dòng)力變質(zhì)帶西緣,漳平一一仙游東西向斷裂帶與長(zhǎng)樂――商澳北東向斷裂帶之祥謙――云霄次一級(jí)北東向斷裂帶上,牛頭山火山機(jī)構(gòu)內(nèi)。地層出露較簡(jiǎn)單,主要為侏羅系上統(tǒng)長(zhǎng)林組(J3c),南園組(J3n)酸性火山碎屑巖。巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,主要有燕山早期二長(zhǎng)花崗巖、燕山晚期輝長(zhǎng)巖,少量晚期侵入的脈巖,脈巖呈單脈或成群出現(xiàn),主要為花崗斑巖脈、閃長(zhǎng)玢巖脈和基性巖脈。受構(gòu)造及巖漿活動(dòng)影響,圍巖具較強(qiáng)蝕變現(xiàn)象。
2、礦區(qū)地質(zhì)特征
2.1 含礦層位
礦區(qū)出露地層簡(jiǎn)單,為侏羅系上統(tǒng)南園組第二段(J岔)酸性火山碎屑巖,局部夾沉凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)泥巖。巖層總體走向20~70。,北西側(cè)巖層向南東傾,南東側(cè)巖層則向北西傾,傾角35~70。,構(gòu)成一個(gè)向內(nèi)傾的錐狀火山,其中心部位位于牛頭山上。
2.2 侵入巖
區(qū)內(nèi)見有花崗斑巖脈、流紋巖脈和基性巖脈以及石英脈沿?cái)嗔亚秩牒统涮?。巖脈展布方向以北東向?yàn)橹?,次為北西向,長(zhǎng)20~150m,寬幾~十幾m。
2.3 構(gòu)造
礦區(qū)位于沿海動(dòng)力變質(zhì)帶西緣,漳平――仙游東西向斷裂帶與長(zhǎng)樂…南澳北東向斷裂帶之祥謙…云霄次一級(jí)北東向斷裂帶上。構(gòu)造主要表現(xiàn)為北北東.北西向線狀斷裂和片理化帶發(fā)育。牛頭山錐狀火山,根據(jù)巖性和地質(zhì)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(qū)內(nèi)可見長(zhǎng)1100m,寬700m,面積>0.78km2。,呈橢圓形,長(zhǎng)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(qū)內(nèi)圍巖蝕變較為強(qiáng)烈,且具有范圍廣、種類多的特點(diǎn).蝕變強(qiáng)度以牛頭山最強(qiáng),主要為火山氣液變質(zhì),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(xué)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(gè):
南側(cè):長(zhǎng)>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(nèi)已發(fā)現(xiàn)3條金礦化體(Au-10~Au-12)。
北側(cè):長(zhǎng)365m,寬80~225m,呈“梨狀”,金含量一般為20×l0以上,多數(shù)≥90×10,濃集中心最高≥90×10-9,在異常內(nèi)已發(fā)現(xiàn)9條金礦化體(Au-1~Au-9)。
3、礦化體特征
3.1 礦化體特征
區(qū)內(nèi)見金礦化體12條,組成長(zhǎng)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(gè),呈長(zhǎng)橢圓狀、透鏡狀、脈狀,個(gè)別呈分餃現(xiàn)象。長(zhǎng)100~290m,寬5~10m,最寬達(dá)29m。其余礦億體呈脈狀,長(zhǎng)60~100m,寬1~2m??傮w走向南部360°、中部為15~25°、往北部則為35°。賦礦構(gòu)造傾向以北西為主,個(gè)別南東,傾角70~80。少數(shù)為45~65°。其金含量一般為0.10~0.13×10-6,少數(shù)為0.22~0.28×10-6,最高為0.55×10-6,平均為0.15×10-6。產(chǎn)于侏羅系上統(tǒng)南園組第二段(J3n2)流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、流紋質(zhì)凝灰?guī)r及沉凝灰?guī)r中。
3.2 礦化體圍巖
金礦化體頂?shù)装鍨樗榱蚜骷y質(zhì)晶屬凝灰?guī)r、碎裂流紋質(zhì)晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r、流紋質(zhì)凝灰?guī)r、沉凝灰?guī)r,巖石較破碎,片理發(fā)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(biāo)志
1、區(qū)域性北北東向斷裂與多組區(qū)域性斷裂的交匯部位,往往是火山活動(dòng)和礦化的中心,是重要的構(gòu)造找礦標(biāo)志。
2、構(gòu)造破碎帶、角礫巖帶和片理化帶發(fā)育地段,是含礦溶液活動(dòng)和運(yùn)移交代成礦的有利地段,也是容礦的有利場(chǎng)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(biāo)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(zhì)成礦作用發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物,其形成是由多方面有利的成礦地質(zhì)條件所決定的:
1、區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景因素。礦化體地處沿海動(dòng)力變質(zhì)帶西緣,漳平――仙游東西向斷裂帶與長(zhǎng)樂――南澳北東向頤裂帶之祥謙――云霄次一級(jí)北東向斷裂帶上。區(qū)內(nèi)北北東向構(gòu)造、片理化帶發(fā)育。尤其是F2、F3、F4斷裂,既控制了片理化帶的展布亦是礦區(qū)內(nèi)的主要構(gòu)造。
2、地層巖性控制因素。侏羅系上統(tǒng)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(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、流紋質(zhì)凝灰?guī)r及沉凝灰?guī)r中。
3、火山構(gòu)造控制因素。牛頭山錐狀火山的活動(dòng),導(dǎo)致了礦區(qū)內(nèi)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(qū)內(nèi)主要成礦地質(zhì)條件和控礦因素,結(jié)合圍巖蝕變等特征,本人認(rèn)為該礦化體的成因類型為火山熱液充填交代型。
4、找礦遠(yuǎn)景分析
l、區(qū)域沿海動(dòng)力變質(zhì)帶為金的活化轉(zhuǎn)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(zhì)來源,所以沿海動(dòng)力變質(zhì)帶自宏路以南斷續(xù)有Au異常分布,表明這個(gè)帶有Au礦液活動(dòng)。
2、區(qū)域斷裂(北東向)和火山構(gòu)造提供了熱液運(yùn)移通道及賦礦空間,火山熱液也可能提供部分金礦物質(zhì)來源。
3、區(qū)內(nèi)礦化蝕變分帶明顯,具典型火山巖型金礦成礦模式。
關(guān)鍵詞:地質(zhì)狀況;油頁(yè)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(hào):F416.1
引言:油頁(yè)巖是一種腐泥巖,遇水后容易發(fā)生水化膨脹、分散的問題。與泥頁(yè)巖遇水產(chǎn)生的問題相同,對(duì)其泥漿體系的研究類似于泥頁(yè)巖。油頁(yè)巖地層由于其所含粘土比例較高,容易水化,給鉆進(jìn)操作帶來了極大的負(fù)面影響,鉆井過程中常出現(xiàn)井徑擴(kuò)大、井壁失穩(wěn)、卡鉆、糊鉆、扭矩及阻力增大等一系列井下復(fù)雜情況。所以,對(duì)油頁(yè)巖地層鉆探施工而言,泥漿體系是個(gè)非常重要的技術(shù)問題。
一、我國(guó)地質(zhì)狀況的分析
1.1 我國(guó)地質(zhì)技術(shù)總體成新水平
我國(guó)地質(zhì)技術(shù)裝備在過去3年購(gòu)置踴躍,成新率較高。在可統(tǒng)計(jì)的130家施工單位中,有60%-70%的主要地勘裝備是在近三年購(gòu)置的;在可計(jì)算的71個(gè)施工單位中,國(guó)產(chǎn)設(shè)備平均成新率約為64%,進(jìn)口設(shè)備成新率約為70%。
1.2 國(guó)產(chǎn)地質(zhì)技術(shù)裝備仍然是地勘施工的主力裝備
(1)我國(guó)地質(zhì)技術(shù)裝備市場(chǎng)呈現(xiàn)品種多樣、供貨商眾多、需求旺盛的繁榮局面,國(guó)產(chǎn)地質(zhì)技術(shù)裝備仍然是廣大地勘施工單位的主力裝備,千米以深國(guó)產(chǎn)鉆機(jī)擁有率約為94%。
從收回的150份調(diào)查表中統(tǒng)計(jì),擁有巖心鉆探設(shè)備并承擔(dān)巖心鉆探工作量單位有73個(gè),擁有300m以深(含300m)巖心鉆探設(shè)備786臺(tái)套,其中:千米以深(含1000m)鉆機(jī)690臺(tái)套,占87.8%;300-1000米鉆機(jī)96臺(tái)套,占12.2%;立軸式鉆機(jī)735臺(tái),占93.5%;全液壓鉆機(jī)51臺(tái),占6.5%。在51臺(tái)全液壓鉆機(jī)中,國(guó)產(chǎn)鉆機(jī)11臺(tái),占21.6%;進(jìn)口鉆機(jī)40臺(tái),占78.4%。
從以上數(shù)據(jù)不難得出,立軸式巖心鉆機(jī)在我國(guó)仍占據(jù)絕對(duì)的主導(dǎo)地位。
(2)目前地勘隊(duì)伍典型機(jī)臺(tái)設(shè)備配套現(xiàn)狀見表1。
表1 目前地勘隊(duì)伍典型機(jī)臺(tái)設(shè)備配套情況
(3)除傳統(tǒng)的鉆機(jī)、鉆具、儀器承擔(dān)了大量施工任務(wù)外,為滿足地質(zhì)勘查市場(chǎng)新的需求,深度更深、自動(dòng)化程度更高、能力更強(qiáng)的一系列新型號(hào)鉆探設(shè)備研制成功并投入市場(chǎng),比如XY-6B、HXY-8B等機(jī)械傳動(dòng)巖心鉆機(jī),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(jī)在中深孔巖心鉆探施工中效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低、安裝搬運(yùn)簡(jiǎn)便,部分替代進(jìn)口。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2008年國(guó)產(chǎn)全液壓巖心鉆機(jī)全球銷售量超過了150臺(tái)。
二、油頁(yè)巖井壁穩(wěn)定機(jī)理
研究油頁(yè)巖穩(wěn)定性有兩個(gè)主要的方面:①油頁(yè)巖膨脹力;②油頁(yè)巖的運(yùn)移過程。
(1)油頁(yè)巖的膨脹力
膨脹力是油頁(yè)巖以及泥頁(yè)巖在鉆井過程中與鉆井液相互作用過程中影響其穩(wěn)定性的關(guān)鍵作用力,要穩(wěn)定油頁(yè)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(yè)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(yè)巖及泥頁(yè)巖中,在粘土片層上表現(xiàn)為張力。當(dāng)在鉆井過程中,油頁(yè)巖與水基鉆井液接觸時(shí),膨脹力不會(huì)突然變化,但粘土與鉆井液接觸過程中所發(fā)生的相互作用的化學(xué)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(huì)根據(jù)粘土的種類不同而不同。
(2)油頁(yè)巖的運(yùn)移過程
泥頁(yè)巖-鉆井液體系如同“透過性的滲透膜”發(fā)生化學(xué)滲透[2],膜的特性源于低滲透、富含粘土的泥頁(yè)巖中水及水化質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)差異性,通過化學(xué)勢(shì)梯度驅(qū)動(dòng)形成水的流動(dòng),導(dǎo)致了泥頁(yè)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(yè)巖的離子將在粘土片層間進(jìn)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(fā)生滲透,井壁周邊的泥頁(yè)巖將去水化。這些變化將及時(shí)影響剛鉆的泥頁(yè)巖的應(yīng)力狀況及強(qiáng)度,從而影響泥頁(yè)巖的穩(wěn)定性。
油頁(yè)巖地層鉆進(jìn)過程中,除井壁穩(wěn)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(jù)油頁(yè)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(rùn)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(shí)驗(yàn)所得的各項(xiàng)性能數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)出配方中各物質(zhì)的最優(yōu)含量。低固相泥漿體系最優(yōu)含量見表1,性能指標(biāo)見表2。無固相泥漿體系最優(yōu)含量見表3,性能指標(biāo)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(xiàn)象。
三、泥漿體系的評(píng)價(jià)
泥漿體系得評(píng)價(jià)主要做了兩個(gè)方面的測(cè)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(duì)泥頁(yè)巖的抑制性比較關(guān)鍵,把4%膨潤(rùn)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(yè)巖膨脹儀分別測(cè)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(shí)候?qū)?yè)巖的抑制性最強(qiáng)。與水相比,其體系可以降低頁(yè)巖膨脹率達(dá)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(shí),然后利用40目篩回收巖屑,測(cè)得回收率如圖4所示。
圖4低固相泥漿體系巖屑回收率對(duì)比圖
從圖4可以看出聚合醇加量為2%時(shí),巖屑的回收率最高,對(duì)頁(yè)巖的抑制性最強(qiáng),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(yè)巖膨脹儀對(duì)①基漿+1.5%PVA、②基漿+2%體系、③自來水進(jìn)行頁(yè)巖膨脹率實(shí)驗(yàn)的測(cè)定,所測(cè)定的膨脹率結(jié)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(shí)候?qū)?yè)巖的抑制性最強(qiáng)。與水相比,無固相泥漿體系可以降低頁(yè)巖膨脹率達(dá)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(shí),然后利用40目篩回收巖屑,所得到巖屑回收率對(duì)比如圖7所示。
圖7無固相泥漿體系巖屑回收率對(duì)比圖
由圖5、圖6和圖7可以看出PVA的加量最佳為1.5%,對(duì)泥頁(yè)巖的整體抑制效果最好。
四、結(jié)語
在對(duì)油頁(yè)巖的物理化學(xué)特性測(cè)定的基礎(chǔ)上,優(yōu)選了低固相泥漿和無固相泥漿兩種體系,通過正交實(shí)驗(yàn),測(cè)定了泥漿體系中各組分的最優(yōu)加量;通過頁(yè)巖膨脹率和巖屑回收率檢測(cè)實(shí)驗(yàn),評(píng)價(jià)了泥漿體系對(duì)泥頁(yè)巖地層的抑制效果。低固相泥漿體系的配方為:4%膨潤(rùn)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。
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關(guān)鍵詞:滲漏;房屋;控制;質(zhì)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(hào):O213.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
0引言
社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,帶動(dòng)了建筑及房地產(chǎn)行業(yè)的快速發(fā)展,但同時(shí)也帶來了很多的房屋質(zhì)量問題,導(dǎo)致許多用戶的不滿。隨之房屋建筑的質(zhì)量問題也就受到了越來越多人的關(guān)注,尤其是房屋建筑的滲漏,成為建筑工程質(zhì)量的頑疾之一,直接影響到人們的工作和生活,嚴(yán)重的還將影響到房屋建筑的使用壽命。預(yù)防滲漏的產(chǎn)生已經(jīng)成為房屋建筑施工中的工作重點(diǎn)之一。房屋建筑中較常見的滲漏水現(xiàn)象一般出現(xiàn)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(gè)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(fā)生滲漏,既影響建筑物的正常使用,還會(huì)侵蝕建筑物結(jié)構(gòu)主體,縮短建筑物使用壽命,造成經(jīng)濟(jì)損失。近年來,隨著新技術(shù)、新材料在建筑物防水工程中的應(yīng)用,建筑物防水工程質(zhì)量有了一定的改觀,但是防水工程質(zhì)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(xiàng)需要長(zhǎng)期綜合防治的工作,也是滿足用戶使用要求的一項(xiàng)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(dòng),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(guī)則的斜裂縫,其位置、形狀、長(zhǎng)度不一。主要由于保溫層鋪設(shè)不平,水泥砂漿找平層厚薄不均勻,防水材料質(zhì)量不合格,延伸度及抗低溫性能不達(dá)標(biāo)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(chǎn)生裂縫出現(xiàn)漏水或滲水現(xiàn)象。對(duì)出現(xiàn)滲漏的房屋檢查室內(nèi)的滲水部位,一般裂縫會(huì)容易出現(xiàn)在女兒墻及屋面板連接泛水的部位。常見的損壞現(xiàn)象有:卷材收口處張開或脫落;壓頂抹面風(fēng)化、開裂或剝落;泛水卷材破壞,轉(zhuǎn)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(jìn)水,經(jīng)干濕、凍融交替循環(huán)、天長(zhǎng)日久,密封膏剝落;壓頂抹灰砂漿強(qiáng)度等級(jí)太低或產(chǎn)生干縮裂縫后進(jìn)水,反復(fù)凍融而剝落,壓頂?shù)嗡€破損,雨水沿墻進(jìn)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(gè),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(shù)相差較大因而在連接部位易出現(xiàn)裂縫;二是施工中沒有按要求進(jìn)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(shí)未按要求順流水方向搭接或接口處沒有進(jìn)行粘膠,加焊處理,還有變形縫處不設(shè)嵌縫密封或不做外貼止水帶,使雨水直接進(jìn)入而產(chǎn)生滲水。
1.4屋面板滲漏。引起屋面板發(fā)生滲漏的主要原因有:混凝土板面的裂縫,板面局部風(fēng)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(jié)點(diǎn)開裂等。
2廁浴間及廚房間滲漏原因
這種情況下,發(fā)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(shí)不設(shè)套管;裝修時(shí)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(guī)范嚴(yán)格執(zhí)行等。
3地面滲漏
主要原因有結(jié)構(gòu)樓板開裂,樓板混凝土不密實(shí),穿越樓板的上下水管道密封不嚴(yán)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(jié)構(gòu)裂縫,結(jié)構(gòu)體不密實(shí),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(qiáng)振搗,保證密實(shí),按施工工序嚴(yán)格進(jìn)行,并做好養(yǎng)護(hù)工作,超長(zhǎng)房屋建筑設(shè)計(jì)應(yīng)考慮伸縮縫設(shè)置及后澆帶的設(shè)置。特別是注意混凝土的水灰比和坍落度的控制。嚴(yán)格使用合格的防水材料,并做好防水材料的復(fù)檢,對(duì)防水材料復(fù)檢的五項(xiàng)指標(biāo)必須符合設(shè)計(jì)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(xiàng)工序檢查。檢查驗(yàn)收的記錄要有監(jiān)理工程師和項(xiàng)目經(jīng)理參加驗(yàn)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(shè)計(jì)措施,建議設(shè)計(jì)將屋面板與山墻處采取增設(shè)拉結(jié)鋼筋,超過一定的長(zhǎng)度設(shè)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(xiàn)象、填嵌不嚴(yán)不牢固現(xiàn)象,使其裂縫滲水的問題不再發(fā)生。
1.3變形縫的滲漏:變形縫處在施工時(shí)應(yīng)適當(dāng)加大坡度,建議大于2%,采用專業(yè)廠家生產(chǎn)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(shè)計(jì)要求壓縮成型由專業(yè)人員進(jìn)行安裝施工,并增設(shè)附加防水層,用膠粘材料(瀝青瑪脂或膠粘劑)對(duì)接口進(jìn)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(tái)外,還應(yīng)先進(jìn)行淋雨試驗(yàn),再做防水層,注意做好泛水,建議設(shè)計(jì)采用管道間的形式,徹底杜絕屋面穿管造成的滲漏。
對(duì)于房屋建筑而言,屋面工程是十分重要的工程,其施工質(zhì)量的好壞不單單會(huì)直接影響到建筑物的使用壽命,而且也會(huì)直接導(dǎo)致用戶日常工作和生活的不愉快。防止屋面滲漏,主要應(yīng)注意:混凝土工程中施工縫的留設(shè),混凝土的密實(shí)度,施工中水灰比和坍落度的控制,混凝土澆筑、振搗及養(yǎng)護(hù)質(zhì)量;防水層原材料以及施工質(zhì)量。施工工序的嚴(yán)格把關(guān)是防止?jié)B漏的主要環(huán)節(jié),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(chǔ),施工是關(guān)鍵,管理是保證,施工必須按照正確的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)方法、工序管理上有嚴(yán)格的管控。使防止屋面滲漏成為施工單位的質(zhì)量控制重點(diǎn),達(dá)到防治結(jié)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(guān),必須使用合格的管材及配件;同時(shí)做好下水管穿樓板的封堵,由專人專項(xiàng)進(jìn)行檢查,驗(yàn)收合格后方可允許進(jìn)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(jìn)行閉水試驗(yàn),檢查混凝土結(jié)構(gòu)接板是否漏水,確保接板和接板與管道相接處未發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象,再進(jìn)行廚、衛(wèi)生器具的安裝施工,這樣即使出現(xiàn)廚衛(wèi)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(shè)計(jì)措施,留置伸縮縫,后澆帶施工中注意混凝土的澆搗密實(shí)性,同時(shí)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(duì)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(jìn)行填堵洞口及勾縫處理,堵洞必須用干硬性細(xì)石混凝土填堵密實(shí),墻面抹灰時(shí)最好能在墻面和梁板交接處鋪設(shè)防裂網(wǎng),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(chǎn)生。為防止窗洞縫隙水補(bǔ)滲到墻體內(nèi)或室內(nèi),應(yīng)在安裝外墻窗戶前做好密封工作,同時(shí)窗臺(tái)及窗洞兩側(cè)采用防水砂漿處理。窗臺(tái)抹灰頂面處找坡。
四、結(jié)束語