永蓝高速祖山石料场勘察.docx
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永蓝高速祖山石料场勘察.docx
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永蓝高速祖山石料场勘察
永蓝高速宁远县中心铺朱日村
祖山石料场地质勘查报告
广东省地质勘查局七二二地质大队
二○○八年一月
永蓝高速宁远县中心铺朱日村
祖山石料场地质勘查报告
项目负责:
调查人员:
报告编写:
报告审核:
总工程师:
大队长:
提交报告单位:
广东省地质勘查局七二二地质大队
提交报告时间:
二OO八年一月
第一章、绪言
第一节目的任务
第二节勘查工作区位置及交通
第三节勘查工作区自然地理、经济状况
第四节以往工作评述
第五节本次工作概况及完成工作量
第二章、区域地质概况
第一节地层
第二节构造
第三节岩浆岩
第三章、矿区地质
第一节地层
第二节构造
第三节地形地貌
第四章、矿体地质
第一节矿体特征
第二节矿石质量
第三节矿石物理力学性质
第五章、矿石加工技术性能
第六章、矿床开采技术条件
第一节水文地质
第二节工程地质
第三节环境地质
第七章、勘查工作及其质量评述
第八章、储量估算
第九章、结论与建议
第一节结论
第二节建议
附 件:
1、岩石测试成果表
2、岩矿鉴定报告
3、交通位置图
4、矿区区域地质图
5、矿区地质图
6、矿区地形地质钻孔平面位置图
7、地质剖面图
8、钻孔柱状图
第一章绪言
永蓝高速公路即将开工建设,为保证高速公路施工所需碎石、块石及片石的需要,永蓝高速公路施工指挥部拟在宁远县中心铺朱日村选择一石料场进行地质勘查,为合理利用灰岩碎石、块石及片石,以满足当地及临近高速公路建设的需要提供准确的地质资料。
第一节目的任务
一、目的
接到任务后,广东省地质勘查局七二二地质大队立即组织人员进行了地质勘查工作,其目的是:
1、为永蓝高速公路段选定石料场提供地质依据。
2、解决永蓝高速公路路段施工所需块石、片石及碎石。
二、任务
根据上述目的,其主要任务是:
1、初步查明选定矿区内石料矿矿体形态规模、产状、矿石化学成分和物理性质。
2、对矿区石料能否用作高速公路水泥混凝土及沥青混凝土碎石材料进行初步评价。
3、初步查明矿区及影响范围内水文地质条件、不良地质作用条件。
4、对开采技术条件、矿区及周边环境影响进行初步评价。
5、初步评价矿石储量及开采的可能性。
第二节勘查工作区位置及交通
勘查工作区位于宁远县中心铺朱日村祖山,(S323K74+000处),石场距乡村公路约300-400m,交通不太便利(祥见交通位置图),场地内山坡坡度50-60°,岩石裸露处间杂黄褐色残坡积粘土,植被不太发育。
石料场地处中低山区,受构造控制,山体呈南北向展布,海拔标高在352-380m之间。
石料场范围地理坐标如下:
1、X=2847791Y=605950
2、X=2847675Y=606136
第三节勘查工作区自然地理、经济状况
工作区为构造剥蚀中低山,地形起伏较大,绝对高度一般在300米以上,相对高度在80-150米之间,矿区附近有二条小溪流,最低侵蚀基准面约120米。
气候为亚热带季风湿润气候,总的气候特征是:
气候温和,四季分明。
严冬期短,夏热期长,春夏多雨,秋冬干旱,光线充足,无霜期长(年平均无霜期288.6天)。
多年平均降雨量1450.8mm,多年平均蒸发量1421.4mm-mm,平均气温18.4℃。
区内经济以农业为主,工业不发达,仅有一座采石场,矿产稀少。
第四节以往工作评述
本区区域地质工作程度较低。
中国人民解放军00939部队于1979年对该区进行了1:
20万水文地质普查工作。
湖南省地矿局于1980-1985年对该地区开展了1:
20万区域地质调查工作,并提交了地质调查资料和其它地质工作成果资料。
上述资料为我队本次勘查工作的开展打下了良好的基础。
第五节本次工作概况及完成工作量
工作概况:
我队接到任务后,立即组织技术人员收集、研究初步选定的石料场矿区有关的地质、水文气象等资料,并于12月7日组织一台XY-100型钻机进入现场施工,同时展开了地质调查工作。
野外工作于12月31日结束,转入室内资料整理,本次完成的主要工作项目如下:
1、收集、分析研究区内有关的地质资料、水文气象等资料编制施工组织方案。
2、开展比例尺为1:
5000地质测量和1:
5000水文地质调查。
3、开展比例尺为1:
1000的地形地质剖面测量。
4、以钻探手段揭露石料矿体,控制石料储量。
5、采集样品,研究检测石料矿矿石的主要化学成分和物理力学性质。
本次完成的主要工作量见下表:
完成工作量表
序号
项目名称
单位
工作量
备注
1
1:
5000地质测量
Km2
1.175
2
1:
5000水文地质调查
Km2
1.175
3
1:
1000地形剖面测量
m
195
4
石料矿鉴定
组
2
5
石料矿物理性质试验
组
2
6
石料矿抗压强度试验
组
2
7
石料矿化学成分分析
组
2
8
石料场岩芯钻探点
个
2
9
钻探总进尺
m
122.54
10
岩芯编录
m
122.54
11
绘制钻孔柱状图
张
2
12
绘制钻孔剖面图
份
1
13
编制勘查对报告
份
5
第二章、区域地质概况
区内地层发育有下古生界奥陶系上、中统、上古生界泥盆系上统、石炭系下统及中生界三叠系上统、白垩系下统及侏罗系中、下统等地层。
区内构造发育,主要表现为断层及褶皱。
区内变质作用主要为区域变质。
第一节地层
一、下古生界
1、奥陶系中统(O2):
百马冲组,为黑色中厚层含炭质硅质岩,夹炭质页岩。
双家口组,为硅质岩,夹薄层砂质页岩。
主要分布在场地西部。
2、奥陶系上统(O3):
天马山组,为厚-巨厚层状浅变质细粒石英砂岩或长石砂岩、粉砂岩、砂质板岩及板岩。
主要分布在场地西部大部分区域。
二、上古生界
1、泥盆系上统(D3m、D3s):
马鞍山组,主要为灰色、浅灰、灰黑色厚层或中厚层灰岩。
佘田桥组,主要为灰色、浅灰、灰黑色厚层或中厚层灰岩。
主要分布在场地的西部及西南、东部区域。
2、石炭系下统(C1):
大塘组,为深灰色、灰黑色中厚至厚层状生物屑灰岩,夹紫灰色薄层状泥灰岩或钙质页岩。
岩关组,为浅灰、深灰、灰色中厚及厚层状凝块灰岩,夹白云岩。
主要分布在本次勘查对区域。
三、中生界
1、三叠系上统(T3):
杨梅垅组,为深灰色粉砂岩、粉砂质泥岩夹薄层细砂岩及煤层。
唐垅组,为灰白相间的薄层石英砂岩与粉砂岩互层,顶部有数米深灰色含菱铁矿结核的粉砂岩夹不稳定的煤层。
主要分布场地的西北部。
2、侏罗系下统(J1):
为灰白色中至细粒长石石英砂岩,上下部常夹有少量黑色泥岩,偶见不稳定薄煤层。
主要分布场地的西北部小部分区域。
3、侏罗系中统(J2):
为灰白色、灰绿色长石砂岩,粉砂岩与灰绿、紫红色泥岩互层。
主要分布场地的西部小部分区域。
4、白垩系下统(K1):
为紫红、棕红色砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩。
主要分布场地的西北及东南部区域。
四、第四系(更新统)
主要为黄色、黄褐色、红褐色残坡积的粘土,在区域内地表出露。
第二节构造
区内总的构造轮廓向东南方向呈弧形,矿区属早-晚期新华夏系褶断带的中部。
石料场位于出露于双牌-江华早期华夏系褶断带的拗陷带的拗陷区,发育于晚古代、早三叠世低层中,由一系列的背、向斜和断裂组成,因受南北向,新华夏系和弧形断裂带等影响而出露零散。
规模较大者有甘棠背斜、当天帽一带的褶皱群。
上述褶皱短轴舒缓弯曲,轴向40°-60°,部分同早期华夏系重接。
与南北向构造呈反接,受新华夏系的影响与其派生成分辨难。
断裂发育。
走向一般40°,断面倾向以柏万城-枇杷所断裂为界,其北多倾向北西,其南多倾向南东,倾角>50°,多具压扭性右型性质。
第三节岩浆岩
在工作区250km2范围内有较小范围的花岗岩出露。
第三章、矿区地质
第一节地层
矿区内地层主要为残坡积粘土和石炭系岩关组灰岩,现分述如下
1、残坡积粘土(Qel):
黄褐色,结构较松散,含灰岩风化碎块,主要成分为粘性土,该层分布于地表层,在zk2号孔有揭露。
2、石炭系灰岩(C1y1):
主要为岩关组灰岩,隐晶质结构,主要成分为方解石,岩石完整、坚硬,岩芯呈柱状和长柱状,少量块状。
岩溶表面较发育,多以石笋、溶槽等状态表现,在本次勘查对施工中未发现溶洞(详见钻孔柱状图)。
第二节构造
矿区北边有东西向的黄家坝-雨星塘、东边有东北向的北阳-黄土岭断裂,西边有偏北向的北阳-咀头岩断裂三条断层带,矿区位于这三条断裂带形成的三角形区域内,但采石场矿区范围内未发现有断层通过。
第三节地形地貌
矿区属溶蚀、侵蚀构造低山地貌。
矿区范围内地势东北面高,西南面低,矿区位于一山坡上。
本矿区是一由灰岩构成的山体,最高点海拔高程442.4m,最低点海拔高程约300m。
第四章、矿体地质
第一节矿体特征
该石料场矿体为泥盆系含陆屑含生物屑泥晶灰岩和泥晶生物屑灰岩,为层状矿床,矿体倾向西北,倾角20°-33°。
水平向延伸大于1000米,厚度大于200米,沿走向稳定,矿石质量无变化,沿厚度方向局部夹1-2厘米厚泥质灰岩。
第二节矿石质量
矿石为隐晶质结构,块状构造。
含陆屑含生物屑泥晶灰岩其化学成分为:
氧化钙CaO(48.80%)、氧化镁(1.49%)、三氧化二铝(0.17%)、二氧化硅(5.16%)、三氧化二铁(0.81%)、烧失量38.40%、酸不溶物10.62%。
泥晶生物屑灰岩其化学成分为:
氧化钙CaO(37.91%)、氧化镁(0.56%)、三氧化二铝(0.46%)、二氧化硅(21.39%)、三氧化二铁(1.96%)、烧失量30.26%、酸不溶物29.64%。
(见化学分析报告)
第三节矿石物理力学性质
含陆屑含生物屑泥晶灰岩矿石致密坚硬,胶结物为钙泥质。
为沉积厚层状矿床,样品经永州岩矿岩土实验测试所及测试,矿石单轴饱和抗压强度为70.12Mpa,软化系数0.87,吸水率0.21%,饱和吸水率0.26%,饱水系数0.81。
泥晶生物屑灰岩单轴饱和抗压强度为45.66Mpa,软化系数0.81,吸水率0.47%,饱和吸水率0.50%,饱水系数0.94。
(详见试验报告)。
第五章、矿石加工技术性能
矿体为层状产出,厚度大,水平方向和垂直方向基本上无变化,物理机械性能较好,不需要分选,采用小型爆破、破碎机碾压即可加工成所需的块石及碎石。
矿石加工技术性能简单。
第六章、矿床开采技术条件
第一节水文地质
拟开采矿体位于侵蚀基准面之上,祖山石料场矿区地下水为岩溶水,地下水埋藏深,本次施工的2个勘探钻孔孔深61.24-61.30m,均未揭露到地下水。
地下水的补给来源主要为大气降水,雨水通过溶沟、溶槽、溶隙渗入补给深部含水层、进入深部溶隙、溶洞并向水头较低处排泄。
本矿区表面岩溶较发育。
由于该料场地处低山区,矿区位于山坡处,外围地势低,地表径流排泄条件较好,矿区水文地质条件简单,有利于石料开采。
第二节工程地质
拟采灰岩为20-33°缓倾层状矿体,从钻孔揭露上看岩石为灰岩和泥灰质灰岩,矿体多呈厚层状构造,泥灰质灰岩岩质较软,灰岩矿石致密坚硬。
本矿区矿体出露地表,岩石表层残坡积粘土呈断续分布,厚度薄,开采时容易剥离,矿体围岩属Ⅱ类坚硬岩类,稳定性较好,矿体中未见软弱夹层及构造破碎带,因此,该矿区工程地质条件较好,适宜开采。
第三节环境地质
根据国标«中国地震动参数区化图»(GB18306-2001)和«建筑抗震设计规范»(GB50011-2001)矿区位于地震设防烈度Ⅵ度区。
地震动峰加速度为0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s。
矿区范围内未发现断裂通过,构造稳定性较好。
矿区内第四系残坡积粘土较薄,未发现山体开裂、滑坡、崩塌等地质灾害或不良地质作用。
矿区及附近无工业厂区,区内无村庄,居民稀少,人类生活活动较少。
虽然地表植被发育一般,但未受人为开挖破坏,因此水土流失不严重。
在石料开采过程中,只要防止人为诱发边坡失稳,采取小爆破做好安全警示和一些预防措施就不会破坏地质环境,诱发地质灾害,由此可知,采料场环境地质条件较好。
第七章、勘查工作及其质量评述
为查明朱日村祖山石料场矿石是否具有开采价值,本次勘查对选用了地质测量,钻探揭露,水文调查和采集各种测试样品等工作方法,对石料矿区地质条件、矿体特征、物理力学性质和开采技术条件进行了初步评价,各项工作质量叙述如下:
比例尺1:
5000地质测量及水文地质调查,采用的地形底图,均按同比例尺精度要求测绘的地形图,在野外用地质路攻追索法,结合地形地貌特征,实地圈定石料矿体,测量精度,符合规范要求。
根据石料场矿体(层)的形态规模和地形地貌特征,经甲方技术人员现场确定孔位,设计钻孔2个,控制孔深61.24-61.30m,总进尺122.54m,钻孔实际深度和孔距基本上能控制矿体的开采深度和矿石的质量,岩芯采取率达到80%以上,钻探质量符合钻探规程要求。
本次勘查对按有关要求采取试样,送国家认可的测试单位进行检测,测试质量符合国家有关标准。
第八章、储量估算
因本次勘查对钻孔未能有效控制矿区范围(见钻孔平面布置图),所以该矿区的储量只能进行估算,因zk2号孔揭露的泥灰质灰岩抗压强度较低(45.66Kpa),厚度为22.50m,且易在破碎时产生针片状,不能作为高速公路的石料,因此只能以zk1号孔周边50m进行推测。
矿石开采平均厚度为30米,开采长度200米,开采宽度100米,则矿石储量估算为6.0×105m3。
计算公式为:
Ⅴ(m3)=长(m)×宽(m)×厚(m)。
如增加开采长度和宽度储量可适量增加。
第九章、结论及建议
第一节结论
经过地质测绘及勘探,查明了矿区地质条件,基本上查明了石料场的水文地质、工程地质、环境地质条件。
本石料场矿体分布不太稳定。
从矿石的化学成分,物理力学性质检测结果看,灰岩石料能用作高速公路水泥混凝土碎石材料及高速公路块石、片石材料,泥灰质灰岩不能作为高速公路的石料。
矿区及影响范围内的水文地质条件简单,地质灾害及不良地质作用不发育,环境地质条件较好,适宜露天开采,开采技术条件较好。
本矿区石料场经钻探控制,估算可采矿石的推测储量为6.0×105m3。
第二节建议
1、在开采中需清除上覆残坡积粘土及局部强风化岩石,并选择场地堆放压实。
2、开采面可选从西南面切入。
3、在本次勘查对的zk2号孔中发现有厚度22.50m的泥灰质灰岩不能作为高速公路的石料,因钻孔数量有限,未能控制其范围、走向和厚度,因此还须进一步勘查对详细探明。
4、开采中应控制开采面人工边坡的规模,避免出现大型陡立边坡,防止滑坡,崩塌地质灾害的发生。
5、在本次勘查对中虽未发现溶洞,但本次勘查对的钻孔数量有限,控制范围不大,因此在划定石场红线范围后,应进行详细的勘查对,确保采石场的安全。
6、宜采用小爆破,避免使用大量炸药爆破,使矿体破碎,造成裂隙发育,形成崩塌隐患体。
7、开采施工中必须注意安全生产,按有关规范规程施工。
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