毕业设计矿床地质

1、第三章 矿床地质3.1 矿区地形特征矿区即位于向莱州湾突出的小半岛三山岛，三面环海，东面是陆地。除临海的三个相连的小山丘上见有崔召单元二长花岗岩出露外，均被第四系覆盖。据探矿工程揭露，第四系之下为崔召单元二长花岗岩和芦家单元片麻状细粒黑云角闪英云闪长岩及胶东群郭格庄岩组包体。三山岛断裂呈北东走向贯穿整个矿区。3.2 矿区地质及区域地质简述该区域所处大地构造位置：华北地台（级）、胶东隆起区（级）、胶北隆起（级）的西缘。其西邻沂沭断裂带（级），东靠与金矿成矿有密切关系的晚元古代玲珑超单元侵入岩（前称玲珑复式岩体）。区域内出露地层主要为新生界第四系，零星出露上太古界胶东群郭格庄组。构造以断裂为主，而

2、且极为发育，以北东向的为主，规模最大的为三山岛断裂、焦家断裂，二者走向近于平行而倾向相反，次级的分枝断裂发育，构成断裂带，是本区金矿的主要控矿断裂构造。其中三山岛断裂控制三山岛（特大型）和仓上（大型）金矿床；焦家断裂控制的有新城、焦家特大型和上庄、河东、河西、望儿山等大型金矿床。区内侵入岩广泛发育，按形成时间早晚，主要有晚太古代、晚元古代及中生代侵入岩，与金矿化关系密切。3.2.1 地层区内出露地层主要为第四系，次为在钻孔内在F1的上盘芦家单元内可见到胶东岩群的包体。胶东群的包体：探矿工程中所见的胶东群包体，其岩性主要为黑云斜长片麻岩、黑云变粒岩，其次为黑云片岩。黑云变粒岩：深灰色，细粒显微鳞

3、片粒状变晶结构，致密块状构造。主要矿物为长石、石英、黑云母。长石主要为碱性长石。黑云母常绿泥石化，多呈鳞片粒状聚晶。石英呈他形微细粒状晶。黑云斜长片麻岩：灰绿色，鳞片粒状变晶结构，片麻状构造。主要矿物：斜长石（45%）、石英（30%）、黑云母（15%）、角闪石（10%）。副矿物磷灰石、榍石、磷铁矿。斜长石为更中长石，呈半自形他形粒状晶。石英呈他形粒状晶，波状消光，定向拉长。黑云母呈半自形片状晶，定向排列。角闪石呈自形半自形粒状晶。副矿物呈自形粒状晶。黑云片岩：灰黑色中细粗粒片状变斑晶结构，片状构造，矿物成分主要是黑云母，斜长石，及石英，偶见石榴子石第四系：主要为旭口组海积的粗、中、细砂和淤泥，

4、厚度一般为3040m，最厚50m。该组岩性自下而上可分为4个岩性层：a、砂质粘土、粘土层：主要为黄棕色含砂砾质粘土和红棕色粘土，厚度一般为35m。分布于基岩风化壳之上，分布较连续，隔水性能良好。b、中粗砂砾石层：以中砂、粗砂和砾石为主。厚度变化较大，分布不连续，一般厚34m，最厚12m。富水性较好。c、砂质粘土层：以砂质粘土为主，次之为含钙质结核砂质粘土及粘土质砂土，局部夹砂及砂砾透镜体。厚度一般为78m，具有隔水性，但相对较差。d、中粗砂砾层：以黄棕色中粒、粗粒砂为主，局部夹有细砂和砾石。向下有机质、贝壳及黑色泥质物增多。厚317m，平均10m。其富水性因泥质物含量多少而差异较大。3.2.2

5、 岩浆岩三山岛矿区的岩浆岩主要为斑状二长花岗岩，即三山岛岩体。位于1号蚀变带的下盘，但在上盘常见其不规则状岩枝侵入到胶东群变质岩中。3.2.3 断裂矿区构造以断裂为主，规模最大的为NE向三山岛断裂，次为NW向三山岛三元断裂（F3），次级断裂有产于三山岛断裂下盘NNENEE向断裂构造（如F2）。a、三山岛断裂位于三山岛仓上一带，两端延至渤海，陆地总长度11km。该断裂发育在崔召单元、上庄单元、牟家单元接触带附近。断裂多被第四系覆盖。矿区内出露的为其北段，地表出露和工程控制长度1000m以上，构造岩带宽50200m。总体走向40°，倾向南东，倾角3545°，走向、倾向上均呈舒缓

6、波状，显压扭性。由断层泥、糜棱岩、构造角砾岩、绢英岩，绢英岩化、硅化、绢云母化碎裂岩及蚀变碎裂二长花岗岩等组成（构成1号蚀变带），金矿体均发育在该构造蚀变带中，是区内主要的控矿构造。断裂带内主断层为F1，位于断裂带中偏上部，宽640cm，由断层泥、糜棱岩及构造角砾岩组成。断层产状与1号蚀变带产状一致，走向、倾向上均呈舒缓波状，显压扭性。主断面延展稳定，两侧发育有110m厚的碎裂岩带。该断层是成矿期的主要控矿构造，沿主断面稳定分布的断层泥对深部上升的成矿热液起到阻隔富集作用。因而，金矿的主矿体产于断层主裂面以下。断层成矿后有较弱的活动，显张性，使局部的矿体被破碎。b、三山岛三元断裂（F3）F3为

7、区域上三山岛三元断裂的西北端（据卫片解译），在矿区内长1500m，向北西伸向莱州湾，向南东延长到矿区之外。断层于32线与36线间通过，横贯矿区。延深大于600m。断层走向290300°，倾向主要为北东，局部反倾，倾角80°以上。断层构造破碎带宽1025m，由充填其中的数条煌斑岩等基性脉岩及碎裂岩、角砾岩组成。基性岩脉宽0.33.0m，一般为0.71.3m，破碎、具蒙脱石化，间夹围岩的角砾岩带宽0.31.5m。浅部含灰白断层泥，向深部逐渐减少。该断层活动至少有两次，一次为张性，使大量基性岩脉沿断层侵入；二次为左行平移，使煌斑岩等破碎，并将F1断层左行水平错开20m左右。根据F

8、3断裂内的煌斑岩中含有黄铁绢英岩的捕虏体或角砾等特点，推断该断层成矿后的活动更为强烈。由于该断层的破碎带以角砾岩为主，未被胶结，故富水性和导水性良好。又因其切割F1断层向西北端伸入渤海，其不仅局部破坏了F1的隔水层，而且也沟通了海水与采区的水力联系，造成采矿坑道大量涌水。3.2.4 蚀变带特征三山岛金矿矿区内共发现5条蚀变带，自东向西分别编号为1、2、3、4、5号蚀变带。其中1号蚀变带规模最大，受三山岛断裂控制。2号蚀变带规模次之，位于1号蚀变带的西侧，受三山岛断裂的次级断裂控制。其余的3、4、5号蚀变带位于2号蚀变带西侧，靠海岸平行分布，因其出露的规模很小，不予细述。1号蚀变带受三山岛断裂控

9、制。矿区内工程控制长1700m，宽50200m，倾向延深1000m尚未尖灭。中段（3654线）宽，向南、北两端逐渐变窄，平面上呈弓背状。蚀变带宽处，围岩蚀变具对称水平分带现象，中间为黄铁绢英岩带，向两侧（即上、下盘）依次为绢英岩、绢英岩化碎裂岩及绢云母化（硅化）碎裂状二长花岗岩带。金矿体主要产于F1断裂的下盘的黄铁矿化绢英岩带中。2号蚀变带产于1号蚀变带西侧200m，受三山岛断裂的次级断裂控制。走向50°，倾向、倾角不清。长900m，宽520m。其南段600m为绢英岩和绢英岩化碎裂岩带；北段300m为含黄铁矿石英脉（其间被F2断层错移），脉宽0.050.50m，平均0.30m。伴有黄

10、铁矿、方铅矿、磁铁矿、软锰矿、褐铁矿化，Au品位小于1×10-6。3.2.5 岩浆活动矿区地表和探矿工程中所见岩浆岩有晚太古代栖霞超单元牟家单元片麻状细粒奥长花岗岩，主要分布于1号蚀变带的上盘；晚元古代玲珑超单元崔召单元中粒二长花岗岩，即三山岛岩体，主要分布于1号蚀变带的下盘，但在上盘常见其不规则状岩枝侵入到牟家单元中。中生代脉岩类不甚发育，主要为煌斑岩、辉绿岩及黄铁矿石英脉。片麻状细粒奥长花岗岩：灰白肉红色，细粒花岗及粒状变晶结构，弱片麻状构造。矿物为斜长石（63.46%）、钾长石（2.56%）、石英（31.7%）、黑（白）云母（1.94%）、褐铁矿（0.27%）副矿物主要为锆石、

11、磷灰石。斜长石呈聚片双晶，有弯曲现象。石英裂纹发育，具波状消光。玲珑超单元崔召单元中粒二长花岗岩：岩石为浅肉红色，花岗结构，并发育各种交代结构，块状构造。主要矿物为斜长石（40%）、钾长石（30%）、石英（25%）、黑云母（5%），其次有绿帘石（2%）、绿泥石、磁铁矿、磷灰石（0.10%）、榍石（0.10%）、绢云母和白云母等。主要矿物粒度在24mm之间。该岩石在区域上分布较广，成因为壳源改造型花岗岩。统计其金元素丰度值为5.03×10-9，与地壳丰度值相近，较其它岩体相对较高，显示其与成矿关系较为密切。中生代脉岩类：a、煌斑岩：主要为闪斜煌斑岩，次之为云煌岩。岩石呈灰黑色，斑状结构

12、（基质为显微粒状结构），块状构造。斑晶主要为角闪石，少量为黒云母。基质为角闪石、斜长石，少量黒云母、石英。多沿NE向断裂在蚀变带中呈脉状产出，长度40340m，厚度多为110m，少数大于10m。常见有碳酸盐化、绿泥石化、黄铁矿化，为成矿期的脉岩。b、辉绿岩：岩石呈深灰绿色，辉绿结构，块状构造。主要矿物成分为斜长石、辉石，微量钛铁矿、磁铁矿。在巷道中常见走向300°左右，倾角近于直立的辉绿岩脉侵入到F3断层中。脉宽多为1m左右，最宽为3m。岩脉捕虏有蚀变岩的角砾，岩石破碎，在地下水作用下，蒙脱石化较强，为成矿后的脉岩。3.3 矿体产状及分类原地质报告共圈定6个矿体，编号为、号矿体。、号

13、矿体主要赋存在1号蚀变带的上部、F1断层下盘的绢英岩带中，呈平行似层状产出。经矿山开采资料证实，按矿山生产利用的工业指标圈定矿体，则这4个矿体成为一个分枝复合、膨胀狭缩较发育的矿体，故本报告将其改编为号矿体（主矿体）。、号两矿体赋存在1号蚀变带下部绢英岩化带中，两矿体亦呈似层状平行产出。经矿山的探采资料证实，亦为1个矿体，改编为号矿体（次要矿体）。a、号矿体(主矿体)矿体位于16线54线间，标高0m600m，工程控制走向长一般800900m，最长1020m，倾向延深一般800900m，深部尚未封闭。矿体呈似层状，常见分枝复合、膨胀狭缩及尖灭再现现象。总体走向40°，倾向南东，倾角40

14、°。平均厚度10.83m，厚度变化系数84.7%，变化程度为较稳定型。金平均品位3.86×10-6，品位变化系数50.7%，变化程度为均匀型。该矿体金资源储量占矿床总资源储量的91.6%。截止到2006年6月30日，-420m标高以上查明的资源储量基本采空。b、号矿体（次要矿体）矿体位于52线58线间，赋存标高为-80m-325m，走向长120m，倾向延深396m。矿体呈透镜状。走向45°，倾向南东，倾角40°。平均厚度11.38m。平均品位3.41×10-6。金资源储量占总资源储量的8.4%，该矿体仅-285m-293m标高尚未开采，其它已全

15、部采空。3.4 矿体和围岩的物理机械性质及其他3.4.1 矿石和围岩的物理性质矿石和围岩的物理性质指标见表3-1矿岩没有自燃性和氧化性，游离二氧化硅浓度不高。3.4.2 矿石品位及变化情况表3-1 矿岩物理性质指标矿岩重度松散系数岩石硬度正常用水量最大涌水量稳固性t/m3fm3/dm3/d2.81.661410001500较稳固三山岛金矿床系产于构造破碎带热液蚀变岩型矿床。主矿体走向长和倾向延深均近1000m，规模属大型；总体形态为不规则的大脉状，分枝、复合、膨胀、狭缩较发育，产状变化中等；矿体厚度较稳定（变化系数86%）；矿化分布均匀（品位变化系数53.5%）；受后期构造破坏较小。经过矿山多

16、年的生产探矿及开采生产表明，原报告工程间距过稀，对矿体的控制程度低，F3断层两侧及4052勘探线间出现很多的无矿地段，矿体内部结构较复杂。在-240m标高以上以120×100m（走向×倾斜）的工程间距探求C1级储量，-240m标高以下以240×200m的工程间距探求C2级储量。生产探矿是在地质队勘探（C1级120×100m、C2级240×200m）基础上，采用坑内取样钻探，钻孔在坑道内沿勘探线布置，基本工程间距40×60m(走向×倾斜)，局部20×2015m，对矿体进一步加密控制，使其储量升级为111b。1976年

17、山东省冶金厅批准金矿资源储量（表内C1+C2+表外C1）矿石量11083121t，金金属量63564kg；伴生银储量111682kg。其中表内C1+C2级矿石量9745396t，金金属量60196kg。根据工业指标原报告共圈定了六个工业矿体。1981年北京有色冶金设计研究总院在编制山东省三山岛金矿初步设计过程中，为了能更充分地利用矿产资源，结合三山岛金矿的实际情况，修改了工业指标，二次重新进行了矿床资源储量估算。把原报告的14号矿体划为1、2号矿体，原5、6号划为一个矿体（后经矿山开采证实，1、2号并为现在的号矿体，5、6号为号矿体）。结果获得表内C+D级金金属量83052.84kg，其中C级

18、29750.94kg。1990年山东省黄金工业局做了补充，把原来的最小可采厚度和夹石剔除厚度换算为水平厚度（见表32）。经矿山多年的开采实践证明，现用工业指标适合矿产资源的开发与利用，沿用至今。表3-2 工业指标对比表项目原报告81年设计备注边界品位（10-6）32现矿山用的厚度为水平厚度；原报告为真厚度；81年设计为工程揭穿厚度。工业品位（10-6）4.3最低可采厚度（m）1.002夹石剔除厚度（m）3.005米·克/吨值3.0043.4.3 矿床岩性特征1、上下盘岩性矿体直接上盘围岩为绢英化碎裂岩、绢英岩化花岗质碎裂岩；矿体下盘为黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩或黄铁绢英岩化碎裂岩。2、

19、主裂面、节理、裂隙、断层及岩石情况本矿床矿体主要赋存在黄铁绢英岩化碎裂岩和黄铁绢英化花岗质碎裂岩中，矿体中裂隙较发育。主断裂F1下盘为矿体，F1断层面上断层泥一般厚510cm，靠近F1断层的岩石破碎，节理、裂理较发育，工程揭露后易坍塌。3.4.4 矿石特征a、矿石矿物成分主要金属矿物为黄铁矿，次要的有闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、磁黄铁矿、褐铁矿、磁铁矿等。主要非金属矿物为石英、绢云母、残余长石，次之为碳酸盐类矿物（方解石、白云石、菱铁矿等）。金矿物主要为银金矿、次要的为自然金。其中黄铁矿为主要载金矿物，次为毒砂和石英。b、矿石化学成份主要成分为SiO2 (74.21%)。主要有益组份为Au，伴生有

20、益组份为Ag，其他有益、有害组份含量均很低。见表33。c、矿石结构和构造：矿石结构：主要为晶粒结构，次之有交代残余、压碎结构，少数为网脉状结构、固熔体分离结构。矿石构造：主要为浸染状构造，次之为细脉浸染状、角砾状、网脉状构造。3.4.5 矿石类型三山岛金矿床是最早发现的破碎带蚀变岩型特大型金矿床，即焦家式金矿床。矿石主要为含金黄铁绢英岩及含金绢英岩化碎裂岩，自然类型为原生矿石。矿石硫平均含量为3.79%（据科研报告资料），工业类型属低硫型金矿石。表33 矿石主要化学成分结果表岩石名称AuAgCuPbZnAsSbBiHgNiCoSn主裂面上盘(10-9)(10-6)绢英岩化花岗岩6.4623.4

21、23101.70.30.15.51.820.6绢英岩化花岗岩破碎岩144531645277.30.70.683.95.41.1断层岩3.11562.724681.70.20.14.53.430.4黄铁绢英岩化碎裂岩1886113934300176192.61.998.59.92.4主裂面下盘绢英岩化花岗质碎裂岩29.41841311519111.00.66.34.531.1绢英岩化花岗岩6.8927.238144.90.50.143.52.50.73.5 矿床水文地质3.5.1 三山岛金矿滨海矿床防治水主要经验三山岛金矿是水文地质条件中等复杂的矿床，构造裂隙出水。矿区三面临海，矿体全部赋存在海

22、平面以下，海水沿多条导水裂隙进入矿坑，是矿坑水的主要补给源。海水对矿坑的补给是越流补给，数量有限。矿区顶部虽有第四系强含水层，但由于第四系底部和隔水层和F1断层及其上盘的隔水作用，矿坑水与第四系水无直接的水力联系，矿床疏干无地面塌陷发生。此外区域卤水补给矿坑只能通过F3断层，区域卤水以静储量为主，易疏干。矿区属半封闭式的水文地质条件，矿坑水的总涌水量较稳定，地下水的动态类型主要表现为回采时期的平稳衰减型和基建时期的人为干扰型，均不受季节等自然因素影响。构造裂隙发育的不均匀性，决定了矿区地下迳流强度的差异性。矿区内构造裂隙之间水力联系好。三期开拓中，F3断裂必须预注浆通过，其北部强含水带也建议预

23、注浆通过，预计三期排水系统仍将建在F3以南区域，是可行的，下部也可以采取小距离疏干。在上部保安矿柱安全稳定的情况下，矿区不存在海水、第四系水大量导入的条件，疏干方法治水也不存在带压开采的突水危险，逐次疏干，突水的量不大，而且还可以用闸阀控制，只要排水设备能正常运转，就能保证不发生水害，因此，无安装防水闸门的必要。3.5.2 区域水文地质概况该地区属暖温带季风区大陆性半湿润气侯，四季分明，因为北靠莱州湾，距离海洋较近，兼具海洋与内陆气候特点。年平均气温12.5，降水量612.1mm。区域上地势为东南高，西北低。东南部是由燕山期花岗岩体与胶东群地层组成的低缓丘陵区，地形起伏较大，地面标高一般509

24、0m，望儿山为区内最高点，标高177.39m；西北部地形平坦，为王河和朱桥河冲洪积及海积平原，地面标高250m。区内主要发育剥蚀堆积及堆积地貌类型。区内水系主要发育有王河、朱桥河两条。王河发源于东南部的大泽山，全长48km，流域面积376km2，经矿区南侧注入渤海。为一间歇性河流，河流干枯期较长，夏季连续水流不超过10天。朱桥河位于矿区东侧，距矿区8km，发源于东部山，自南向北流入莱州湾，属季节性河流。依据区内地下水的赋存条件、水理性质、水力特征等特征，地下水的类型划分为两大类型：I松散岩类孔隙水；II块状岩类裂隙水。特征如下：I、松散岩类孔隙水a、坡洪积(QD)孔隙水主要分布在区域东部城子一

25、带，岩性为含泥质砂砾石，厚度8.00m左右，水位埋深1.83.7m，单井涌水量一般小于500m3/d，为潜水，水质较好，矿化度小于1g/L，水质类型以HCO3Ca型为主。b、冲积、冲洪积(QY、QL)孔隙水沿河流及两侧分布，为冲积、冲洪积形成，岩性在河床地段为中粗砂及砾卵石，河流两侧为双元结构，上部为粘质砂土，下部为中粗砂及砾石，局部夹砂质粘土透镜体，厚度5.0030.00m。属潜水，局部微承压，单井涌水量5001000m3/d，水质较好，矿化度小于1g/L，水化学类型以HCO3Ca型为主。c、海积(QXk)孔隙水分布于北部及西部沿海地带，岩性为含泥质粉细砂、中砂、底部为砾石及卵石，局部夹砂质

26、粘土透镜体，厚度2040m，最厚达60m。水位埋深0.23.5m，单井涌水量一般小于500m3/d。水质差，矿化度最高达153.7g/L，水化学类型以ClNa型为主。II、块状岩类裂隙水 主要分布于东部的丘陵区，岩性为燕山早期花岗岩、花岗闪长岩等。地下水主要赋存在风化裂隙和构造裂隙中，风化带厚度一般20.0m，单井涌水量一般小于100m3/d。局部地段受构造影响，裂隙发育，富水性有所增强。地下水的补给、径流和排泄条件受地形、地貌、岩性、气象、水文、地质等因素影响，运动方向与地表水系基本一致。大气降水为区内地下水的主要补给来源。丘陵地区因地形起伏较大、切割较深，降水大部分转为地表径流，少部分渗入

27、地下补给地下水。平原地区地下水除接受大气降水补给外，尚接受基岩裂隙水和地表水体渗透补给，补给条件较好。地下水流向与地表水流向基本一致，即由东南向西北方向运动，径流排泄于渤海。排泄方式以径流排泄为主，部分在地形低洼处以泉水形式排泄。冲洪积孔隙水为该区工农业及居民生活用水的主要来源，人工开采亦是其重要排泄方式。海积孔隙水，除接受大气降水就地补给外，潮汐海水亦为主要补给来源，蒸发是它的主要排泄途径。3.5.3 矿区水文地质条件矿区位于区域水文地质单元地下水的径流排泄区。矿区三面濒临渤海，仅南东方向与陆地相连。靠海有三个小山包，海拔标高最高67.14m；其余地区地势平坦，海拔标高16m，为海沙覆盖。区

28、内最大河流为王河，流经矿区南侧。由于其特殊的地理位置，同时基建时期多次发生突水事故，并导致工期延误，矿山及主管部门高度重视，自1989年1月至2003年底两次同长沙矿山研究院合作,开展防治水科研攻关。第一期科研为国家“八.五”重点科技攻关项目。随着矿山深部开拓的进展，深部水文地质条件发生了一定的变化，随后矿山防治水项目又被列入2001年山东省科学技术发展计划。经过两次科研攻关基本查清了矿床的水文地质条件。含水层和含水带：三山岛金矿的直接充水含水层为储矿岩体及其顶板中的基岩裂隙含水带或含水体，矿区内广泛分布的第四系含水层对矿床充水影响不大。由于控矿构造F1具有隔水性质，故按与F1的空间关系，对矿

29、坑充水有直接影响的基岩裂隙含水带（体）划分为：F3断裂含水带、F1上盘裂隙含水岩体和F1下盘构造裂隙含水带。各含水带（体）的基本特征如下：a、第四系含水层（QH）与隔水层矿区第四系广泛分布。岩性大体分为四层，由上往下第一、三层为含水层，第二、四层为相对隔水层或隔水层。第一含水层（GH1）主要由中、粗砂组成，局部地段出现细砂及砾石。近地表02m范围内，砂为黄棕色，粒度均匀，纯净；向下有机物增多，含大量贝壳、海螺及灰黑色泥质物。厚度最小3.50m，最大17.29m，平均9.93m。含孔隙潜水，富水性因含泥质物的多少而有较大差异，渗透系数5.349915.27m/昼夜。富水性因含泥质物的多少而有较大

30、差异；该含水层主要接受大气降水和海水补给。矿化度为0.2125.95g/L，水化学类型CIHCO3NaCa、CINaMg型、CINa型。第一隔水层：位于第一含水层之下，埋深5.59.0m，岩性主要为砂质粘土、含钙质结核砂质粘土及粘质砂土等，局部夹有砂及砂砾石含水透镜体。厚度变化不大，一般78m。该层粘性小，隔水性相对较差。第二含水层（QH2）：位于第一隔水层之下，该层不连续，主要分布于32线以东，40线ZK7孔以南和20线ZK16孔西南。岩性主要为中、粗砂，砾石。厚度由北向南逐渐变大，一般34m，最大11.90m。含孔隙承压水，可接受第一含水层及海水补给。第二隔水层，位于基岩风化壳之上，埋深7

31、.825.5m。该层稳定，全矿区仅在64线ZK56孔、观5孔有缺失、岩性主要为黄棕色含砾石的砂质粘土和红棕色粘土。厚度一般35m，最厚19.60m，粘度大，隔水性能较好。b、F1上盘裂隙含水岩带（岩体）（）在F1上盘的花岗岩和变质岩内发育的风化裂隙和构造裂隙弱含承压水。根据各钻孔含水段所连成的含水带的形状极不规则，总体上向南东倾斜，倾角10°45°，F3断裂以北54线倾角大，两端倾角较小。底界一般距离F1断裂10m以上，只在36线、48线的局部地段与F1主断面重合。顶板为花岗岩和变质岩，最西部为第四系粘土层。最小铅直厚度20m，最大铅直厚度185m。富水性除54线左右一段极

32、弱外，其他地段较均匀，钻孔单位涌水量0.0010.041l/s.m。天然水头标高0.063.50m，矿床开采后水头标高有一定幅度的下降，近F3处相对较低。矿化度39.192.7g/L。该含水带顶、底板为斑状黑云母花岗岩和胶东群变质岩，底板局部为黄铁绢英岩或少量的黄铁绢英岩化花岗岩，岩石致密坚硬，相对隔水。其下部的F1断层泥和糜棱岩带，对该含水带内的地下水进入矿坑有很好的阻隔作用。c、F3断裂构造含水带（）F3断裂带从矿区中部通过，横切F1断裂和号主矿体。目前已有大斜坡道、-510m及其以上的众多平巷揭露了该断裂。该断裂具有多期活动的特征，早期形成的破碎带已被中基性岩脉充填，后期活动又形成了1至

33、2条破碎带，未胶结。后期破碎带的宽度变化很大，最窄处仅0.1m，最宽可达12m。在目前的开拓范围内，后期破碎带的规模有从西往东、从上往下有逐渐增大的趋势。由F3断裂是一条区域性大断裂，经过了多次的构造运动，特别是后期的活动，使得带内岩石极为破碎，产生的断层角砾又未被胶结，这就为地下水的存储及运移提供了较好的空间，储存有丰富的地下水，同时接受海水的弱渗透补给。由于断裂带宽度较大，因此极易发生各种水文地质和工程地质灾害。主要的涌水及危害情况见表34。d、F1下盘构造裂隙含水带（）在矿区F1下盘发育有多条断裂构造，成为地下水活动的主要空间。F1下盘构造裂隙含水带的分布范围较广，南至1540线，北至号

34、矿体分布区，东以F1为界，西部逐渐终止于F2。由于不同区间的构造发育特征和地下水的补给条件不同，因而水文地质特征也有所差异。表34 F3断裂带主要危害一览表时间开拓工程位置图突水量（m3/h）主要危害斜坡道-135m43.35冒落高度5m，停产1个月-105m平巷12.33-150平巷24.8-240平巷24-240平巷34斜坡道-245m140淹坑、改道、停产3个月-240平巷160.65造成排水紧张-195平巷36.6涌泥1985m3，停产1年1997.10-243运输巷12冒落高度8m-330平巷240冒落高度5m,造成排水紧张注：-250m、-375m、 -420m、-435m平巷采取

35、了预注浆堵水，均未发生地质灾害。在南部的1540线至F3之间，含水构造以几条NW走向的裂隙为主，规模中等，走向延伸几十米至上百米，其间有NE向裂隙沟通。由于这些NW向裂隙在南东延伸方向逐渐向F3收敛，因此，含水带的宽度向东南逐渐变窄。-280m中段以上巷道在该区的涌水量很小，稳定流量仅6.6m3/h。随着深部开拓工程的进展，此区域裂隙开度变大，故涌水量显著增大。井巷内单处涌水点的最大涌水量达250m3/h。涌水点的水质最初都为高矿化度卤水，随排水时间延续有淡化趋势，但淡化速度较慢（如-3751580探矿孔，从1997年8月至2000年6月，历时近三年,矿化度仅从63.90g/L降至49.87g

36、/L）。此区域地下水水温较高，目前-555m中段最高水文达38。在F3以北至2100线，由于有多条NW向导水构造发育，富水性较F3南部明显增强。该区内的几条主干导水构造规模较大，延伸较远，产状较稳定，巷道最大涌水点的流量为195m3/h。该区间的涌水最初均为高矿化度卤水，此后水质的变化速度和趋势依涌水点的分布区间而异，水温也有所不同。主竖井处于靠海一侧，其附近涌水点的水质在出水后不到一年的时间内就已转化为海水，十多年来一直稳定；水温为1821。而靠陆地一侧的沿、穿脉巷内，经过一至三年持续排水之后，除少数处于东南侧边沿的水点水质无明显变化外，大部分涌水点的水质逐渐接近于海水；水温为2131，在宏

37、观上呈现出离F3越近，水温越高的态势。F3北部NW向含水裂隙的密度和规模是随着远离F3而逐渐变小。2100线以北及号矿体分布区，这种变化已经非常明显，致使含水带的富水性明显变弱。目前号矿体分布区开拓了众多的井巷工程，矿坑涌水主要是受一、两条构造控制，涌水量基本上是一个定值，为6070m3/h左右，没有随开采深度的加大而增加的趋势。水压也随开采深度的加大而逐渐下降，残余水头一般小于20m（如1991年元月-150-2240-1孔的水头约为15m，1998年3月-285AC2孔的水头为12m左右）。该区域与南部的含水构造有一定的水力联系，但联系程度较弱。区内涌水点的水质最初仍然咸于海水，由于距海较

38、近，水质淡化至海水的速度较快（如-330平巷2220线涌水点，从2000年9月至12月，矿化度便从50.54 g/L降至33.19g/L）。其水温明显低于南部，为1823。隔水岩体：分布于1540线以南区域，及F3以北、F2以西区域，该区域裂隙不发育。钻孔单位涌水量为0.000370.011L/s.m，物探结果显示，1540线以南不存在明显的含水通道，坑道揭露时无涌水现象，F2以西、F3以北范围仅存在四条规模较小的北东向裂隙，位于该区的观测孔水位高于F2以东的观测孔水位100多米，故两区的花岗岩可作为相对隔水岩体或隔水岩体看待。综上所述，三山岛金矿床是水文地质条件中等复杂的构造裂隙充水矿床。三

39、山岛金矿滨海矿床防治水主要结论：a、三山岛金矿是水文地质条件中等复杂的矿床，构造裂隙出水。矿区三面临海，矿体全部赋存在海平面以下，海水沿多条导水裂隙进入矿坑，是矿坑水的主要补给源。海水对矿坑的补给是越流补给，数量有限。矿区顶部虽有第四系强含水层，但由于第四系底部和隔水层和F1断层及其上盘的隔水作用，矿坑水与第四系水无直接的水力联系，矿床疏干无地面塌陷发生。此外区域卤水补给矿坑只能通过F3断层，区域卤水以静储量为主，易疏干。矿区属半封闭式的水文地质条件，矿坑水的总涌水量较稳定，地下水的动态类型主要表现为回采时期的平稳衰减型和基建时期的人为干扰型，均不受季节等自然因素影响。疏干至-420m标高，水

40、量始终在490650m3/h范围内变化（包括生产水、充填水及饱气带水40m3/h）。b、构造裂隙发育的不均匀性，决定了矿区地下迳流强度的差异性。矿区内构造裂隙之间水力联系好。c、天然状态下，地下水从南东方向流向北西部的排泄区；即高矿化度的区域地下卤水来自矿区南东外围深部，分流经、含水带向渤海排泄。采矿的疏干排水破坏了地下水的天然流场，南东方向的卤水仍循原路迳向北西方向的矿坑排泄，而矿坑北西部地下水流向则发生了逆转，即海水自北西方向入渗后，主要通过含水带向矿坑补给。第四系水对矿区只有少量的下渗弱补给。d、环境化学与环境同位素研究结果表明，三山岛金矿地下水来源于海水、卤水和第四系水，以1992年2

41、月全矿饱水带465.8m3/h为例（40m3/h饱气带水未考虑来源），其中海水占60%，卤水占33%，第四系水占6%，卤水是经过阳离子交替吸附作用的残余海洋沉积水和少量淋滤水的混合水。e、矿坑涌水中，海水、卤水的比例并不是以成不变的。开拓初期（特别是深部），由于处于封闭状态，卤水所占比例较大，可达50%以上，随着静储量的释放，卤水比例逐步减小，如近海一侧的主竖井部位，目前地下水水质已于海水接近。f、矿山不具备采用帷幕堵水注浆条件，局部帷幕的条件也不存在，只宜采用疏干排水方法。g、应用有限元数值法对二、三期最低中段的矿坑涌水量进行了预测：其结果如下；如果采取接力式排水(目前矿山采用此种排水方式)

42、，则上部饱气带内的40m3/h的流量不会流入下部水仓，-420和-600m中段的涌水量分别为：-420m中段：588.11.12=658.7m3/h；-600m中段：644.81.12=722.2m3/h。h、三期开拓中，F3断裂必须预注浆通过，其北部强含水带也建议预注浆通过，预计三期排水系统仍将建在F3以南区域，是可行的，下部也可以采取小距离疏干。i、紧贴F1断层主裂面采矿和采矿辅助工程进入F1断层上盘的含水带时，不存在大量含水带水进入矿坑的问题，矿坑增加的涌水量有限。j、在上部保安矿柱安全稳定的情况下，矿区不存在海水、第四系水大量导入的条件，疏干方法治水也不存在带压开采的突水危险，逐次疏干，突水的量不大，而且还可以用闸阀控制，只要设计的排水设备能正常运转，就能保证不发生水害，因此，无安装防水闸门的必要。经过目前的开拓工程验证，除预测涌水量稍微偏大外，其它科研结论均是正确地，并被广泛应用到矿山生产之中。正如结论的第一条所说：矿坑水的总涌水量较稳定，地下水的动态类型主要表现为回采时期的平稳衰减型和基建时期的人为干扰型。刚揭露下部中段