登封市陈楼铝土矿详查报告 - 图文

河南省登封市陈楼铝土矿详查报告

提交单位：编写单位：河南省地质矿产勘查开发局区域地质调查队

河南中美铝业有限公司

二○一一年四月

河南省登封市陈楼铝土矿详查报告

编写单位：编写人员：刘炳学提交单位：河总工程师：赵建敏队 长：刘成社提交时间：

河南省地质矿产勘查开发局区域地质调查队 刘富营 张书怡 黄菲 南中美铝业有限公司

二○一一年四月

目 录

第一章 绪论 ............................................................................................... 1 第一节 目的任务 ................................................................................. 1 第二节 位臵、交通、自然地理与经济概况 ..................................... 3 第三节 以往地质工作程度 ................................................................. 5 第四节 本次工作情况 ......................................................................... 6 第二章 区域地质 ....................................................................................... 7 第一节 地层 ......................................................................................... 7 第二节 构造 ......................................................................................... 8 第三节 岩浆岩 ..................................................................................... 9 第四节 区域矿产 ................................................................................. 9 第三章 矿区地质 ..................................................................................... 10 第一节 地层及岩石 ........................................................................... 10 第二节 构造 ....................................................................................... 13 第三节 岩浆岩 ................................................................................... 14 第四章 矿床特征 ..................................................................................... 14 第一节 矿床赋存部位 ....................................................................... 14 第二节 矿体特征 ............................................................................... 15 第三节 矿石特征 ............................................................................... 19 第四节 矿石类型和品级 ................................................................... 22 第五节 矿床成因、矿体富集规律及找矿标志............................... 22 第六节 共、伴生矿产 ....................................................................... 23

第五章 矿石加工技术性能 ..................................................................... 24 第六章 矿床开采技术条件 ..................................................................... 26 第一节 水文地质 ............................................................................... 26 第二节 工程地质 ............................................................................... 30 第三节 环境地质 ............................................................................... 32 第七章 勘探工作及质量评述 ................................................................... 34 第一节 勘查类型及工程网度 ........................................................... 34 第二节 测量工作及质量评述 ........................................................... 35 第三节 地质测量及质量评述 ........................................................... 38 第四节 探矿工程及质量评述 ........................................................... 39 第五节 采样和化验 ........................................................................... 41 第六节 原始地质编录及综合整理 ................................................... 44 第八章 资源储量估算 ............................................................................. 44 第一节 资源储量估算的工业指标与估算范围............................... 44 第二节 资源储量估算方法的选择及依据 ....................................... 46 第三节 资源储量估算主要参数的确定 ........................................... 46 第四节 矿体圈定、外推原则 ........................................................... 48 第五节 块段划分和资源储量类型 ................................................... 50 第六节 资源储量估算结果 ............................................................... 51 第七节 资源储量对比 ....................................................................... 52 第九章 矿床开发可行性研究 ................................................................. 53 第一节 铝土矿资源形势分析 ........................................................... 53

第二节 矿石加工技术性能及矿床开采技术条件........................... 54 第三节 矿区供水、供电、交通运输及材料来源........................... 55 第四节 矿山生产规模、服务年限及产品方案............................... 55 第五节 开采方式、运输方案 ........................................................... 56 第六节 评价方法及技术经济指标 ................................................... 56 第七节 经济效益计算及敏感性分析 ............................................... 58 第十章 结论 ............................................................................................. 61 第一节 矿床研究程度、控制程度及资料完备程度 ...................... 61 第二节 取得的主要成果 ................................................................... 62

附 图 目 录

顺序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 图号 1 2 3 4-1 4-2 4-3 4-4 4-5 4-6 4-7 4-8 4-9 4-10 4-11 5-1 5-2 5-3 5-4 5-5 5-6 5-7 5-8 5-9 5-10 5-11 6-1 图 名 河南省登封市陈楼铝土矿区区域地质图 河南省登封市陈楼铝土矿区地形地质图 登封市陈楼铝土矿区资源储量估算水平投影图 陈楼铝土矿区163勘探线地质剖面图 陈楼铝土矿区165勘探线地质剖面图 陈楼铝土矿区169勘探线地质剖面图 陈楼铝土矿区171勘探线地质剖面图 陈楼铝土矿区171勘探线地质剖面图 陈楼铝土矿区178勘探线地质剖面图 陈楼铝土矿区179勘探线地质剖面图 陈楼铝土矿区180勘探线地质剖面图 陈楼铝土矿区194勘探线地质剖面图 陈楼铝土矿区195勘探线地质剖面图 陈楼铝土矿区194勘探线地质剖面图 陈楼铝土矿区Ⅴ号矿体ZK1钻孔桩状图 陈楼铝土矿区Ⅴ号矿体ZK2钻孔桩状图 陈楼铝土矿区Ⅴ号矿体ZK3钻孔桩状图 陈楼铝土矿区Ⅴ号矿体ZK4钻孔桩状图 陈楼铝土矿区Ⅴ号矿体ZK5钻孔桩状图 陈楼铝土矿区Ⅴ号矿体ZK6钻孔桩状图 陈楼铝土矿区Ⅴ号矿体ZK7钻孔桩状图 陈楼铝土矿区Ⅴ号矿体ZK8钻孔桩状图 陈楼铝土矿区Ⅴ号矿体ZK9钻孔桩状图 陈楼铝土矿区Ⅰ号矿体ZK17802钻孔桩状图 陈楼铝土矿区Ⅲ号矿体ZK19616钻孔桩状图 陈楼铝土矿区露头采坑素描图 比例尺 1:50000 1:2000 1:2000 1:1000 1:1000 1:1000 1:1000 1:1000 1:1000 1:1000 1:1000 1:1000 1:1000 1:1000 1:200 1:200 1:200 1:200 1:200 1:200 1:200 1:200 1:200 1:200 1:200 1:50

附 表 目 录

附表一 陈楼铝土矿区测量成果一览表 附表二 陈楼铝土矿区样品基本分析结果表

附表三 陈楼铝土矿区单工程厚度平均品位计算结果表 附表四 陈楼铝土矿区内检合格率统计表 附表五 附表六 附表七 附表八 附表九 附表十

陈楼铝土矿区外检合格率统计表 陈楼铝土矿区组合样品分析结果表 陈楼铝土矿区钻孔质量一览表 陈楼铝土矿区小体重值测定结果表 陈楼铝土矿区块段厚度平均品位计算表 陈楼铝土矿区资源储量估算结果表

附 件 目 录

1、委托书

2、勘查许可证（复印件）

3、勘查单位地质勘查资格证书（复印件） 4、勘查单位承诺书 5、矿业权人承诺书 6、野外验收意见书

7、资源储量估算范围与勘查许可证范围叠合图 8、矿权情况说明

9、地质实验测试质资（复印件） 10、化验测试委托书 11、化验测试承诺书

第一章 绪论

第一节 目的任务

河南中美铝业有限公司是一个以铝土矿资源开发利用为主的国有大型企业，拥有一定规模的铝土矿资源是该公司可持续发展的保证。为此公司于2010年3月17日依照河南省国土资源厅2010年2号会议纪要申请获得了河南省登封市陈楼铝土矿详查勘查许可证（证号T41120080302003541），有效期自2010年3月17日至2012年3月16日，勘查区面积1.67km2。勘查区探矿权首次设立时间为2001年4月20日，探矿权人为登封市陈楼煤矿，勘查阶段为普查。2003年7月2日矿权延续（证号4100000840261），有效期自2003年7月2日至2005年4月19日，勘查阶段为普查。2005年4月25日矿权延续（证号4100000540163），有效期自2005年4月25日至2006年4月19日，勘查阶段为普查。矿区经过地质普查工作，大致了解普查区内地质构造概况；大致掌握了铝土矿体（层）的形态、产状、矿石质量特征；大致了解了矿床开采技术条件。并进行了铝土矿石选矿性能类比研究，对有详查价值的地段圈出了详查区范围，完成了该铝土矿区的地质普查工作。

为了给矿山建设提供铝土矿资源储量和开采技术条件等必需的地质资料，以减少开发风险和获得最大的经济效益，河南中美铝业有限公司委托河南省地质矿产勘查开发局区域地质调查队在该区开展地质详查工作，主要任务是：在综合分析、系统研究区内已有各种地质资

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料的基础上，对普查所圈定的详查区段内的铝土矿(化)体开展地质详查工作。采用钻探工程手段对详查区段内的铝土矿（化）体进行工程控制，通过系统的取样分析，估算区内铝土矿资源储量，并通过可行性研究，做出是否具有工业价值的评价，为编制矿山建设项目建议书提供依据。具体任务是：

1、通过1：2000地形地质测量，基本查明区内的地层、构造、岩浆岩的分布特征。

2、通过系统的钻探工程控制铝土矿（化）体，基本查明详查区内矿体的分布、数量、规模、厚度、形态、产状、赋存部位及其变化规律；基本确定矿体的连续性；了解矿体内夹石规模和分布情况；了解成矿期后构造或岩脉对矿体的破坏情况。

3、通过系统的样品采集和岩矿测试，基本查明矿石质量及其变化规律；基本查明矿石的品位，了解有益、有害组分的含量。基本查明矿石矿物、脉石矿物种类及矿石结构、构造，初步划分矿石类型。进行矿石可选性评价，为矿山设计提供依据。

4、在了解区域水文地质条件和收集当地水文、气象等资料的基础上，基本查明含水层和隔水层的岩性、厚度、分布、产状、埋藏条件；基本查明矿区内地表水体分布及其与主要含水层的水力联系；研究地下水的水质、水量、径流、排泄条件，初步确定矿坑充水因素，预计矿坑涌水量；初步划分矿床水文地质类型，确定水文地质条件复杂程度，提出矿山工业和生活用水的水源方向。

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5、基本查明矿区内断层破碎带、节理、裂隙的分布，基本查明岩石硬度、岩矿石稳固性，初步划分矿床工程地质类型和确定工程地质条件复杂程度。

6、收集地震、泥石流、滑坡等自然地质灾害有关资料，分析其对矿山生产的影响；预测矿山开采对本区环境，生态可能产生的影响。对因采矿可能引发环境地质问题做出评价，提出合理开发的方案建议。

7、对具有工业利用价值的共、伴生矿产进行综合勘查评价。 8、编制提交《河南省登封市陈楼铝土矿详查报告》及附图、附表、附件。

第二节 位置、交通、自然地理与经济概况

一、位臵、交通

陈楼铝土矿区位于登封市城区西南15 km处，属登封市大金店镇西梁庄-海眼村管辖。勘查区东西长2.5km，南北宽0.7km，面积1.67km2。拐点坐标为：

点号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 纬度 34°19′10″ 34°19′09″ 34°19′07″ 34°19′08″ 34°19′08″ 34°18′45″ 34°18′45″ 34°19′07″ 34°19′07″ 经度 112°57′40″ 112°58′19″ 112°58′24″ 112°58′39″ 112°59′00″ 112°59′00″ 112°57′30″ 112°57′30″ 112°57′34″ x 3799657 3799606 3799542 3799565 3799554 3798861 3798893 3799570 3799568 y 38404378 38405376 38405502 38405883 38406425 38406411 38404103 38404120 38404222 3

矿区东侧有许（昌）～登（封）公路，北侧3km为登（封）～洛（阳）公路，登（封）～汝（州）公路通过矿区中心，交通十分方便（见图1-1）。

二、地形

勘查区为低山丘陵区，海拔高度最高583.10米、最低448.40米，相对高差134.70米。地势特殊，南为雄伟的箕山山峰，北为平顶山砂岩构成陡陵山岭，为一呈东西向展布的槽形地貌。南北为沟谷阶地和人造梯田。

三、水系

区内水系属淮河水系，水系不发育，多为间歇性河谷，分别流入西白坪、王堂和郭沟水库，向东流入淮河。工农业用水较为方便。

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四、气候

矿区气候夏季炎热，冬季寒冷，秋季多雨，春冬多风，四季分明。年降雨量669.5mm，年平均蒸发量1192.2mm。属大陆性半干旱气候。七月份最高气温42～44.6?，一月份最低气温-18.2?，年平均气温14.3?。

五、地震情况

矿区位于非地震活动区。据史料记载，自1682年至1820年的一百九十二年间，勘查区附近仅发生过次数有限的弱震。解放以来未发生过地震。地震裂度带为6度，地震加速度值为0.05。

六、经济特征

区内工矿企业较多。矿产以采煤为主，以登槽、新新、杨家门外、三个煤矿规模最大。铝土矿、耐火粘土矿采矿业也很兴盛。另有水泥厂、砖瓦厂等，经济十分发达。农作物主要有小麦、玉米、红薯和花生等。

第三节 以往地质工作程度

1975年～1977年河南省地质矿产局区域地质调查队在本区开展了许昌幅、平顶山幅1：20万区域地质调查工作，对铝土矿做了部分地质工作。

1977年～1978年河南省地质矿产局原地质三队在此进行过地表普查，填制了1：1万地质草图，提交了《河南省临汝鳌头～登封西白坪铝土矿带普查地质报告》，估算铝土矿储量2021万吨。

1985年～1986年河南省地质矿产局第二地质调查队在本区进行过普查地质工作，完成主要实物工作量如表1-1。

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主要实物工作量表 表1-1 钻 探 1：5 千地基本 全分析 光 谱 岩 矿 小体重 质测量孔数进 尺 分析 （个） （个） （个） （个） 2（km） （个） （m） （个） 3 66 2705.21 117 7 23 23 28 浅 井 （m） 67.50 其中陈楼矿段投入工作量：钻孔8个，钻探进尺180.50m，取基本分析样73件。提交（332）+（333）级铝土矿资源量57.58万吨，其中（332）级35.44万吨、（333）级22.34万吨。

2002年6月～2003年1月河南省地质矿产勘查开发局区域地质调查队受登封市陈楼煤矿的委托，对河南省登封市新新铝土矿区陈楼矿段进行资源储量核查，提交了《河南省登封市新新铝土矿区陈楼矿段资源储量核查地质报告》。河南省国土资源厅以预国土资储认定（2003）052号文发布储量认定书。认定矿产资源储量（111b）+（333）级铝土矿资源量72.90万吨，其中（111b）级（已采空）39.90万吨、（333）级（保有）33.00万吨。通过对Ⅰ、Ⅱ号矿体加密取样，使矿体厚度分别增加0.94m、0.11m，储量分别增加10.72万吨、0.2万吨。通过对Ⅲ、Ⅳ号矿体资源储量重新估算，储量分别增加1.26万吨、3.05万吨。矿区（111b）+（333）级铝土矿资源量增加15.12万吨。通过以上工作，大致查明了本区铝土矿矿床地质特征，部分矿段达到了详查地质工作程度。

第四节 本次工作情况

本次详查工作是本区普查工作的延续。按照详查设计要求，在开展野外工作前进行了野外踏勘，在收集整理和综合分析原有普查资料的基础上，完善了项目设计书。依据详查设计开展野外施工，于2010

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年12月底完成野外工作，通过了野外验收，随即转入室内资料综合整理及报告编写，于2011年2月提交报告送审稿。本次工作完成的主要实物工作量见（表1-2）。

主要实物工作量一览表 表1-2 项 目 1：2000地形地质测量 1：2000水文地质测量 1：1000勘探线剖面测量 工程测量点 钻探 基本分析样 组合分析样 小体重样 内检 外检 单位 Km2 Km2 m 个 m 个 件 件 个 个 完成工作量 1.67 1.67 2892 51 750.13 182 20 56 68 36 备注 通过上述工作，取得了如下主要地质成果：完成了河南省登封市陈楼铝土矿区地质详查工作，提交(332)+(333) 铝土矿石资源量119.58万吨。其中：(332) 类铝土矿石资源量31.62万吨、(333)类铝土矿石资源量87.96万吨。

第二章 区域地质

陈楼铝土矿区位于中朝准地台南部，嵩箕中台隆东南缘，属临汝鳌头～登封西白坪铝土矿带之中部，新新铝土矿区陈楼矿段。区内历经多次构造运动，褶皱、断裂均较发育。

第一节 地层

该区地层区划属华北地层区豫西分区嵩箕小区。本区出露太古宇、元古宇、寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系及新生界等地层。太古宇

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和古元古界构成嵩山及箕山复背斜的核部，中新元古界、古生界地层构成复背斜之两翼，中新生界主要分布于断陷盆地中。各地质时代地层特征如下：

1、太古宇登封群：总厚度大于3000m。岩性为一套片岩、片麻岩，属铁铝榴石角闪岩相，局部有混合岩化和花岗岩化。

2、古元古界嵩山群：总厚2419m。岩性为一套浅变质的石英岩、绢云石英片岩、千枚岩及白云岩，属绿片岩相黑云母亚相。

3、中新元古界：总厚度1542m。岩性为砾岩、砂岩、石英砂岩及页岩，基本未变质，局部浅变质．属浅海碎屑岩相。

4、寒武系：总厚度959m。为一套浅海相碳酸盐岩、碎屑岩，底部含磷，下中部为粉细沙岩、页岩、灰岩的巨厚互层，上部全部为石灰岩。

5、中奥陶统：总厚84m。岩性主要为浅海相碳酸盐岩。

6、石炭统：总厚122m。上统太原组为一套海陆交替相含煤沉积，岩性为砂岩、页岩、煤及石灰岩，有六个明显的旋回。中统本溪组为一套滨海相沉积，岩性为含铁粘土岩、粘土矿，铝土岩及铝土矿。

7、 中新生界：主要为陆相碎屑岩及近代松散沉积。

第二节 构造

东西向构造组成本区构造骨架，主要构造形迹有嵩山复背斜、箕山复背斜及颖阳～密县复向斜等。北西向构造以断裂为主要构造形迹，有嵩山断层、五指岭断层、南峡窝～白操岗断层及龙门南～吕店断层等。北东～北北东向构造主要有大金店盆地、芝田盆地及豆村盆地等，

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控制了中新生界的沉积。嵩箕地区因东西向、北西向及北东～北北东向的复合，构造非常复杂，而陈楼矿区位于本区西北缘，恰在嵩山复背斜的西段北翼，远离嵩箕腹地，就矿区而言，构造却十分简单，表现为一向北缓倾的单斜层，且基本无断裂破坏。

第三节 岩浆岩

嵩箕地区岩浆活动较弱，地表出露面积很小，且分布零星，多集中于嵩山、箕山一带。其岩石类型为变质基性岩、辉绿岩、花岗岩、花岗斑岩、长英岩、细晶岩、伟晶岩、石英斑岩及石英脉等。时代主要为五台期及吕梁期。对铝土矿没有明显的破坏作用。

第四节 区域矿产

嵩箕地区区域广阔，已知矿产及矿化有20余种，如煤、铝土矿、耐火粘土、陶瓷粘土、水泥灰岩、熔剂灰岩、白云岩、黄铁矿、铁矿、石膏、铜、铅、锌、银、油石、水晶、钾长石、建筑石料、以及铝土矿中伴生的有益组份镓、锗、钒、钛、锆、铀等。其中以煤、铝土矿、石灰岩为本区优势资源，并多规模开采。

矿区所处位臵为新新煤矿，目前已投产的煤矿有新新、登槽等煤矿。该区分为禹县铝土矿成矿区、密县铝土矿成矿区、西白栗坪～鳖头铝土矿成矿带、巩县～龙门铝土矿成矿带共四个铝土矿成矿区带。区内铝土矿资源储量丰富，矿床及矿点密集，埋藏浅、易采，目前已达勘探程度以上的矿床有大冶、庄头及平陌，普查—详查程度的有杨台、开阳、天仙庙等。

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第三章 矿区地质

详查区位于华北地区南缘，嵩箕台隆区，属临汝鳌头～登封西白坪铝土矿带之中部，新新铝土矿区陈楼矿段。

第一节 地层及岩石

一、地层

矿区自南向北，出露地层分别为寒武系、石炭系、二叠系及三叠系，第四系主要分布于河谷坡地及低洼处。铝土矿赋存在石炭系本溪组中。地层东部走向近东西，倾向0～12°，倾角10～15°左右，西部走向为北西南东向，倾向24～37°，倾角15～20°，从新至老各时代地层岩性特征分别叙述如下：

第四系（Q）：上部为褐黄、灰黄色土状亚粘土，沟谷中为冲积砂、砾石，中下部为棕、褐红色粉砂质亚粘土，底部为砾石层。总厚0～30m。

-------------不整合------------

三叠系（N）：上部为浅灰绿色中—厚层砂岩，中部为黄绿色、紫红色砂岩、泥岩互层，下部为黄绿、灰黄色砾岩、厚层状砂岩等。厚度大于500m。

-------------整合------------

二叠系（P）：上部为浅红色中厚层状石英砂岩、黄褐色松散状中厚层状长石石英砂岩，黄褐色、灰白色长石砂岩，间夹粉砂岩、粉砂质页岩、泥岩等；下部为黄绿、紫红色斑状泥岩，黄褐色、灰白色粗粒长石石英砂岩；底部为灰黑色炭质页岩。

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青灰、黄绿色泥岩、砂质页岩、含可采煤一到三层。总厚大于1000m。

-------------整合------------

石炭系（C）： 1、上统太原组（C3）

厚14.2～93.4m，可分下述三个岩性段。

（1）上段（C33）：厚2.4～15.8m，平均8.43m。含生物碎屑燧石团块灰岩，亮晶结构，中厚层构造。夹燧石条带或燧石层，含丰富的腕足类化石及海百合茎珊瑚化石。

（2）中段（C32）：厚11.8～62m，平均30.8m。主要为钙质粉砂岩，含砾砂质，粉砂质页岩、炭质泥岩、炭质页岩和煤层（线）组成。

（3）下段（C31）：厚4.8～15.6m，平均11.68m。生屑灰岩，灰黑色，亮晶结构，块状构造。局部含少量的燧石团块，夹薄层状粘土岩或煤1～2层，底部为炭质页岩或煤层，局部可采。

2、中统本溪组（C2）

厚3.10～26.67m，平均11.18m。主要由铝土矿（岩）、粘土岩（矿）、含黄铁粘土岩等组成。

含铝岩系地层

含铝岩系地层即为石炭系中统本溪组（C2），以富铁铝质为特征，平行不整合于下伏寒武系地层。其厚度区内最大为26.67m，最小为3.10m，平均11.53m。按岩性特征可分为上、下两段：上段以高铝高铁为特征，下段以高硅贫铁富硫为特征。

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（1）上段（C22）：上部为灰色、灰白色粘土岩或铝土岩、粘土矿。 稀鲕状、碎屑状结构。泥质结构，块状，似层状构造。多见浅粉红色晕圈。主要由高岭岩、水云母和少量的水铝石组成。化学成分：Al2O3含量为30-40%左右，SiO2含量为20-40%左右；下部为灰色、灰红色铝土矿（工业矿层），矿物成分以水铝石为主，含量在46-92%间，次为赤铁矿、褐铁矿，二者含量在15-30%间，Al2O3含量40.22-77.77%，SiO2在2.40-27.0%，F2O3在0.5-36.83%，A/S在2.1-12.9间。总厚2-23m，平均4.20m。

（2）下段（C21）：上部为灰色粘土岩（矿）、铝土岩（矿），组成矿物主要为粘土矿物，局部叶腊石，化学成分Al2O3在30%左右，SiO2在40%左右，Fe2O3在10%左右；下部为紫红、灰红色含铁粘土岩、粘土岩；深部多为黄铁粘土岩、黄铁矿、含磷铁矿粘土岩。黄铁矿S品位8.01-34.39%。中部常夹炭质硅质岩，岩石多呈结核状、砾状，呈透镜状产出。该段对古侵蚀面起到了填平补齐作用，厚2-15.6m，平均7.19m。

含铝岩系在地表呈狭窄长条带状，出露宽度10-15m。沿走向东薄西厚，沿倾向变化大，在凹处厚度明显加大，铝土矿层亦随之变厚，Al2O3含量也相应增高；在凸起处，含铝岩系变薄，铝土矿层也薄或无矿：即整个含铝岩层系地层上连下不连呈钟乳状。

寒武系上统（C3）：白云质灰岩、白云岩，灰白色，粉晶结构，厚层状构造。风化面溶沟发育，呈刀砍状，顶部发育燧石结构核或燧石层，局部含生物化石碎屑，厚度不详。

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第二节 构造

本区位于箕山背斜北翼，亦即大金店向斜之南翼，即二者相接的狭窄地带。地层走向近东西，倾向北，区内褶皱构造不发育，以断裂构造为主， 与之伴生的有节理构造等。

1、基底凹地

本区寒武系白云质灰岩表面发育着众多的凸地和凹地，这种古岩溶地形对后期沉积的含铝岩系影响甚大，特别是基底凹地直接控制了铝土矿体的分布、规模及品位变化。如司家门外、、老庄沟、海眼等处所形成的厚大矿体均与基底凹坑有关。

2、断裂

本区断裂按其展布方向可分为两组，北东向和近东西，前者规模较大，影响地层较多，大致呈等间距分布，分布于区外西白坪及安庄，将矿系截为三段；后者规模较小，且局限于石炭系地层中。矿区内分布有F5正断层。F5正断层位于豹子沟，长300m。走向近东西，倾向南，倾角70°，断距30m，主要表现在地层重复、岩石破碎，并形成自流泉。

3、节理

本区节理普遍发育，尤以石炭系本溪组地层中最甚，节理走向分三组，以南北走向和北东向者最为发育，这是与箕山背斜、大金店向斜轴向一致所造成的，同时说明区域上构造活动初期以褶皱为主，断裂次之。

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第三节 岩浆岩

在详查区内未见岩浆岩出露，仅见长小于20m，厚小于0.5m的石英脉。

第四章 矿床特征

第一节 矿床赋存部位

本溪组（C2）为含铝岩系地层。厚3.10～26.67m，平均11.18m。主要由铝土矿（岩）、粘土岩（矿）、含黄铁粘土岩等组成。以富铁铝质为特征，平行不整合于下伏寒武系地层。其厚度区域内最大为26.67m，最小为3.10m，平均11.53m。按岩性特征可分为上、下两段：上段以高铝高铁为特征，下段以高硅贫铁富硫为特征。

1、上段（C22）：上部为灰色、灰白色粘土岩或铝土岩、粘土矿。豆鲕状、碎屑状结构。泥质结构，块状，似层状构造。多见浅粉红色晕圈。主要由高岭岩、水云母和少量的水铝石组成。化学成分：Al2O3含量为30-40%左右，SiO2含量为20-40%左右；下部为灰色、灰红色铝土矿（工业矿层），矿物成分以水铝石为主，含量在46-92%间，次为赤铁矿、褐铁矿，二者含量在15-30%间，Al2O3含量40.22-77.77%，SiO2在2.40-27.0%，F2O3在0.5-36.83%，A/S在2.1-12.9间。总厚2-23m，平均4.20m。

2、下段（C21）：上部为灰色粘土岩（矿）、铝土岩（矿），组成矿物主要为粘土矿物，局部叶腊石，化学成分Al2O3在30%左右，SiO2在40%左右，Fe2O3在10%左右；下部为紫红、灰红色含铁粘土岩、粘土岩；

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深部多为黄铁粘土岩、黄铁矿、含磷铁矿粘土岩。硫品位8.01-34.39%。中部常夹炭质硅质岩，岩石多呈结核状、砾状，呈透镜状产出。该段 对古侵蚀面起到了填平补齐作用，厚2-15.6m，平均7.19m。

含铝岩系在地表呈狭窄长条带状，出露宽度10-15m。沿走向东薄西厚，沿倾向变化大，在凹处厚度明显加大，铝土矿层亦随之变厚，Al2O3含量也相应增高；在凸起处，含铝岩系变薄，铝土矿层也薄或无矿。即整个含铝岩层系地层上连下不连呈钟乳状。

第二节 矿体特征

一、矿体特征

本区铝土矿矿体严格受古岩溶的影响，矿体呈似层状、透镜状、等轴状、扁豆状、鸡窝状、漏斗状等。矿体出露沿走向不连续，矿体大都沿含铝岩系南侧山头或半坡出露，部分矿体裸露地表，且多为爬坡矿。经地表和钻孔控制，详查区内共圈出铝土矿体5个，规模比较大的有Ⅰ、Ⅴ号矿体，控制程度较高的为Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ号矿体，其特征（见表4-1）分述如下：

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矿 位 体 号 臵 矿体特征一览表 表4－1 平均品位 矿体规模（m） 赋存 （%） 矿体形 埋深 顶板 底板 标高 态产状 围岩 围岩 平均（m）（m） Al2O3 SIO2 长 宽 厚 度 铝硅比 矿区似层状 中Ⅰ 倾向5-10° 北倾角5-10° 部 矿区不规则状 Ⅱ 中倾向5-10° 北倾角5-10° 部 矿区不规则状 Ⅲ 中倾向5-10° 北倾角5-10 部 矿区等轴状 Ⅳ 西倾向5-10° 北倾角5-10 部 矿区 似层状 Ⅴ 北倾向5-10° 东倾角5-10° 部 460 80 4.35 0-42 511-470 黄土残积物铝土岩 铝土岩含铁铝土岩粘土岩 60.32 12.43 4.85 140 50 3.20 0-5 486-450 黄土残积物铝土岩 黄土残积物铝土岩 黄土残积物铝土岩 铝土岩含铁铝土岩粘土岩 66.06 10.97 6.07 210 65 3.25 0-13 538-491 铝土岩含铁铝土岩粘土岩 65.79 8.21 8.01 110 94 5.97 0-8 520-491 铝土岩含铁铝土岩粘土岩 58.59 9.93 5.90 625 150 3.78 1.1-58 520-465 铝土岩粘土岩 铝土岩含铁铝土岩粘土岩 4.62 60.72 13.15 Ⅰ号矿体位于详查区中北部李家沟南，产于本溪组上段（C22）含铝岩系地层中，成矿岩石为铝土岩。围岩为铝土岩、含铁铝土岩、粘土岩等。该矿体出露地表，有LT135、LT128、LT134、LT136、LT133、LT131、LT132、LT137、LT127、LT126、ZK17802十一个工程控制。矿体呈似层状，平面总体走向85-95°，走向长度长460m，宽80m。倾向5-10°、倾角5-10°。矿厚1.20-9.41m，平均4.35m，西厚东薄，以

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LT128最厚：9.41m。厚度变化系数136.60%。属不稳定型。矿体最高品位Al2O363.69％、最低品位Al2O355.01％，矿石平均品位Al2O3 60.32％，SiO2 12.43％，A/S4.85，品位变化系数118.30%，属较均匀型。表明有用组分在矿体中分布较均匀，变化较小。经估算获得(333)级铝土矿矿石量23.60万吨。矿体赋存标高+511米～+470米，埋深+ 0米～+42 米。

Ⅱ号矿体位于详查区中北部豹子沟南，产于本溪组上段（C22）含铝岩系地层中，成矿岩石为铝土岩。围岩为铝土岩、含铁铝土岩、粘土岩等。该矿体出露地表，有LT129、LT138、LT139三个工程控制。矿体呈不规则状，，平面总体走向85-95°，走向长度140m，宽50m。倾向5-10°、倾角5-10°。矿厚3.09-3.30m，平均3.20m，以LT138最厚：3.30m。厚度变化系数104.60%。属稳定型。矿体最高品位Al2O369.43％、最低品位Al2O364.46％，矿石平均品位Al2O366.06％，SiO2 10.97％，A/S6.07，品位变化系数108.30%，属较均匀型。有用组分在矿体中分布较均匀，变化较小。经估算获得 (333)级铝土矿矿石量5.20万吨。矿体赋存标高486米—450米，埋深+0米～+5米。

Ⅲ号矿体位于详查区中北部豹子沟南，产于本溪组上段（C22）含铝岩系地层中，成矿岩石为铝土岩。围岩为铝土岩、含铁铝土岩、粘土岩等。该矿体出露地表，有LT223、LT130、LT224、CK108、ZK19616五个工程控制。矿体呈不规则状，，平面总体走向85-95°，走向长度210m，宽65m。倾向5-10°、倾角5-10°。矿厚2.13-6.62m，平均3.25m，以CK108最厚：6.62m。厚度变化系数144.60%，属不稳定型。矿体最

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高品位Al2O370.07％、最低品位Al2O359.62％，矿石平均品位Al2O365.79％，SiO2 8.21％，A/S8.01，品位变化系数138.30%，属较均匀型。表明有用组分在矿体中分布较均匀。经估算获得(333)级铝土矿矿石量1.20万吨。矿体赋存标高+538米～+491米，埋深+0米～+13米。

Ⅳ号矿体位于详查区西北部，产于本溪组上段（C22）含铝岩系地层中，成矿岩石为铝土岩。围岩为铝土岩、含铁铝土岩、粘土岩等。该矿体出露地表，有LT226、LT222、LT221、CK109四个工程控制。矿体呈等轴状，走向长度110m，宽94m。倾向5-10°、倾角5-10°。矿厚1.70-12.30m，平均5.97m，以LT221最厚：12.30m。厚度变化系数186.60%，属不稳定型。矿体最高品位Al2O366.43％、最低品位Al2O356.28％，矿石平均品位Al2O358.59％，SiO2 9.93％，A/S5.90，品位变化系数138.30%，属较均匀型。表明有用组分在矿体中分布较均匀。经估算获得(333)级铝土矿矿石量3.00万吨。矿体赋存标高+520米～+491米，埋深+ 0米～+ 8米。

Ⅴ号矿体位于详查区北东部海眼村以西，产于本溪组上段（C22）含铝岩系地层中，成矿岩石为铝土岩。围岩为铝土岩、含铁铝土岩、粘土岩等。为隐伏矿体，有ZK1、ZK2、ZK3、ZK4、ZK5、ZK6、ZK7、ZK8、ZK9九个钻孔控制。矿体呈似层状，平面总体走向85-95°，走向长度625m，宽150m。倾向5-10°、倾角5-10°。矿厚2.60-7.00m，平均3.78m，北厚南薄，以ZK7最厚：7.00m。厚度变化系数146.60%。属不稳定型。矿体最高品位Al2O363.84％、最低品位Al2O356.65％，矿石平

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均品位Al2O3 60.72％，SiO2 13.15％，A/S4.62，品位变化系数118.30%，属较均匀型。表明有用组分在矿体中分布较均匀。经估算获得(332)+(333)级铝土矿矿石量86.58万吨。其中保有（332）级铝土矿矿石量31.62万吨，(333)级铝土矿矿石量54.96万吨。矿体赋存标高+ 520米～+ 465米，埋深+1.1米～+58米。

二、矿体结构及顶底板岩性 1、矿体结构

本区铝土矿体结构较简单，大多为单层矿。夹石岩性多为铝土岩、含铁铝土岩、粘土岩等。

2、矿体顶底板岩性

铝土矿体顶底板岩性及接触特征有两种：其一为浅部矿体，顶板大多为黄土或残积物，与矿体界限十分清楚，底板为灰白色粘土岩，结构松散，而铝土矿致密坚硬，界限易分；其二为隐伏矿体，这类矿体顶板为铝土岩，与矿层多呈过渡关系，不易辨认，底板岩性多为粘土岩、含黄铁粘土岩、黄铁矿等。

第三节 矿石特征

一、矿石结构构造 1、矿石结构

本区铝土矿矿石结构类型主要有：碎屑结构、豆鲕碎屑结构、泥晶结构、含砾砂屑结构等四种。

（1）碎屑结构：矿石碎屑物含量在40％左右，碎屑物多为泥晶、微晶水铝石组成，呈半塑性不规则状、凝块状、弯曲线粒状

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等，粒径长轴一般在0.1-0.5mm，并沿层理作平行定向排列。另有少量的豆、鲕粒。填隙物主要为泥晶、微晶水铝石、粘土矿物及铁钛矿物等。

（2）豆鲕状结构：矿石中豆鲕粒含量50％左右，并含少量碎屑物，豆鲕粒主要为水铝石组成，豆鲕多呈不规则的椭圆状，粒径2-6mm，多数无同心层，个别1-2圈，主要由水铝石、赤褐铁矿和少量铁钛质、泥质、副矿物组成。碎屑物主要为铝质，少数为铁质，填隙物主要为泥晶水铝石、微晶水铝石和泥质，并含少量粘土矿物等。

（3）泥晶结构：主要组分为水铝石，次为褐铁矿、粘土矿物等。水铝石为不规则柱粒状，粒径在0.013-0.0065mm之间，多呈集合体，并夹杂有一定量的粘土矿物，呈不规则团块状聚集体分布于水铝石粒间，褐铁矿呈不规则团块、斑块，少数呈星散状分布。

（4）含砾砂屑结构：矿石中砾屑约占5％，大小一般为3.5-20mm，呈次圆状，由微晶水铝石组成，具豆石状或碎屑状结构，含铁钛质较高。砂屑主要为铝质，少数为铁质，多呈棱角状和次圆状，粒径在2-0.047mm间，并沿层理作半定向排列。填隙物以微晶水铝石为主，次为泥质（高岭石），呈显微鳞片状和尘状铁伏质不均匀的混杂分布。

2、矿石构造

主要有块状构造、定向—半定向构造、定向构造，疏松土状构造和蜂窝状构造，尤以后两种品位高，前几种含粘土矿物偏高。

二、矿石矿物组分

主要矿物成分为水铝石，含量46-92％；次要矿物为赤铁矿、褐铁

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矿，二者含量为15-30％，个别矿石中富含高岭石、叶腊石，含量为10％，最高达56％；微量矿物为锐钛矿、锆石、水云母、电气石等。

三、矿石化学成分

全区单样Al2O3最高含量76.68％，最低42.09％，平均60.90％。单工程平均最高含量为70.07％，最低56.28％；SiO2单样最高27.00％，最低2.46％，平均11.89％，单工程最高18.42％，最低5.34％，平均10.30％；铝硅比单样最高30.7，最低2.1，平均4.91，单工程最高12.9。

四、铝土矿品位变化

区内铝土矿最大特征是地表富地下贫，甚至无工业矿体。富矿石均沿露头线呈线状，长条状分布（见表4-2）。

铝土矿品位变化情况表 表4-2 品位（％） 矿段 最高 陈楼 最低 平均 单样 Al2O3 76.68 40.29 60.90 SiO2 27.0 2.46 12.41 A/S 30.7 2.1 4.91 Al2O3 70.07 56.28 60.90 单工程 SiO2 21.60 5.00 12.41 A/S 12.90 2.4 4.91 矿石品位随厚度的加大而升高，即矿层俞厚品位愈高，矿层薄品位则相应降低，沿倾向矿石品位随着加深而降低。

矿石中Al2O3、SiO2、Fe2O3和TiO2四种主要氧化物的关系是：Al2O3与SiO2分两种，即高铝（Al2O3＞60％）、低硅（SiO2＜10％）和低铝（Al2O3＜50％）、低硅（SiO2＜10％），前者呈负相关，后者呈正相关关系，Al2O3与Fe2O3关系为负相关关系，亦分为高铝（50-74％）、低铁（Fe2O3＜10％）和低铝（Al2O3 40-50％）、高铁（Fe2O3＞20％）；Al2O3和TiO2呈明显的正

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相关关系。四种氧化物之和最高87.05％，最低77.28％，平均84.14％。

第四节 矿石类型和品级

一、矿石类型

1、根据矿物成分可分为：水铝石型铝土矿、赤、褐铁矿—水铝石型铝土矿和高岭石、叶腊石—水铝石型铝土矿，尤以赤、褐铁矿—水铝石型最多，约占总矿石量的70％。

2、按矿石不同自然类型可分为：碎屑状铝土矿，豆鲕—碎屑状铝土矿，砾屑状铝土矿，土状铝土矿，蜂窝状铝土矿等，尤以前三种类型最多，约占矿石量的80％以上 。

二、矿石品级

按国家铝土矿品级分类标准，矿区铝土矿矿石品级标准见表4-3。

铝土矿品级标准 （GB3497-83） 表4-3

品级 A/S Ⅰ 12 Ⅱ 9 Ⅲ 7 Ⅳ 5 Ⅴ 4 Ⅵ 3 全区保有铝土矿资源量（332）＋（333）119.58万吨，其中：（332）31.62万吨、（333）87.96万吨。铝硅比在3.74-6.07之间，平均4.86，属Ⅴ级品矿石。全区铝硅比在7－5之间的资源量87.96万吨，占保有储量的73.56%，铝硅比＜5的贫矿31.62万吨，占总资源储量26.44%。

第五节 矿床成因、矿体富集规律及找矿标志

一、矿床成因类型

系沉积型产于碳酸盐岩侵蚀面上的一水硬铝石铝土矿矿床。 二、矿体富集规律

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水等因素，该层水量较小，大金店煤矿排水的水量为0.23升/秒，水质HCO3—CaMg型，水温15摄氏度。

③二叠系砂岩裂隙承压含水层

由多层粗砂岩、中—细粒砂岩组成，以硅质胶结为主，次为泥质，岩石坚硬，裂隙发育，岩石较破碎，主要分布在矿层以北，上邓槽、新新、杨家门外、煤矿开采中常年被疏干的主要含水层，该层透水性较好，补给充沛，水量较大，煤矿常年排水量一般3.7-8.3升/秒。

④第四系孔隙潜水含水层

由砂（卵）砾石层、亚砂土层等组成，厚度一般2-5m，该层分布在沟谷两侧阶地，河床及山坡残积物中，前者水量较大，后者则小，受季节性变化明显，据调查，多数民井在枯水期即将干枯，造成民用水紧缺，据惠庄煤矿砂砾石厚1.5m，涌水量达2.2升/秒，水质HCO3—Ca型，水温15摄氏度。

（2）隔水层

①根据矿层分布的位臵，区内有石炭系中统（C2），铝土矿矿层的底板，由含铁泥岩、泥（页）岩等组成，平均厚11.53m，岩石致密，质软，局部较硬，在沟谷中本层的顶部与上层接触带处有季节性泉水出露，证实了该层透水性微弱，为矿层底板的相对隔水层。

②由二叠系的各砂岩层间的泥岩、页岩、炭质泥页岩等组成，厚度大于3m，为二叠系含水层间相对隔水层。

（3）区内补给、迳流、排泄条件

受构造地形的制约，岩层成单斜构造，倾角一般10-15度，地下

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水位埋藏较深，受矿区多处煤矿常年疏干，使矿区水位呈小波浪状，水位标高一般在430m左右，岩石大面积的裸露，地表风化裂隙和小冲沟发育等条件所致，直接受大气降水的补给，区内成为地下水的补给区和迳流区，区内有大小煤矿常年排水和泉水的溢出，人畜饮用等均为地下水的排泄途径。煤矿排水和泉水的溢出，沿河谷流往王堂水库，由此途中沿河谷下渗和库岸、库底的渗透，都将形成补给地下水和排泄地下水之间的水力联系。

（4）断裂构造带及其导水性

本区断裂构造受区域构造的控制，多次构造运动使地层成为不连续的断块，不但破坏了矿体的连续性，也使地下水的赋存、补给、排泄有所变化，断层多为高角度的正断层和逆断层，断层走向北东和近东西向。断层破碎带附近岩溶裂隙较发育，断层在断开的位臵，岩性的不同，水文地质条件有着明显的差异，如F5正断层，位于豹子沟南、白云质灰岩和含铝岩系接触带处，断层出露长300m，走向近东西，倾向南，倾角70度，断距30m，在冲沟处又与F2扭性断裂相遇，在F5断层破碎带中有泉出露，涌水量1.52升/秒，其他断裂在地表出露处，未有发现导水迹象，故为不导水断裂。

（5）充水因素

从上述水文地质条件看：

①整个矿区矿层分布位臵较高，其主矿陈楼段，矿层底板最低标高均在435m以上，地下水位430m。

②地表水体最高洪水位394.5m，当地受侵蚀基准面标高390m。

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③岩层倾角较缓，冲沟发育，利于自然排泄，断裂带大多数不导水和个别导水，但较弱，并且有附近煤矿常年疏干等条件，地下水和地表水均不构成对矿床充分的影响，对未来充水的唯一因素是大气降水对矿坑的影响。

综上所述，根据矿体所处的位臵，含水层的富水程度、构造发育情况、充水因素等条件分析，该矿区水文地质条件属简单类型。

第二节 工程地质

一、岩石工程地质特征

为评价矿床开采过程中的工程地质条件，采用邻近的平陌矿区岩石物理力学试验资料。根据岩石的物理力学性质，共划分四个工程地质岩组，其特征见表6-2。

工程地质岩组特征表 表6-2 工程地质 岩组 层位 岩石名称 工 程 地 质 特 征 剖面分布 坚硬 岩石 节理、裂隙、岩溶发育，顶板生物灰岩白云岩、角砾状∈、O2、抗压强度为107.8—151.3MPa、铝土矿铝土矿层及直灰岩、生物灰岩、C2、C3 抗压强度138.4-147.5MPa，底板灰岩抗接顶或底板。 铝土矿 压强度62.7-121.8MPa。 C3 细—中粗粒长石、石英砂岩 节理、裂隙较发育，层状构造，泥质、钙质胶结，岩石较破碎。 矿层间接顶板 半坚硬 岩石 软弱 岩石 松散 岩石 泥岩、砂质泥岩、主要为粘土矿物组成，易风化，遇水变C3、C2 粘土矿、含铁粘软，膨胀，具塑性、抗压强度为土岩。 17.9—58.7MPa。 Q、N 黄土状亚砂土、垂直节理发育、干燥后强度高，具湿陷亚粘土、砂砾石。 性，砂砾石松散状。 矿层直接或间接顶、底板。 覆盖于基岩之上。 30

二、含矿岩系及顶、底板岩层的稳固性 1、含矿岩系

岩性为铝土矿、粘土岩、含铁粘土岩等。铝土矿致密坚硬、疏松者皆有。裂隙稍发育，抗压强度为138.4-147.5MPa，野外采坑调查，边坡角84°-86°，近于直立，稳固性好。矿层直接顶、底板或夹石中的粘土岩、铝土岩、含铁粘土岩，抗压强度为17.9—58.7MPa，应属半坚硬—软弱岩层，稳固性差。但从旧采坑中观察，边坡仍可保持70°以上。当开采范围较大，软弱层处于饱水情况下，易沿顺向边坡产生层间滑动，对矿层开采有一定的影响。

2、顶板

岩性为生物灰岩、砂岩及泥岩等。灰岩裂隙岩溶发育，钻孔施工中常漏水。抗压强度为107.8—151.3MPa，岩层整体稳固性好。相间分布于灰岩、砂岩之间的泥岩等软弱层，易风化，具塑性，遇水变软，稳固性差。由于软硬岩层相间产生，在未来露采场的顺向边坡易沿软弱面产生层间滑动。特别是坚硬岩石多组节理或裂隙组合而出现分离体时，对矿层开采影响最大。

3、底板

由中奥陶统灰岩、角砾状灰岩、白云质灰岩组成，其顶部风化严重，岩石坚硬，抗压强度为62.7—121.8MPa，岩层稳固性好。当矿层开采见到此层位时，矿已采完，因此，不存在边坡问题。

三、新近系、第四系土质边坡的稳定性

该类边坡具有多层结构，直接不整合于基岩之上。岩性由黄土状

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亚砂土、亚粘土、砂砾石等组成。其厚度随基岩面的起伏而变化。平陌矿区对土层取样，土工试验结果表明：粉砂质重亚粘土稍湿，中密、可塑，为低压缩性土；粉砂质轻亚粘土稍湿、稍密、可塑，为中压缩性土。该层垂直节理发育，自然及采坑边坡近于直立状态（86°）。对未来露采场威胁最大的仍为顺向边坡一侧，易沿基岩倾斜面产生滑坡，应特别注意。

综上所述，本区工程地质条件属简单类型。

第三节 环境地质

区内新构造活动不强，断裂构造规模小，近期内地震活动较弱，震级低，地震次数少。相对而言，本区处于一个比较稳定的地区。

矿区内地质灾害现象少见，个别冲沟在暴雨季节偶尔可见规模很小的滑坡现象。区内岩石的放射性对人体无害。

随着区内矿产资源的开发，当地生态环境已受到一定的影响，造成部分植被破坏，引起局部水土流失和地表塌陷；废石、矿渣堆积于沟谷中，洪水期随水带入河流，不仅淤积河道，还污染地表水与地下水，这些都会对工农业及生活用水造成影响。矿床的开采，将会直接或间接地诱发地质灾害，导致自然环境的改变，破坏原有的生态平衡，增加了污染因素。由于人工开挖和采矿，在矿区可能引起崩塌、滑坡等现象。矿层及其顶底板局部含较多的黄铁矿结核，它在空气中氧化生成二氧化硫，增加了空气中硫的含量，对空气有一定的污染。

“三废”的排放是矿床开采时所遇到的环境地质问题。其发生、发展将会改变和破坏地质环境，导致环境污染。因此，对“三废”要

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