莫國浩，陳宇航，郝銀龍，于 波，2

（1.廣東省地質(zhì)建設工程集團公司；2.廣東省環(huán)境地質(zhì)勘查院，廣州 510080）

我國沉積砂分布廣泛，主要用作混凝土與砂漿骨料，質(zhì)量好的石英砂也可作為玻璃硅質(zhì)原料[1]。根據(jù)《廣東省礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃（2021—2025年）》，廣東省要推進建筑石料資源、硅質(zhì)原料資源的規(guī)?；_發(fā)利用。遂溪縣隸屬于廣東省湛江市，位于雷州半島。本文以遂溪縣為研究區(qū)，結合《礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范 建筑用石料類》（DZ/T 0341—2020）[2]、《礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范 硅質(zhì)原料類》（DZ/T 0207—2020）[3]，分析陸相沉積型砂礦勘查的重點并提出優(yōu)化策略，以期指導華南地區(qū)沉積型建筑用砂、硅質(zhì)原料用砂資源的勘查工作。

1 研究區(qū)概況

1.1 地質(zhì)背景

遂溪縣位于雷州半島，研究區(qū)涉及2 個砂礦區(qū)，分別屬于洋青鎮(zhèn)與界炮鎮(zhèn)，礦區(qū)距離北部九洲江現(xiàn)狀河道10～17 km。揭露的地層主要有第四系下更新統(tǒng)湛江組（Q1z）和第四系中更新統(tǒng)北海組（Q2b）。下更新統(tǒng)湛江組在礦區(qū)廣泛分布，地表均未出露，鉆孔均有揭露，主要被中更新統(tǒng)地層覆蓋。巖性以含黏土礫（質(zhì)）中粗砂為主，含黏土砂礫、含黏土中粗砂為次，砂層分選性差，層間夾含粉砂（質(zhì)）黏土、黏土。鉆孔揭露厚度大于25 m，礦區(qū)鉆探未揭穿底界，區(qū)域總厚度大于254 m。該區(qū)域屬以河流相為主的三角洲沉積。該層是礦區(qū)內(nèi)砂礦的賦礦層，砂礦體以層狀、似層狀產(chǎn)出。中更新統(tǒng)北海組在礦區(qū)內(nèi)分布廣泛、連續(xù)。巖性較穩(wěn)定，下部以棕黃、褐黃、褐紅色的礫石、礫砂為主，底部普遍有紅褐色、黑褐色鐵錳質(zhì)膠結層或呈層狀鐵質(zhì)結核；上部為棕紅、褐黃、土黃色砂質(zhì)黏土。鉆孔控制厚度為1.8～9.6 m，平均為5.65 m，區(qū)域上總厚度大于20 m。該區(qū)域屬洪積、沖積相沉積，與下伏湛江組呈平行不整合接觸。

1.2 礦床成因

研究區(qū)位于雷瓊斷陷盆地邊緣，外圍北部的云開隆起區(qū)，尤其是九洲江上游，有大面積從加里東期到喜馬拉雅期的花崗巖及混合巖化的巖石分布，巖石普遍含有石英礦物，是雷州半島沉積砂的主要物質(zhì)來源。湛江市屬于熱帶季風氣候區(qū)和亞熱帶季風氣候區(qū)，濕熱多雨，為花崗巖體風化剝離石英砂提供極其有利的氣候條件，風化形成的產(chǎn)物由河流搬運到下游沉積，形成沉積砂礦層。

1.3 礦權分布與開采工藝

雷州半島主要有濱海砂礦、玻璃用砂、高嶺土、建筑用砂等礦產(chǎn)資源。截至2020年，雷州半島擁有查明礦產(chǎn)資源儲量的大型玻璃用砂礦山2 個、中小型建筑用砂礦山3 個[4]。砂礦主要采用機械剝離覆蓋層+抽砂船自上而下、分層露天水下開采+分級篩分+汽車運輸?shù)拈_采方式。

2 陸相沉積型砂礦勘查的重點

《礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范 建筑用石料類》（DZ/T 0341—2020）、《礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范 硅質(zhì)原料類》（DZ/T 0207—2020）對勘查、測試和報告編制過程進行標準化規(guī)定。在2 個砂礦區(qū)勘查過程中，為了方便開采，提高礦權人經(jīng)濟效益，有必要明確陸相沉積型砂礦勘查的重點，然后采取優(yōu)化策略。

2.1 測試項目選擇

根據(jù)《礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范 硅質(zhì)原料類》（DZ/T 0207—2020），要進行重砂分析。砂類礦床應按不同礦石類型采集重砂分析樣，確定有用重礦物的種類和含量?？辈槠陂g需要采集體重樣。雷州半島砂礦層基本被平均厚5.65 m 的北海組覆蓋，設置礦權的區(qū)塊用地類型多為林場，根據(jù)《中華人民共和國森林法》，放坡開挖地表行為受限。測試項目要更有針對性。送樣時，樣品要區(qū)分原礦檢測還是精礦檢測，得出的結果能在編制資源儲量核實報告時使用，并被后續(xù)開發(fā)利用借鑒。

2.2 勘查工程設計

一是勘查工程間距的選擇?！兜V產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范 建筑用石料類》（DZ/T 0341—2020）實施后，建筑用砂以不同的勘查類型綜合確定勘查工程間距。二是勘查深度的確定。在2 個砂礦區(qū)勘查中，勘查深度由勘查單位根據(jù)實際地質(zhì)情況確定。

2.3 水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查

一是礦山邊坡穩(wěn)定性?！兜V產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范 硅質(zhì)原料類》（DZ/T 0207—2020）規(guī)定礦體邊坡角為30°，《礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范 建筑用石料類》（DZ/T 0341—2020）規(guī)定松散狀砂礦邊坡角不大于45°。在勘查中，要注意實際巖土物理性質(zhì)差異，為資源量計算和開發(fā)利用提供數(shù)據(jù)支撐。二是水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查與安全生產(chǎn)。目前，砂礦基本采用水下船采工藝，采坑水位的變化影響水泵揚程、抽砂管長度等，進而影響生產(chǎn)效率與人員、設備安全。

2.4 資源利用與生態(tài)保護

根據(jù)2 個砂礦區(qū)地質(zhì)情況，北海組加權平均厚度超過5.65 m，呈層狀、似層狀分布于礦區(qū)地表，礦體內(nèi)部含黏土夾層。礦區(qū)土石方剝離量大，排土場占用較多土地資源。根據(jù)礦產(chǎn)規(guī)劃和生態(tài)文明建設的要求，廣東省建筑石料采礦權投放將更加有序，嚴控年產(chǎn)能小于30 萬m3的建筑石料礦山建設。礦區(qū)鉆孔采用勘探線法進行布置，傳統(tǒng)的資源量估算方法一般有平行斷面法、水平投影地質(zhì)塊段法，選擇更合適的估算方法能精簡工作量，能更精確估算資源量。《礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范 硅質(zhì)原料類》（DZ/T 0207—2020）對硅質(zhì)原料工業(yè)用途的劃分更細致，同時要綜合利用剝離層、尾泥等資源，市場調(diào)研要更全面、更有的放矢。按照《固體礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范總則》（GB/T 13908—2020），開展綠色勘查，實現(xiàn)勘查過程的環(huán)境影響最小化。

3 優(yōu)化策略

3.1 合理選擇測試項目

一是開展重砂測試。除了建筑用砂與硅質(zhì)原料類，雷州半島砂礦主要為濱海型重砂礦，含鋯石、鈦鐵礦、金紅石等，考慮到鈦、鋯等礦物對玻璃面板會有負面影響，補充的重砂測試類型為鋯石、鈦鐵礦、金紅石。二是在外圍同一礦層采集小體重樣。在野外地質(zhì)調(diào)查中，注意礦區(qū)外圍是否存在陡坎、岸坡。該地區(qū)礦體呈層狀、似層狀，連續(xù)性好，可在岸坡、礦山邊坡采集小體重樣進行測試。三是明確原礦、精礦測試目的。勘查中，礦體劃分與資源量計算的樣品以原礦測試為主，涉及礦產(chǎn)品質(zhì)量評估的以精礦測試為主，做好同一測試項目精礦、原礦測試數(shù)據(jù)比較與規(guī)律總結，提供礦山開發(fā)利用基礎數(shù)據(jù)。四是開展水下、水上自然休止角測試。礦區(qū)涉及的地層主要為北海組和湛江組，湛江組中雜色黏土多為可塑黏土，可作為多層建筑物的地基持力層[5]。采集覆蓋層樣品、黏土夾層樣品、礦體砂樣進行水上、水下自然休止角測試，同時結合相關規(guī)范要求，綜合確定各層開采邊坡角度。

3.2 科學設計勘查工程

一是綜合設計勘查網(wǎng)度。結合礦區(qū)地形起伏程度、前期踏勘、礦體形態(tài)與礦石質(zhì)量等，合理確定勘查網(wǎng)度，在實際鉆探過程中，根據(jù)鉆探中間成果，及時機動加密或減少鉆探密度。雷州半島地勢平坦，勘查設計鉆孔間距一般為150 m，征地困難區(qū)域適當放寬至200 m。二是綜合確定開采深度。綜合考慮礦區(qū)面積、周邊礦區(qū)開采深度、抽砂設備揚程、地下水位深度、黏土層深度與厚度，以30 m 深度以下的黏土夾層頂面作為底板，前期鉆孔可分散施工，鉆探深度根據(jù)礦區(qū)黏土夾層深度與厚度靈活調(diào)整，適當打穿30 m以下的黏土夾層，了解礦區(qū)黏土夾層數(shù)量與厚度，綜合確定底板深度。

3.3 加強水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查

開展水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查，完善截排水與邊坡穩(wěn)定措施。根據(jù)氣候、地形與開采工藝，調(diào)查降水、地下水與地表徑流的關系。編制核實報告時，做好邊坡穩(wěn)定評述，補充截排水措施，提醒采礦人減少水位升降對開采施工、邊坡穩(wěn)定性的影響。

3.4 強化資源利用與生態(tài)保護

一是綜合利用剝離層與尾泥，減少排土場土地占用。剝離層包括覆蓋層與黏土層，尾泥主要為礦體淘洗后壓濾機產(chǎn)生的黏土濾餅。覆蓋層綜合利用的方向有復墾復綠、燒磚、燒制陶器、道路墊層和基坑回填土等；黏土層、尾泥綜合利用方向有燒磚、燒制陶瓷等。綜合利用的各項指標要滿足各自領域的規(guī)范要求，所以要根據(jù)綜合利用方向進行測試。二是資源儲量規(guī)模盡可能滿足中大型礦山生產(chǎn)建設規(guī)模與年限要求，方便推進砂石資源規(guī)模開發(fā)與整體修復。按照礦業(yè)權設置程序，拓寬礦區(qū)范圍，整合周圍老礦山。三是合理選擇資源儲量估算方法。受農(nóng)田與林地等限制，部分鉆孔不在設計的勘探線上，雷州半島地勢較緩，沉積砂礦體層狀、似層狀分布，傾角較緩，可采用水平投影地質(zhì)塊段法估算砂礦體資源量。四是區(qū)域聯(lián)動，細化經(jīng)濟效益分析。加強資源供給端和需求端的銜接，結合交通條件，調(diào)研主礦種市場需求及價格，預測市場走勢，并根據(jù)市場、交通、價格、政策等因素，提出綜合利用方向供礦權人選擇。五是發(fā)展綠色礦業(yè)。依靠新技術和管理創(chuàng)新，最大限度減輕勘查活動對生態(tài)環(huán)境的破壞，避免大規(guī)模開挖。將綠色發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護要求貫穿于礦產(chǎn)勘查的全過程，并在報告中體現(xiàn)。

4 結論

遂溪縣位于雷州半島，蘊藏豐富的陸相沉積型砂礦資源?？辈闀r，要確定礦床是否含有達到工業(yè)品位的重砂礦物，采集體重樣，開展樣品原礦與精礦的比較測試。同時，根據(jù)相關規(guī)范，合理布置工程間距，根據(jù)實際地質(zhì)情況機動確定勘查深度，注意地下水與開采幫坡對安全生產(chǎn)的影響。要加大研發(fā)投入，綜合利用剝離層及尾泥，合理估算資源儲量，實現(xiàn)綠色勘查和綠色開發(fā)。