山东三山岛金矿幼儿园,矿床位于沂沭大

研究了矿区地应力场分布规律及其与地质构造的关系。 实测的三维地应力状态与区域构造应力场显示了良好的一致性，证明了实测结果的可靠性和正确 性，对矿山开采设计具有重要的指导意义。 三山岛金矿位于山东省莱州市北 32 km，北、 西面临渤海，东南面与陆地相连，是我国的滨 海地下金矿。 矿床位于沂沭大断裂东侧次一级断裂 ——三山岛断裂带内，属典型的破碎带蚀变岩型岩 浆热液矿床。

该矿不但具有复杂的区域地质背景，而且具有 复杂的工程地质及水文地质条件。 为了对矿区的稳2地质构造分析2.1 区域地质构造 三山岛矿区位于胶东半岛西北部，从大区域来 看，其构造应力场受华北近 EW 向构造应力场的控2004 年 2 月 18 日收到初稿，2004 年 4 月 5 日收到修改稿。

金矿床位于

* 国家自然科学基金(50074002)资助课题。 作者 苗胜军 简介：男，25 岁，2000 年毕业于北京科技大学资源工程系采矿专业，现为北京科技大学工程力学专业博士研究生，主要从事岩石力学 与工程方面的监测与控制研究工作。 E-mail：[email protected]。

第 23 卷 第 23 期苗胜军等. 三山岛金矿地应力场与地质构造关系分析? 3997 ?制1，如图 1 所示。 早新华夏系断裂是产生于侏罗纪的 NE 向构造， 区内代表性断裂有 3 条，自西向东分别为三山岛断 裂，黄-掖断裂和招-平断裂，均属压扭性质。 整个 构造是在 NW-SE 向侧压力作用下形成的。 2.2 矿区地质分析 三山岛金矿床赋存于三山岛断裂中，该断裂带 位于胶东金矿化集中区的西端，仅局部出露地表， 大部分被第四系覆盖，北东起三山岛镇，南西至 潘家屋子，两端延入渤海，其南西端入海后在芙蓉 岛有出露。 陆地出露长 12 km，宽 50～200 m，平面 上呈“Ｓ”形展布。

幼儿园

总体走向 40° ，倾向 SE，倾角 35° ～45° 断裂主要沿花岗岩与胶东群接触带展布，。 由糜棱岩、碎裂岩和碎裂状岩石组成，有连续而稳 定的主裂面，呈舒缓波状，显压扭性特点。 区内主要构造形式是褶皱构造和断 裂构造，并以断裂为主。 可分为 EW 向构造、早新 华夏系构造、新华夏系构造2，3，如图 2 所示。 EW 向构造是在太古、元古代生成发育并基本 定型的，其主要表现形式是在老基底上的褶皱断裂 带。 栖霞复式褶皱是 EW 向构造的主体，与褶皱伴 生的断裂多被后期的新华夏系断裂复合、牵引和改 造，与其对应时期的构造主压应力为 SN 方向。 F1 断层为控矿构造，是三山岛断裂带后期活动 的产物，产状 NE35° ～40° /SE∠40° 1 断层主断裂。 在主裂面两侧存在 1～10 m 厚的破碎蚀变岩带。 F1 断层是直接影响所 有采场顶板和上盘矿岩稳定的主要断层。

F2 断层位于 67.14 m 高地(中间山头)和西山头 之间，产状 NE15° /NW∠60° ～80° ，北端伸入渤海， 南端延至村幼儿园与 F3 断层相交，为压扭性断层。 F3 断层为张扭性断裂，产状 NW310° /NE∠85° 或 NW310° ⊥。 整个破碎带宽度较大，最宽达 20 多 米，并切割错动了 F1 断层。 F3 断层因其特殊的工程 地质和水文地质条件，严重地影响着矿山井巷工程 的布置形式，但因是高倾角的横断层，对采场矿岩 的稳定性影响不大。

由于地质体中构造及结构的复杂性，局部地区 构造应力场与大区域总体构造应力场可能不尽一 致，因此，在评价分析矿区范围构造应力场时，需 要用现场应力测量对其进行定量评价。 3.2 各测点地应力计算结果 由现场记录的应变值和试验测得的各测点的岩 石弹性模量和泊松比，根据相关公式求得各测点的 地应力值。 在该程序中，同时使用了 F 检验剔除非 正常数据，以减少计算误差。 3.3 现场测量结果分析 (1) 每个测点均有 2 个主应力接近于水平方向， 另有 1 个主应力接近于垂直方向。 (2) 主应力位于近水平方向，走向为 NWWSEE 向。 水平主应力值远大于自重应力，说明 三山岛金矿地应力场是以水平构造应力为主导的。 (3) 4 个测点水平间距离不超过 300 m， 相 对整个区域比较集中。 可以使用线性回归分析的方 法，对所测 4 个点的应力值进行了回归分析，得到 研究区内地应力场随深度的变化规律。

为了 提高地应力测量结果的精度和可靠度，在现场测量 和对测量结果的计算、分析中，采用了蔡美峰教授 发明的完全温度补偿技术及自动化应变测量和记录 系统，通过双迭代法求解岩石弹性模量、插值系数和 原岩应力6～10。 σ v = 0.28 + 0.025 5H所示。 (MPa)式中：H 为测点埋深，单位为 m。