新疆溫泉縣哈爾達(dá)坂鉛鋅礦床工程地質(zhì)條件分析

薛言 楊成梅

摘要：礦區(qū)處于博爾塔拉河谷斷裂及沃托格賽爾斷裂中間部位，巖漿活動(dòng)頻繁，斷裂構(gòu)造發(fā)育，熱接觸交代變質(zhì)、動(dòng)力變質(zhì)作用明顯。經(jīng)過工程地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有探礦坑道總體穩(wěn)定性良好，工程地質(zhì)勘探類型為第三類。礦區(qū)地層巖性較復(fù)雜，受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造影響，小型斷層較發(fā)育。有斷層帶及局部破碎帶影響巖體穩(wěn)定，局部地段易發(fā)生礦山工程地質(zhì)問題，礦區(qū)工程地質(zhì)條件復(fù)雜程度為中等型。

關(guān)鍵詞：哈爾達(dá)坂；工程地質(zhì)；鉛鋅礦床

一、礦區(qū)地質(zhì)特征

（一）地層

哈爾達(dá)坂鉛鋅礦區(qū)內(nèi)出露地層為中元古界長(zhǎng)城系哈爾達(dá)坂群上亞群（Chhrb）及下亞群（Chhra）、下石炭統(tǒng)阿恰勒河組下亞組（C1aa），兩者呈斷層接觸，第四系沖洪積物及冰磧物沿溝谷及平緩的山脊分布。詳查區(qū)內(nèi)僅出露中元古界長(zhǎng)城系哈爾達(dá)坂群上亞群（Chhrb）及下亞群（Chhra）及第四系[1]。

本礦區(qū)含礦層主要為哈爾達(dá)坂群上亞群中部白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖層，主要呈帶狀、似層狀、透鏡體狀或不規(guī)則狀近東西向展布，傾向南，傾角6385°，寬500800米，長(zhǎng)大于7.5千米，自西向東橫貫全區(qū)。區(qū)內(nèi)主要礦體均賦存于該套地層中，賦礦巖石為白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、微晶灰?guī)r等，個(gè)別礦體賦礦巖石為硅質(zhì)巖。礦區(qū)南部發(fā)育的銅、鉛鋅礦（化）體，含礦巖石為下石炭統(tǒng)阿恰勒河組下亞組巖屑砂巖、粉砂巖，礦化體賦存在北東東向斷裂破碎帶中。

（二）構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，且與成礦作用關(guān)系較密切。

1）褶皺：礦區(qū)屬哈爾達(dá)坂背斜南翼，總體呈一單斜構(gòu)造，地層總體走向近東西向，傾向南，傾角6587°，巖層產(chǎn)狀多較陡，層間小褶皺、小揉皺發(fā)育，常見時(shí)南時(shí)北的傾向變化。

2）斷裂：礦區(qū)內(nèi)受博爾塔拉河谷斷裂、沃托格賽爾河谷斷裂以及牙馬特等區(qū)域性斷裂構(gòu)造的影響，形成多條斜列或平行的次級(jí)斷裂。礦區(qū)內(nèi)分布具一定規(guī)模的有七條斷裂，其中北西西向五條、近東西向斷裂一條[2]。

（三）巖漿巖

礦區(qū)西北約1千米處有大面積分布的華力西中晚期侵入的石英閃長(zhǎng)巖體，區(qū)內(nèi)僅見細(xì)粒閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)玢巖脈，呈巖枝狀、脈狀產(chǎn)出，巖脈總體走向北東，長(zhǎng)一般50300余米，寬一般幾米至十余米，順地層產(chǎn)出或斜切地層，因斷裂構(gòu)造作用多呈蛇形彎曲、形態(tài)復(fù)雜。礦區(qū)內(nèi)未見火山巖。

（四）變質(zhì)作用

礦區(qū)的變質(zhì)作用可劃分為區(qū)域變質(zhì)作用、動(dòng)力變質(zhì)作用、接觸交代變質(zhì)作用，區(qū)域變質(zhì)作用反映了礦區(qū)早期的地質(zhì)發(fā)展特征，動(dòng)力變質(zhì)作用和接觸交代變質(zhì)作用與鉛、鋅的成礦作用關(guān)系密切。

（五）圍巖蝕變

礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變主要有碳酸巖化、硅化、透閃石化、黑云母化、黃鐵礦化等[3]。

二、礦區(qū)工程地質(zhì)條件

（一）巖土工程地質(zhì)分類、巖石和巖體質(zhì)量評(píng)價(jià)

礦區(qū)內(nèi)主要出露第四系、長(zhǎng)城系哈爾達(dá)坂群和華力西期的侵入巖，第四系松散堆積層巖性為碎石土和塊碎石土，基巖為灰?guī)r、白云巖、大理巖和板巖等，侵入巖巖性主要為閃長(zhǎng)玢巖和閃長(zhǎng)巖等。據(jù)鉆孔揭露，近礦體和礦體巖性主要為板巖、大理巖、灰?guī)r和白云巖等。詳查期間，根據(jù)相關(guān)規(guī)范，對(duì)礦體及頂?shù)装鍘r石取樣進(jìn)行巖石物理力學(xué)性質(zhì)測(cè)試，并進(jìn)行2013年施工鉆孔工程地質(zhì)編錄，統(tǒng)計(jì)巖心RQD值，根據(jù)RQD確定巖石質(zhì)量。對(duì)礦區(qū)內(nèi)代表或典型巖石均取樣進(jìn)行物理力學(xué)性質(zhì)測(cè)試（閃長(zhǎng)巖和板巖資料系收集），因此除了用RQD值評(píng)價(jià)巖石質(zhì)量法外，還采用巖體質(zhì)量指標(biāo)法對(duì)區(qū)內(nèi)主要巖體質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，計(jì)算公式如下：

M=Rc·RQD/300

式中：M——巖體質(zhì)量指標(biāo)；Rc——巖體飽和抗壓強(qiáng)度，MPa。

計(jì)算參數(shù)根據(jù)巖石物理力學(xué)性質(zhì)測(cè)試結(jié)果，多組取平均值。評(píng)價(jià)結(jié)果：巖石RQD值為51～66%，巖體質(zhì)量指標(biāo)為0.03～0.07，巖石質(zhì)量中等，完整性中等，巖體質(zhì)量總體差。

（二）結(jié)構(gòu)面特征

礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造以斷層為主，但無區(qū)域性大斷層，礦區(qū)范圍內(nèi)發(fā)育小型次級(jí)斷層。故區(qū)內(nèi)結(jié)構(gòu)面是主要為斷層和裂隙，即Ⅲ級(jí)和Ⅳ級(jí)結(jié)構(gòu)面，現(xiàn)分述如下：

Ⅲ級(jí)結(jié)構(gòu)面：礦區(qū)內(nèi)的構(gòu)造以褶皺為主，斷層發(fā)育程度低。受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造條件影響，礦區(qū)內(nèi)分布較多的次級(jí)小型斷層，鉆孔揭露分布密度一般為1～2條/孔，小型斷層走向長(zhǎng)度一般小于200m，斷層帶寬一般為1.0～3.0m。斷層破碎帶及影響帶內(nèi)巖石破碎，巖心完整性差，以碎塊狀和塊狀為主，RQD值一般小于25%，甚至小于5%[4]。

Ⅳ級(jí)結(jié)構(gòu)面：區(qū)內(nèi)Ⅳ級(jí)結(jié)構(gòu)面指各種構(gòu)造裂隙、溶蝕裂隙、層間裂隙和風(fēng)化裂隙，區(qū)內(nèi)基巖為半堅(jiān)硬、堅(jiān)硬巖石，由于氣候因素，巖石抗風(fēng)化能力較差，加之構(gòu)造作用，故裂隙發(fā)育。

（三）生產(chǎn)活動(dòng)與邊坡失穩(wěn)事故的主要危險(xiǎn)因素

采礦工作面的危險(xiǎn)因素：

①局部斷層帶、斷層影響帶和裂隙發(fā)育帶和強(qiáng)風(fēng)化帶，支護(hù)加固不夠；②爆破未按照安全工作操作規(guī)范進(jìn)行。

三、結(jié)論與建議

礦區(qū)構(gòu)造發(fā)育中等，巖石質(zhì)量中等，完整性中等（巖石RQD值為51～66%）；巖體質(zhì)量總體差（巖體質(zhì)量指標(biāo)為0.03～0.07）。表層及淺部風(fēng)化裂隙發(fā)育，中深部發(fā)育溶蝕裂隙帶、層間裂隙帶和斷層破碎帶，局部地段裂隙帶發(fā)育密度較大，裂隙帶寬一般小于5.0m?，F(xiàn)有探礦坑道總體穩(wěn)定性良好，巖體穩(wěn)定性主要取決于層間結(jié)構(gòu)面、構(gòu)造破碎帶及巖體風(fēng)化程度。故礦區(qū)工程地質(zhì)勘探類型為第三類。

礦區(qū)地層巖性較復(fù)雜，小型斷層較發(fā)育，從鉆孔揭露情況看，中淺部小型斷層相對(duì)發(fā)育，斷層破碎帶分布密度中等，斷層帶或影響帶寬一般小于5.0m；表層巖石風(fēng)化強(qiáng)烈。有斷層帶及局部破碎帶影響巖體穩(wěn)定，局部地段易發(fā)生礦山工程地質(zhì)問題，故礦區(qū)工程地質(zhì)條件復(fù)雜程度為中等型。

參考文獻(xiàn)：

[1]成勇，閆存興，朱生善，俞彥龍，張暉.新疆溫泉縣哈爾達(dá)坂層控型鉛鋅礦床的發(fā)現(xiàn)及其找礦意義[J].西北地質(zhì)，2012（3）.

[2]曹新南.從閃鋅礦標(biāo)型特征論溫泉哈爾達(dá)坂鉛鋅礦成因[J].新疆有色金屬，2015（6）.

[3]成勇，李永，朱生善，俞彥龍.新疆哈爾達(dá)坂鉛鋅礦床地質(zhì)特征及成因分析[J].礦產(chǎn)勘查，2015（1）.

[4]張暉.新疆哈爾達(dá)坂鉛鋅礦地質(zhì)——物探找礦模型[J].甘肅冶金，2015（4）.