西藏工布江达县亚贵拉铅锌矿床开采技术条件分析

2011-02-15仝长水杨兴明曹苏傲李新法

中国矿业 2011年12期

仝长水，李萍，杨兴明，曹苏傲，李新法，高明

(1.中国地质大学(武汉)环境学院，湖北武汉 430074；2.河南省地质调查院，河南郑州 450001)

西藏工布江达县亚贵拉铅锌矿床位于狮泉河一纳木错-嘉黎结合带南侧，隆格尔-工布江达弧后断隆带内，距工布江达县金达镇40 km。2003～2005年，河南省地质调查院在金达成矿远景区开展1∶5万水系沉积物测量时，发现了亚贵拉铅锌多金属矿床，并对其进行勘查评价，目前已发现铅锌矿体9个，钼矿体1个，亚贵拉铅锌矿床具有规模大、品位富的特点[1]。据中国地质调查局2008年11月公布的数据，亚贵拉矿区新增资源量：铅锌74.74万t、银930.67t[2]。属于斑岩型钼矿矽卡岩型-热液脉型铅锌铜银多金属矿床，石英斑岩岩体侵位年龄在126.7Ma～130.6 Ma之间，属于燕山晚期碰撞前和主碰撞期早期成矿；亚贵拉铅锌矿床的发现对冈底斯的区域找矿具有极其重要的意义[3]。

为了尽快把资源优势变为经济优势，支持西藏经济社会的发展，为矿床开发提供依据，进行了矿床开采技术条件调查和评价。

1 矿区水文地质条件

矿区位于冈底斯山脉东段，属高寒缺氧山区。区内山势陡峻，切割强烈，海拔4600～5600 m，相对高差大于1000 m，属典型的高山峡谷地貌。矿区气候属高原亚寒带半干旱～半湿润季风气候区，每年10月底开始结冰，来年5月初解冻，冰冻期较长，冻土层厚度一般在5m左右。据矿区2008年6～11月简易气象观测资料，6～9月为雨季，总降雨量696.30 mm ，10月份以后进入旱季，降水量27.2～10 mm。矿区大地构造位置处于雅鲁藏布江巨型铜多金属成矿带北亚带，横跨纳木错一嘉黎结合带南北两侧，北部属昂龙冈日-班戈-腾冲岩浆弧带，南部属隆格尔-工布江达弧背断隆带,由于经历长期复杂的地质构造演化历史，不同时期、不同类型的构造形迹叠加在一起，形成复杂的区域构造格局[4]。

亚贵拉铅锌矿床出露地层为上石炭～下二叠统来姑组，呈单斜产出，总体倾向NNW，倾角42°～71°。主要岩性为变石英砂岩、长石石英砂岩、砂质板岩、大理岩及矽卡岩，铅锌矿体主要呈似层状、透镜状，赋存于来姑组第二岩性段大理岩(矽卡岩)与变石英砂岩岩性转换部位，受大理岩和同生沉积断层控制，含矿岩石为矽卡岩化大理岩或透辉石矽卡岩[5]。

1.1 地下水类型及含水层、隔水层特征

1.1.1 松散岩类孔隙水

含水层主要为第四系，山坡上第四系结构松散、透水性强、下渗迅速，为富水程度很弱的不含水透水层。山脚地带及沟谷两侧富水程度较强、渗透性也较好，坡脚常见出水点，为富水程度较强的孔隙含水层。

1.1.2 碳酸盐类溶隙裂隙水

矿区大理岩因受应力影响局部节理裂隙发育，地表未见岩溶发育，仅有小溶隙。赋矿部位及其两侧附近围岩因受热液蚀变影响结构较致密，坑探施工过程中局部见有少量的滴水现象。从总体看区内大理岩及矿体为透水性和富水程度较弱的溶隙裂隙含水层。

1.1.3 基岩裂隙水

矿区变质石英砂岩组成的坑道中见有渗水现象，为透水性弱、富水程度也弱的含水层。

1.1.4 含水层与隔水层

矿区含水层主要为第四系松散岩类、大理岩及变质石英砂岩。隔水层主要为变质泥岩、砂质板岩、泥质板岩。

断裂构造带为矿区地下水的主要富集区和导水通道，断裂构造带岩石破碎，节理裂隙发育，透水性强，局部含构造裂隙水。从坑探工程施工情况看，在PD0、PD3和PD4坑道内多处发现有出水点，主要分布在构造破碎带内。其涌水量明显受大气降水的影响，平时只是滴水，雨季时滴水成串，说明地下水主要由大气降水补给，并通过裂隙及破碎带的沟通，流向坑道内，是地表水与地下水联系的主要通道，其透水性和富水程度受构造和裂隙发育控制，分布极不均匀。

1.2 地下水的补径排条件

矿区属高山深切割区，四面高山环绕，矿体主要分布在地形较高的山坡地带，在其周围构成一个独立的水文地质单元，地下水的补给、径流及排泄条件简单。

松散岩类孔隙水，主要分布于风化强烈的山坡上及河谷地带。山坡上第四系松散堆积层结构松散、透水性强、下渗迅速，至基岩面后顺自然坡度径流至河谷以泉或潜流排泄；地下水的流向与河谷阶地的坡向基本一致，地下水以潜流的形式补给河水。

碳酸盐类溶隙裂隙水含水层岩石裸露地表，大气降水通过断裂、裂隙等途径，直接渗入补给。地下水运移的特征表现为途径短、速度快、强度大。由于地形切割强烈，溶隙裂隙水运移至在地形切割处或相对隔水层时，以季节性下降泉或上升泉的形式排泄。

区内各时期的侵入岩岩性硬而脆，表层风化节理裂隙发育，有利降水渗入，但埋藏较浅。由于区内切割强烈，地下分水岭与地表水分水岭基本一致，其特点是就地补给，向附近沟谷排泄为其主要形式。地下水径流途径短，坡度大，水循环交替迅速。

1.3 地下水动态变化

矿区内泉点发育，在区内的主要河流—日翁浪河两侧见有6处天然泉点，多以季节泉为主，泉水流量与大气降水关系密切，雨季泉点涌水量明显增大，旱季泉点涌水量较小，甚至干枯，流量变化幅度很大。所见泉点出口均出露于第四系，未见到基岩涌水口。

矿区含矿岩石主要为矽卡岩及矽卡岩化大理岩，其围岩主要为大理岩或变质石英砂岩，均是一些透水性弱且富水程度弱的岩石，地下水动态与大气降水密切相关，雨季水位升高，旱季水位下降，滞后期1个月左右。

1.4 矿床充水因素及矿山供水方向

1)矿床充水的主要来源为大气降水。地表水及地下水的流量变化均受大气降水的影响，变化幅度大，消涨极快。虽然区内大气降雨量较大，但由于矿区地形坡度大，沟底比降大，地表迳流条件好，对疏干有利。

2)断裂构造带透水性较强，虽然规模不大，但在雨季地表水可能会通过构造带涌入矿坑，对矿床开采工作造成一定的充水威胁。

3)矿体含矿岩石主要为矽卡岩及矽卡岩化大理岩，其围岩主要为大理岩或变质石英砂岩，均是一些透水性弱且富水程度弱～中等的岩石，对矿床开采影响不大。但是由于区内碳酸盐岩较发育，虽然地表未见岩溶发育，但不排除地下有岩溶发育的可能性，矿床开采过程中要加以注意，防止岩溶充水。

4)区内矿产均出露在山上，矿体最低出露标高在4650m以上，因此作为对矿山有影响的地下水或地表水流对矿业活动影响有限，大气降水-特别是雨季的山洪暴发，则是危害矿山的主要因素。裂隙发育带和断裂构造带则可能局部富水，开采时应加以注意。

1.5 矿区水文地质类型

矿区主要矿体的分布均高于侵蚀基准面；大气降水是地下水的唯一补给来源；矿区地形坡度较大，有利于自然排泄；矿床主要充水含水层岩性为大理岩、矽卡岩化大理岩、变质石英砂岩，其透水性较弱，富水程度弱～中等，矿床主要充水含水层和构造破碎带富水性较弱，地下水补给条件较差。因此，初步确定矿区水文地质类型应属水文地质条件简单类型。

2 矿区工程地质条件

2.1 矿体及其围岩稳定性评价

本矿区矿体的岩性主要为含矿矽卡岩及矽卡岩化大理岩。其围岩为大理岩、矽卡岩化大理岩、变质石英砂岩。岩石结构致密，胶结较好。虽然近地表裂隙较发育，呈不规则状分布，以构造裂和风化裂隙为主，岩石稍显破碎，但向深部矿体和围岩稳定性较好，在开采过程中不易于发生大规模的掉邦、冒顶现象。但应注意的是，局部岩石、矿石裂隙比较发育，尤其是在破碎带附近，可能会出现一些掉块现象，应及时进行支护，以防发生垮塌。

2.2 矿区工程地质条件

经野外实地观查及室内综合研究认为，本矿区地形地貌条件简单，含矿地层岩性组合较稳定，地质构造简单，岩溶不发育，岩层以中至厚层状为主，稳定性较好，不易产生不良工程地质问题。初步确定本矿区工程地质条件为简单型。

3 矿区环境地质条件

3.1 矿区环境地质概况

矿区位于藏东南高山峡谷区，自然环境条件恶劣，山坡地带倒石堆发育，沿沟谷及山脚植被比较发育，多被高山草甸覆盖，局部发育灌木林。自然灾害主要有雪灾、风灾、干旱、洪水、泥石流等。

矿区属高山深切割区，地形坡度较大，加上高寒气候和较大的温差条件，物理风化作用非常强烈，山坡地带残坡积物及倒石堆发育，且厚度较大，易于出现的重力失衡而引发滑坡、泥石流等自然灾害,是本区比较明显的也是非常主要的自然地质灾害。矿区离居民点较远，附近无工厂,矿区地震烈度为Ⅳ级，破坏影响不大。据调查，矿区及其附近无地震史。