新疆黄山东铜镍矿床水文地质特征分析

2019-02-09马海峰

世界有色金属 2019年6期

马海峰

（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局七〇一队，新疆昌吉 831100）

黄山东铜镍矿床位于新疆哈密市境内，地处中亚造山带东天山觉罗塔格岛弧，矿床严格受控于黄山韧性剪切带控制，含矿岩体为镁铁—超镁铁质岩石，呈纺锤状侵位于晚石炭世火山岩中[1-3]。矿石及岩石变形、破碎强烈，为资源的开发利用增加了难度，基于此，本文着重分析该矿床的水文地质条件，为进一步开发利用提供依据。

1 区域地质背景概况

黄山东铜镍矿床位于中亚造山带之东天山罗塔格岛弧，南邻华北克拉通和塔里木地块，北接西伯利亚克拉通[4，5]。矿区出露地层相对简单，以上石炭统干墩组（C2g）为主，第四系冲洪积物次之。干墩组（C2g）根据岩性变化可以分为三个岩性段：干墩组下段（C2g1）出露最多，上部以含炭质粉砂岩、板岩为主，夹有少量的细砂岩、硅质板岩等，下部以砾岩、含砾砂岩、砂岩为主，夹薄层状灰岩；干墩组中段（C2g2）以火山岩为主，主要为千糜岩化沉凝灰岩，与干墩组下段（C2g1）呈断层接触关系；干墩组上段（C2g3）由细砂岩、粉砂岩组成，夹有闪长岩脉、石英脉、细晶岩脉等。

矿区断裂构造极为发育，以区域性大断裂的次级破碎带为主，控制着矿区内地层、岩浆岩、矿体等的展布形态。矿区构造总体上呈南倾的单斜构造，局部见牵引褶皱。矿区岩浆岩较为发育，以华力西中期中基性岩浆活动最为发育，酸性岩浆岩和超基性岩次之。与成矿关系密切的岩体为黄山东杂岩体，是一个同源的基性～超基性复式杂岩体，主要由角闪辉长岩、橄榄辉长岩、辉长苏长岩等组成。

2 矿区水文地质特征

（1）矿区概况。黄山东铜镍矿床海拔高约1000m～1058m，相对高差一般为30m，最大高差约90m。矿区所处位置海拔相对较低，且相对高差较低，因此矿区地形切割也较小，属于浅切割区域。矿区山脊总体走向与区域构造迹线一致，均呈北东东向展布。矿区属于大陆性气候，较为干燥、多风、降雨量极少，而蒸发量极大。矿区地表水系以暂时性洪流水系为主，向矿区低洼地带汇集。

（2）矿区地下水类型。矿区内地下水类型较为简单，其含水岩组也较单一。第四系冲洪积物零星展布于矿区沟谷及低洼地带，未形成统一的含水层。基岩裂隙水的潜水水位埋深较深，约2387m，根据野外泉点调查资料显示，单位涌水量约0.24ml/s·m，总体上属于无水区域。地下水类型为Cl--Na+-Ca+型水，矿化硬度一般为12g/L，属于盐水。

（3）矿区含水岩组。矿区含水岩组较为单一，根据赋存特征可以划分为两类，一是冲积淤积砂砾石透水层组，二是基岩风化裂隙含水岩组。矿区内第四系不发育，主要以零星状展布于矿区沟谷及低洼地带，由于第四系出露面积较小且极为分散，导致第四系未能形成统一的含水层，加之矿区内第四系沉积物厚度较小，难以形成较为稳定的冲积淤积砂砾石含水层，因此，矿区内第四系冲积淤积砂砾石为主要的透水层。

基岩风化裂隙水，矿区内基岩裂隙水的潜水水位埋深约为2387m，根据泉点资料显示，单位涌水量约0.24ml/s·m，总体上属于无水区域。因此，矿区内基岩风化裂隙水对矿体的开发影响不大。

（4）矿区地下水动态变化规律。根据前文可知，矿区内第四系冲积淤积砂砾石层为矿区内主要的透水层，而矿区内地表水系以洪流水系为主，因此，矿区地下水的动态变化受大气降雨控制明显，具有地下水为变化随大气降雨变化而变化的特征，使得矿区地下水的潜水水位变化幅度较大，在降雨集中的时段内，地下水潜水的水位明显升高。

当处于枯水期时，地下水潜水的水位显著降低。因此，矿区地下水水位的变化受大气降雨影响明显，具有明显的周期性，即夏季水位变化幅度明显高于冬季的水位变化。

（5）矿区地下水的补给排条件。根据矿区水文地质调查发现，矿区暂时性洪流主要从矿区由东向西径流，地下水的形成与补给方式与区域补给方式一致，受地形控制和大气降雨控制明显。矿区地形地貌具有西低东高的特征，因此，矿区西侧地下水受矿区东侧地下水的补给。矿区属于大陆性气候区，具有干燥、多风、降雨量少、蒸发量大的特征，因此，矿区地下水的排泄主要以地表蒸发为主，而以地下水向西潜流流出矿区外次之。

3 矿床充水因素分析

黄山东铜镍矿体主要分布于1019m～200m的区间内，开采时以竖井开拓方式进行，井下最低排泄标高为1010m，虽然在井下可见多处涌水点，但涌水量极小，对资源的开发利用影响不大。根据上文所述可知，矿床充水来源主要有两个方面，一是大气降水，二是基岩裂隙水。矿区所在区域属于典型的大陆性干旱气候区，区内降雨量少，蒸发量大，且降雨多为阵雨，导致洪流在地表形不成较大的地表径流，因此，洪流水系对矿区地下水的影响较小，对矿体的开发与利用影响不大。此外，地表第四系冲积淤积砂砾石层为矿区透水层，对地表水体的保存能力较差，导致地表水体下渗补给地下水的能力较弱。基岩裂隙水埋深2387m，主要赋存在含矿岩体的裂隙中，对矿体的开采影响较大，是矿床的主要充水水源，但是基岩裂隙水的补给来源较小，因此，在矿床开采早期涌水量相对较大，随着开采的进行，涌水量逐渐减少直至干涸。综上所述，矿床的充水因素较为单一，地表洪流水系不矿床的开发利用影响不大，基岩裂隙水是矿床的主要充水水源，但该类地下水的补给来源较少，涌水量较小，对矿床的开发利用影响不大。