馬海峰
(新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局七〇一隊(duì),新疆 昌吉 831100)
阿達(dá)依金礦區(qū)位于新疆托里縣東南方向170°方位,直線距離約80km,行政區(qū)劃屬托里縣廟爾溝鎮(zhèn)管轄。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育,局部發(fā)育軟弱夾層和構(gòu)造破碎帶,為資源的開發(fā)利用增加了難度,基于此本文著重分析該礦床的水文、工程地質(zhì)條件,為礦床進(jìn)一步開發(fā)利用提供依據(jù)。
本區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地西部區(qū),區(qū)內(nèi)基巖出露較好,第四系覆蓋較少,主要在河床及下游堆積較厚的第四系沖洪積物,含巖塊、碎石和中細(xì)粉砂土,在地表逕流的作用下形成沖溝。區(qū)內(nèi)水系發(fā)育,地表水系呈樹杈狀由北向南逕流,逕流過(guò)程中匯入礦區(qū)南部的恰勒蓋河,恰勒蓋河向下逐漸滲入地下,到下游又以泉水形式出露補(bǔ)給奎屯河。
(1)地表水。阿達(dá)依金礦區(qū)位于奎屯河流域支流恰勒蓋河地下水山間補(bǔ)給逕流區(qū),礦區(qū)整體地勢(shì)呈西北高,東南低,區(qū)內(nèi)主要有三條地表逕流,均貫穿礦區(qū),最終均流入布爾克斯臺(tái)逕流。
(2)含水層類型及其富水性。礦區(qū)含水層主要分為3種類型,分別為第四系孔隙潛水含水層、風(fēng)化裂隙含水層和構(gòu)造裂隙含水帶。①第四系孔隙潛水含水層:礦區(qū)內(nèi)第四系分布面積較小,第四系厚度一般為1m~10m不等,最深可達(dá)20m,區(qū)內(nèi)山間溝谷中地表逕流發(fā)育,主要接受大氣降水補(bǔ)給,含水層透水性強(qiáng),富水性好,為中等-強(qiáng)富水性。②風(fēng)化裂隙含水層:區(qū)內(nèi)出露的不論是黑云母花崗閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖等巖體,還是地層中的凝灰質(zhì)粉砂巖,巖石均受到不同程度的風(fēng)化,導(dǎo)致裂隙發(fā)育,但風(fēng)化裂隙含水層分布不連續(xù),厚度相對(duì)較小,常在低凹地帶適當(dāng)部位風(fēng)化層底部賦存微量裂隙潛水,形成風(fēng)化裂隙含水層,為弱富水性。③構(gòu)造裂隙含水層:本區(qū)內(nèi)主要發(fā)育3條呈近北西—南東向分布的主斷層和4條呈東西向分布的次級(jí)斷層,受斷層影響,周圍內(nèi)巖石構(gòu)造裂隙發(fā)育且破碎,局部地帶可見(jiàn)斷層泥,裂隙走向與斷層走向基本一致,構(gòu)造裂隙面可見(jiàn)水蝕痕跡,具有一定的含水性。區(qū)內(nèi)見(jiàn)較多斷裂構(gòu)造泉水出露,故其富水性弱~中等。
(3)地下水及其補(bǔ)給、逕流和排泄。礦區(qū)氣候類型為北溫帶大陸性寒冷干旱氣候,大氣降水、雪融水及地表水的垂向入滲是礦區(qū)地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源,地下水的逕流受地形地貌條件控制,沿山巒斜坡向兩側(cè)山谷或低洼地帶運(yùn)移,同時(shí)伴隨形態(tài)各異大小不等褶皺的張裂隙、層間破碎帶、裂隙密集帶等是地下水運(yùn)移的通道,基巖中裂隙水以泉的形式集中排泄,因此礦區(qū)內(nèi)主要表現(xiàn)為地下水補(bǔ)給地表水,地下水以蒸發(fā)、地表逕流及泉的形式排泄。
本礦區(qū)地形切割較大,屬構(gòu)造剝蝕侵蝕型中山區(qū)地貌,地表水系發(fā)育,多為“U”和“V”型溝谷。礦床東側(cè)約300m處分布著呈南北向常年流水的布爾克斯臺(tái)地表逕流和南側(cè)約700m處呈西北-東南向季節(jié)性有水(冬季天氣寒冷結(jié)冰斷流)的地表逕流。礦區(qū)侵蝕基準(zhǔn)面標(biāo)高為1115m,主要礦(化)體大部分位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上,但由于礦床附近有地表水體,地下水補(bǔ)給條件好,因此水文地質(zhì)邊界較復(fù)雜,根據(jù)《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范》(GB12719—91),礦區(qū)水文地質(zhì)勘查類型為水文地質(zhì)條件中等的裂隙充水礦床。
礦區(qū)大地構(gòu)造位于準(zhǔn)噶爾界山華力西褶皺帶扎依爾~達(dá)爾布特復(fù)向斜東段南翼,區(qū)域斷裂構(gòu)造十分發(fā)育,共生的節(jié)理和近東西向區(qū)域性片理也遍布全區(qū)。依據(jù)結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)可將區(qū)域斷裂構(gòu)造劃分為壓性、壓扭性、扭性、張扭性四種類型。
本礦區(qū)屬齊爾山東端中山區(qū),地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育,新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈。礦體位于東西向次級(jí)構(gòu)造內(nèi),裂隙發(fā)育,礦(化)體及圍巖都受了多期次構(gòu)造應(yīng)力的影響,導(dǎo)致圍巖的外部形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)受到了不同程度的破壞,使巖石完整性破碎,極大的降低了穩(wěn)定性,在破碎帶發(fā)育較好地段,會(huì)出現(xiàn)小規(guī)模塌落、掉塊或側(cè)壁滑落現(xiàn)象。
根據(jù)礦區(qū)各類巖體的空間組合規(guī)律和工程地質(zhì)特征,將礦區(qū)巖體按地層、巖性及地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系,劃分出4個(gè)工程地質(zhì)巖組:
(1)散體巖組。該巖組主要為第四系沖洪積物,由砂卵礫石及砂土組成,松散無(wú)膠結(jié),散體狀,主要分布在區(qū)內(nèi)3條地表逕流帶及山間較大沖溝內(nèi),厚度多在1m~10m,最厚可達(dá)20m。
(2)層狀巖組。該巖組主要巖性為凝灰質(zhì)粉砂巖。巖石呈致密層狀,性質(zhì)較堅(jiān)硬,除表層風(fēng)化帶及構(gòu)造帶較破碎外,內(nèi)部巖石較完整。根據(jù)地表裂隙率的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知,巖石節(jié)理裂隙較發(fā)育,裂隙寬度一般為1mm~2mm,線裂隙率一般為10‰~15‰。
(3)塊狀巖組。該巖組主要巖性為黑云母花崗閃長(zhǎng)巖及少量閃長(zhǎng)巖脈、閃長(zhǎng)玢巖脈。黑云母花崗閃長(zhǎng)巖,為礦體主要圍巖,巖石RQD值一般為25%~73%不等,平均為54%,其中完整性較差的巖石占6.2%~41.6%,完整性中等的巖石占50.2%~94.0%;閃長(zhǎng)巖,巖石RQD值一般為27%~56%不等,平均為44%,巖石完整性較差。閃長(zhǎng)玢巖,巖石RQD值一般為13%~68%不等,平均為29%,巖石完整性較差,普遍呈碎塊、碎屑狀。
(4)破碎巖組。該巖組分為風(fēng)化破碎和構(gòu)造破碎2個(gè)巖組。風(fēng)化破碎巖組位于層狀巖組和塊狀巖組上部中等-弱風(fēng)化帶中,風(fēng)化帶下限最深可達(dá)29.71m,風(fēng)化帶內(nèi)巖石普遍破碎,完整性差,風(fēng)化裂隙發(fā)育,裂隙率為7‰~15‰。帶內(nèi)巖石局部褪色,呈短柱狀或柱狀,表面和裂隙面有風(fēng)化跡象,巖體部分礦物風(fēng)化變質(zhì)。構(gòu)造巖組主要發(fā)育在構(gòu)造斷裂帶處,厚度較大,均在10米以上,其構(gòu)造裂隙發(fā)育,走向與斷裂構(gòu)造帶走向基本一致,裂隙率最高可達(dá)10%,巖石多呈碎塊粒狀,巖體完整性破碎。
礦區(qū)地形地貌復(fù)雜,巖石表層風(fēng)化剝蝕較為強(qiáng)烈,風(fēng)化程度呈中等~弱性,出露巖石主要分為塊狀巖類和層狀巖類。塊狀巖類巖性以黑云母花崗閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖及閃長(zhǎng)玢巖等一套侵入巖為主,層狀巖類巖性由凝灰質(zhì)粉砂巖和凝灰?guī)r組成。巖石質(zhì)量及完整性中等,但中深部受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造影響,構(gòu)造破碎帶相對(duì)發(fā)育,但厚度一般不大,對(duì)礦床井巷開采圍巖穩(wěn)定性產(chǎn)生的危害中等,局部地段易發(fā)生礦山工程地質(zhì)問(wèn)題。根據(jù)《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范》(GB12719—91),礦區(qū)工程地質(zhì)條件復(fù)雜程度屬二類-三類中等型。