新疆溫泉縣哈爾達坂鉛鋅礦床工程地質條件分析

薛言 楊成梅

摘要：礦區處于博爾塔拉河谷斷裂及沃托格賽爾斷裂中間部位，巖漿活動頻繁，斷裂構造發育，熱接觸交代變質、動力變質作用明顯。經過工程地質調查發現現有探礦坑道總體穩定性良好，工程地質勘探類型為第三類。礦區地層巖性較復雜，受區域地質構造影響，小型斷層較發育。有斷層帶及局部破碎帶影響巖體穩定，局部地段易發生礦山工程地質問題，礦區工程地質條件復雜程度為中等型。

關鍵詞：哈爾達坂；工程地質；鉛鋅礦床

一、礦區地質特征

（一）地層

哈爾達坂鉛鋅礦區內出露地層為中元古界長城系哈爾達坂群上亞群（Chhrb）及下亞群（Chhra）、下石炭統阿恰勒河組下亞組（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。詳查區內僅出露中元古界長城系哈爾達坂群上亞群（Chhrb）及下亞群（Chhra）及第四系[1]。

本礦區含礦層主要為哈爾達坂群上亞群中部白云質灰巖、白云巖層，主要呈帶狀、似層狀、透鏡體狀或不規則狀近東西向展布，傾向南，傾角6385°，寬500800米，長大于7.5千米，自西向東橫貫全區。區內主要礦體均賦存于該套地層中，賦礦巖石為白云巖、白云質灰巖、微晶灰巖等，個別礦體賦礦巖石為硅質巖。礦區南部發育的銅、鉛鋅礦（化）體，含礦巖石為下石炭統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）構造

礦區內褶皺、斷裂構造較為發育，且與成礦作用關系較密切。

1）褶皺：礦區屬哈爾達坂背斜南翼，總體呈一單斜構造，地層總體走向近東西向，傾向南，傾角6587°，巖層產狀多較陡，層間小褶皺、小揉皺發育，常見時南時北的傾向變化。

2）斷裂：礦區內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域性斷裂構造的影響，形成多條斜列或平行的次級斷裂。礦區內分布具一定規模的有七條斷裂，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巖體，區內僅見細粒閃長巖、閃長玢巖脈，呈巖枝狀、脈狀產出，巖脈總體走向北東，長一般50300余米，寬一般幾米至十余米，順地層產出或斜切地層，因斷裂構造作用多呈蛇形彎曲、形態復雜。礦區內未見火山巖。

（四）變質作用

礦區的變質作用可劃分為區域變質作用、動力變質作用、接觸交代變質作用，區域變質作用反映了礦區早期的地質發展特征，動力變質作用和接觸交代變質作用與鉛、鋅的成礦作用關系密切。

（五）圍巖蝕變

礦區內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、礦區工程地質條件

（一）巖土工程地質分類、巖石和巖體質量評價

礦區內主要出露第四系、長城系哈爾達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，基巖為灰巖、白云巖、大理巖和板巖等，侵入巖巖性主要為閃長玢巖和閃長巖等。據鉆孔揭露，近礦體和礦體巖性主要為板巖、大理巖、灰巖和白云巖等。詳查期間，根據相關規范，對礦體及頂底板巖石取樣進行巖石物理力學性質測試，并進行2013年施工鉆孔工程地質編錄，統計巖心RQD值，根據RQD確定巖石質量。對礦區內代表或典型巖石均取樣進行物理力學性質測試（閃長巖和板巖資料系收集），因此除了用RQD值評價巖石質量法外，還采用巖體質量指標法對區內主要巖體質量進行評價，計算公式如下：

M=Rc·RQD/300

式中：M——巖體質量指標；Rc——巖體飽和抗壓強度，MPa。

計算參數根據巖石物理力學性質測試結果，多組取平均值。評價結果：巖石RQD值為51～66%，巖體質量指標為0.03～0.07，巖石質量中等，完整性中等，巖體質量總體差。

（二）結構面特征

礦區內地質構造以斷層為主，但無區域性大斷層，礦區范圍內發育小型次級斷層。故區內結構面是主要為斷層和裂隙，即Ⅲ級和Ⅳ級結構面，現分述如下：

Ⅲ級結構面：礦區內的構造以褶皺為主，斷層發育程度低。受區域地質構造條件影響，礦區內分布較多的次級小型斷層，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級結構面：區內Ⅳ級結構面指各種構造裂隙、溶蝕裂隙、層間裂隙和風化裂隙，區內基巖為半堅硬、堅硬巖石，由于氣候因素，巖石抗風化能力較差，加之構造作用，故裂隙發育。

（三）生產活動與邊坡失穩事故的主要危險因素

采礦工作面的危險因素：

①局部斷層帶、斷層影響帶和裂隙發育帶和強風化帶，支護加固不夠；②爆破未按照安全工作操作規范進行。

三、結論與建議

礦區構造發育中等，巖石質量中等，完整性中等（巖石RQD值為51～66%）；巖體質量總體差（巖體質量指標為0.03～0.07）。表層及淺部風化裂隙發育，中深部發育溶蝕裂隙帶、層間裂隙帶和斷層破碎帶，局部地段裂隙帶發育密度較大，裂隙帶寬一般小于5.0m。現有探礦坑道總體穩定性良好，巖體穩定性主要取決于層間結構面、構造破碎帶及巖體風化程度。故礦區工程地質勘探類型為第三類。

礦區地層巖性較復雜，小型斷層較發育，從鉆孔揭露情況看，中淺部小型斷層相對發育，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；表層巖石風化強烈。有斷層帶及局部破碎帶影響巖體穩定，局部地段易發生礦山工程地質問題，故礦區工程地質條件復雜程度為中等型。

參考文獻：

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

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

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

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