新疆哈密市雅北銅礦勘查開發主要地質問題及開采條件分析

馬 健，蔣大虎，馮 亮

（新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第八地質大隊，新疆 阿克蘇 843000）

新疆哈密市位于新疆東部，處于吐哈盆地具有豐富的石油、天然氣以及礦產資源。新疆哈密市的雅北銅礦是新疆比較大的銅礦床，該銅礦礦床整體厚度約為6m，礦體以近東西向走向延伸約200m。雅北銅礦礦體多為硅質板巖，受到雅滿蘇斷裂的影響，導致礦區礦床控礦和賦礦過程中成礦帶出現斷裂。后期在火山巖漿活動產生的熱液上行作用下，形成礦液的成礦通道的成礦空間。在外界環境的作用下礦體產生硅化、絹云母化、碳酸鹽化等蝕變現象，而且受新疆哈密地區特殊的地理、氣象影響，礦石礦化、蝕變現象分布不均[1]。

雅北銅礦作為新疆哈密地區儲備量較大的銅礦，對其進行合理開采是勢在必行的。雅北銅礦開采工程正式展開之前，需要對雅北銅礦礦床及周圍環境的地質條件進行勘查。通過詳細的勘查資料以及新疆哈密市整體的地質情況，探明雅北銅礦在進行開發時的主要地質問題，從而便于開采工程設計人員制定合理的開采計劃、選擇最優的開采方式，減少對環境以及開采作業過程的危害。基于以上分析內容，本文將通過研究新疆哈密市雅北銅礦勘查開發主要地質問題，對該銅礦的具體開采條件進行分析。

1 新疆哈密市雅北銅礦勘查開發主要地質問題研究

1.1 新疆哈密市雅北銅礦區域地質分析

雅北銅礦的巖層順序整體保持有序狀態，局部受斷裂帶的強剪切作用，巖層順序出現混亂。成礦附近的巖石主要以粗砂巖、含礫砂巖、變質凝灰質砂巖、硅質板巖、變質凝灰質粉巖、細砂巖等巖性的巖石，并且其中帶有少量的火山灰凝結的火山灰巖，整體礦區不存在侵入巖現象。下圖為雅北銅礦礦區的礦區地質示意圖。

圖1 雅北銅礦礦區地質示意圖

雅北銅礦礦區地表可以清晰觀測到長約為1.4 公里、寬約為200m～600m 的礦體礦化、蝕變帶，該礦化蝕變帶以不均衡的形態分布多種常見礦化、蝕變現象。礦體泥巖多為紫紅色泥巖并且大體分布在礦區成礦帶底層的頂部。在成礦構造過程中，銅礦礦體和礦體泥巖受區域內斷裂帶的剪力作用影響，產生大量的裂隙，形成成礦熱液的導礦通道。銅礦礦體主要以孔雀石、褐鐵礦以及黃鉀鐵礬形式產生礦化，礦體中含有大量的石英沿著成礦礦脈分布。

近東西向走向、傾向南方的雅北銅礦礦區的南部穿過雅滿蘇斷裂帶，導致該部分受雅滿蘇斷裂北側邊緣的鐵錳成礦帶的影響，地區出現少量雅滿蘇斷裂帶常見的粗砂巖、灰巖等。地區巖性為苦水巖夾雜少量的玄武巖、砂狀和塊狀硅質巖、巖屑砂巖等基質巖石。巖層與礦體走向一致，向南傾向78°～83°。

混合玄武巖、砂狀和塊狀硅質巖、巖屑砂巖等基質巖石的苦水巖大量位于穿過礦區南部的雅滿蘇大斷裂和中部苦水大斷裂中間。經歷長時間的地質演化，苦水巖逐漸形成了由不同大小、形態、巖石類型的構造，不同時代形成的地質地層機制不同，都以斷層形式相互接觸。

雅北銅礦區的磁場走向沿著近西北向和西北—西南走向，這種磁場線走向是由雅滿蘇深斷裂和礦區內磁性較強的西北方向巖體接觸侵入礦體而形成的[2]。雅北銅礦區域位于斷裂帶中間，在斷裂帶的作用下經過長時間的地質構造變動，整體呈現斷裂與褶皺構造發育。雅北銅礦區礦體的斷層的F1 斷裂屬于區域性大斷裂，斷裂帶硅化、方解石化現象較為明顯，屬于壓性斷裂，斷裂帶內由斷裂作用控巖。銅礦區礦體的斷層的F2 斷裂局部呈現擠壓性的巖石破裂現象，并在斷層生成時受力由張性轉化為壓性。銅礦區礦體的斷層的F3 斷裂屬于礦體的南向抬升，形成礦體斷裂，東北方向礦體整體略微下沉，礦體形成擠壓型構造發育。銅礦區礦體的斷層的F4 斷裂呈現弧形展布。苦水雜巖中包含的火山巖在礦體北部位置的三疊紀花崗巖含量增加，該部分形成與火山活動有關。

雅北銅礦礦區所在地區火山活動較為頻繁，在礦區存在三疊紀花崗巖說明成礦晚期出現火山巖漿熱液侵蝕現象，三疊紀花崗巖巖體呈現不規則形狀產出。在礦體的其余位置，有部分的火山灰巖存在。

1.2 雅北銅礦區域地球化學信息分析

在雅北銅礦礦體南部靠近雅滿蘇斷裂帶北側的位置進行物化探異常探測的結果顯示巖屑沉積具有良好重合性。靠近雅滿蘇斷裂帶上的鐵錳礦成礦帶的位置，存在一個雅北銅礦的銅礦成礦點和鐵錳礦成礦點。導致該地區的物化探結果出現金、銀、銅、錳、鉛、鋅等元素含量異常，并且成礦點的主要成礦元素之間套合情況良好，成礦點成礦元素中心濃度與周圍元素濃度區分度明顯。下表為雅北銅礦礦區物化探異常特征信息表。

表1 雅北銅礦礦區物化探異常特征信息表

下表為雅北銅礦的古生界地層的銅鋅元素含量探測表。

表2 雅北銅礦古生界地層的銅鋅元素含量探測表

雅北銅礦礦區的主要礦石類型為以金屬化合物為大部分的石英脈，發育結構多樣，礦石構造以條帶狀構造、塊狀構造等為主。雅北銅礦礦區礦體的具體的礦物組合信息如下表所示。

表3 雅北銅礦礦物組合和結構類型信息

根據上述研究的新疆哈密市雅北銅礦勘查開發主要地質問題，對雅北銅礦開采條件進行分析。

2 雅北銅礦開采條件分析

由物化探數據分析可知，雅北銅礦礦體由于礦化蝕變分布不均、礦體地表有一定的覆蓋，給銅礦勘察造成一定的困擾。銅礦的控礦巖體屬于鈣堿性巖，其具體性質與常見的礦區控礦花崗巖基本一致[3]。另外，雅北銅礦礦區內含有不同功能級別、不同性質、方向的地層斷裂，斷裂的存在降低了礦床賦礦巖石的強度，對銅礦勘查開發的深度要求較高。此外，結合控礦巖性和礦化蝕變現象分析可知，雅北銅礦礦體屬于熱液型銅礦。并且根據礦脈成礦走向可知，成礦熱液來自于礦脈的北部和西部，沿著近西向東的方向移動，在礦脈中北部形成摻雜多種巖石的苦水雜巖，火山熱液作用下還形成了三疊紀花崗巖。礦區南側穿過的雅滿蘇斷裂形成隔擋層，阻止成礦熱液向南移動，并進一步促進銅元素的富集，形成礦床。

因此，在對雅北銅礦進行開采時，首先要注意礦區的航磁異常位置，以免對勘測開采設備造成影響。其次，銅礦的次級斷裂形成的成礦上升通道和容礦空間大小、時期不同，開采過程中需要注意開采深度。并且地表巖石受風化、斷裂作用的影響，巖性脆弱，開采過程中要注意及時填充，以保持原巖結構完好。

此外，銅礦開采過程中注意泥巖軟化強度和結構面性質的變化。結構面的強度、產狀、密度、張開度等性質將共同決定礦體圍巖的開采穩定性。通過以上內容，上文通過研究新疆哈密市雅北銅礦勘查開發主要地質問題，完成了對雅北銅礦的具體開采條件的分析。

3 結束語

本文通過分析新疆哈密市雅北銅礦相關礦產開發資料，并結合實際的勘測數據研究了該銅礦勘查開發主要地質問題。同時針對于雅北銅礦勘查開發主要地質問題，分析了具體的開采條件。

依據本文的研究內容，能夠為實際的新疆哈密市雅北銅礦開采工程提供相應的理論支持，以提高銅礦開采工程的作業效率，保障施工作業的安全。