哈密市黃山東段銅鎳礦礦床充水因素淺析

程潔萍

（新疆維吾爾自治區有色地質勘查局七O四隊哈密 839000）

1 礦區自然地理

1.1 水文

礦山區域水文地質條件簡單，區內無常年河流和其它地表水，大氣降水少，礦區坑道內裂隙水不發育，僅有局部滲水，水量很小，地下水補給條件困難。地下水為地表水、雪水滲透巖石裂隙形成的少量裂隙水。

1.2 氣象

礦區屬典型的大陸性氣候，干旱多風少雨。年平均氣溫7℃，晝夜溫差大，每年10 月初至次年4 月初為冰凍期。年降水量33.9 毫米，年蒸發量達3222.3 毫米。降水多集中在6～7 月份，月平均6.25毫米。每年4～6 月份多風，風向西北。風力一般為5～6級，最大風力可達8級。

1.3 地形地貌

礦區位于東天山地區，屬低山區，地表基巖出露。平均海拔1000～1030 米，最大1058 米，相對高差為30米,最大90米。礦區地勢北高南低，地形切割較小，屬淺切割區。區內山脊走向與區域構造線方向一致，為北東東向[1]。

2 礦區地質概況

2.1 地層

礦區內地層以中石炭統干洞組(C2g)為主，其次為第四系全新統(Qhpal)。

2.2 構造

礦區構造以東西向斷裂為主，其次為北東東、北西西向斷裂；后期構造為北西向、北北西向斷裂。近東西向斷裂(F18)橫貫全區，是本區的主要構造。與F18同期的構造有F19、F20、F21等。后期構造有F7、F16、F17等，后期構造將前期構造錯斷，具有平推斷層的性質，但錯距不大。

2.3 巖漿巖

礦區侵入巖十分發育，主要分布于F18斷裂南北緣。侵入巖大多數由超基性、基性和中性雜巖組成，主要為超基性巖、輝長巖、輝長蘇長巖、角閃輝長巖、輝長閃長巖、閃長巖等。另外，還發育有石英脈、花崗細晶巖脈、閃長巖脈、偉晶狀閃長巖脈等。

超基性巖又分為輝石巖亞相、蝕變橄欖巖相、角閃橄欖巖亞相，礦體主要產于基性巖一超基性巖中。

在黃山東銅鎳礦區，脈巖較為發育，地層中的脈巖由酸性一基性皆有，尤其以石英脈、閃長巖脈、細晶巖脈最為普遍[1]。

3 礦區水文地質

3.1 礦區含水層類型及特征

根據礦區內出露的地層巖性、結構構造、地貌單元、地下水分布及埋藏特征將本區的含水層劃分為：構造裂隙含水層、基巖裂隙透水不含水層和松散巖類孔隙透水不含水層。具體情況如下：

（1）構造裂隙含水層

構造裂隙含水層主要為礦區范圍內發育的7 條斷裂構造，包括近東西走向的F18主構造，以及F19、F20、F21、F7、F16、F17等構造。斷裂破碎帶寬度一般為1～3米，裂隙多為閉合狀，局部有少許微張裂隙，張性裂隙可少量接受大氣降水。通過礦山坑道勘探和開采情況，坑道內裂隙水不發育，僅局部滲水，水量很小，井下生產用水多數從外地拉運，說明該含水層富水性弱，為弱含水層。

（2）基巖裂隙水

塊狀基巖裂隙水主要賦存于不同時期侵入的角閃輝長巖、橄欖輝長巖、輝長閃長巖、閃長巖、輝長蘇長巖、淺色輝長巖等，塊狀構造，粗粒輝長結構、半自形粒狀結構。輝長閃長巖、角閃輝長巖為礦體含礦巖性及圍巖。近地表巖石由于受物理風化的作用，巖石破碎，地表以下0～5 米節理裂隙發育，巖石呈碎塊狀，為強風化裂隙發育帶，為透水層。

從巖礦心和坑道內巖石的完整程度可以看出，該區的巖石比較完整，巖石結構比較穩定，巖石裂隙不發育，沒有遇到較大的破碎帶，尤其是礦體上下盤圍巖比較穩定，僅局部見有小的破碎帶，但都遠離礦體，裂隙不發育，對開采影響較小。總體來說塊狀基巖裂隙含水性弱，為透水層。

（3）松散巖類孔隙水

松散巖類孔隙水主要位于礦區北西側低洼地區內，為沖-洪積物，主要為砂礫石、含礫亞砂土組成，結構松散，透水性強。地下水類型為第四系空隙潛水，多受大氣降水補給，但多以蒸發和徑流的方式進行了排泄。該層透水性強，含水性極弱，為透水層[2]。

3.2 地下水的補給、徑流、排泄條件

礦區地下水補給來源較為單一，以大氣降水補給為主。由于礦區所在地屬于干旱山區，氣候干燥，蒸發量極大，地下水徑流表現非常微弱。根據地貌形態特征，大氣降水大部分沿山坡以地表徑流形式排泄，少部分呈裂隙水埋藏于地表淺部，多蒸發、揮發于大氣之中。

3.3 礦區地下水動態

礦區在前期選擇代表性地質鉆孔進行了水文地質長期觀測工作，觀測點位于礦區西部。

前期各孔水位高程如下表所示。

表1 前期長觀孔水位標高一覽表

由表1看出，地下水連通性差，徑流緩慢，徑流方向與地形坡度一致，地下水動態較為穩定，水交替作用微弱，水質差。5～9月份降水較多時，地下水位緩慢上升，氣溫較高，降雨量少時，水文趨于下降，為補給-氣候型動態[3]。

3.4 礦床充水因素分析

綜上，礦區屬于大陸性荒漠干旱氣候，降水量少，地下水檐溝受控于大氣降水，補給量小，大部分降水以蒸發形式排泄，只有很少一部分滲入形成基巖裂隙水和構造裂隙水，這部分成為礦床充水的主要來源。因此，確定礦床為裂隙充水礦床。

礦體位于相對侵蝕基準面以下，出露巖性主要為輝長閃長巖、角閃輝長巖等侵入巖類，地表物理風化較強，深部風化裂隙不發育，構造裂隙較為發育。礦床主要充水因素為大氣降水和圍巖地下水。

（1）大氣降水：區內常年降水量極少，無常年性地表水體，一般降水多集中在6～7月份，月平均降水量6.25 毫米，年降水量33.9 毫米，年蒸發量達3222.3毫米,蒸發量是降水量的95 倍，蒸發量遠大于降水量。礦區地下水的補給主要為大氣降水的滲入，補給量極少，一般對礦床開采不會產生太大影響。

（2）圍巖地下水：礦床巖石及圍巖富水性弱，礦床開發時，礦床涌水量較小，對開采影響較小，但開采過程中應做好防水、排水應急措施，以防有突發性用水的可能。礦區水文地質勘探類型是以裂隙水為主，頂板間接充水，水文地質條件簡單的裂隙沖水礦床。裂隙富水性差，補給源不足。根據簡易水文觀測，地下水連通性差，徑流緩慢，徑流方向與地形坡度一致，地下水動態較為穩定，水交替作用微弱，因此判斷圍巖富水性弱。