薛言 楊成梅
摘要:礦區(qū)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(gòu)造發(fā)育,熱接觸交代變質(zhì)、動力變質(zhì)作用明顯。經(jīng)過工程地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有探礦坑道總體穩(wěn)定性良好,工程地質(zhì)勘探類型為第三類。礦區(qū)地層巖性較復(fù)雜,受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造影響,小型斷層較發(fā)育。有斷層帶及局部破碎帶影響巖體穩(wěn)定,局部地段易發(fā)生礦山工程地質(zhì)問題,礦區(qū)工程地質(zhì)條件復(fù)雜程度為中等型。
關(guān)鍵詞:哈爾達坂;工程地質(zhì);鉛鋅礦床
一、礦區(qū)地質(zhì)特征
(一)地層
哈爾達坂鉛鋅礦區(qū)內(nèi)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(tǒng)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(qū)內(nèi)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(qū)含礦層主要為哈爾達坂群上亞群中部白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖層,主要呈帶狀、似層狀、透鏡體狀或不規(guī)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(qū)。區(qū)內(nèi)主要礦體均賦存于該套地層中,賦礦巖石為白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、微晶灰?guī)r等,個別礦體賦礦巖石為硅質(zhì)巖。礦區(qū)南部發(fā)育的銅、鉛鋅礦(化)體,含礦巖石為下石炭統(tǒng)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(gòu)造
礦區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂構(gòu)造較為發(fā)育,且與成礦作用關(guān)系較密切。
1)褶皺:礦區(qū)屬哈爾達坂背斜南翼,總體呈一單斜構(gòu)造,地層總體走向近東西向,傾向南,傾角6587°,巖層產(chǎn)狀多較陡,層間小褶皺、小揉皺發(fā)育,常見時南時北的傾向變化。
2)斷裂:礦區(qū)內(nèi)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(qū)域性斷裂構(gòu)造的影響,形成多條斜列或平行的次級斷裂。礦區(qū)內(nèi)分布具一定規(guī)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(qū)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(qū)內(nèi)僅見細粒閃長巖、閃長玢巖脈,呈巖枝狀、脈狀產(chǎn)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(chǎn)出或斜切地層,因斷裂構(gòu)造作用多呈蛇形彎曲、形態(tài)復(fù)雜。礦區(qū)內(nèi)未見火山巖。
(四)變質(zhì)作用
礦區(qū)的變質(zhì)作用可劃分為區(qū)域變質(zhì)作用、動力變質(zhì)作用、接觸交代變質(zhì)作用,區(qū)域變質(zhì)作用反映了礦區(qū)早期的地質(zhì)發(fā)展特征,動力變質(zhì)作用和接觸交代變質(zhì)作用與鉛、鋅的成礦作用關(guān)系密切。
(五)圍巖蝕變
礦區(qū)內(nèi)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(qū)工程地質(zhì)條件
(一)巖土工程地質(zhì)分類、巖石和巖體質(zhì)量評價
礦區(qū)內(nèi)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?guī)r、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(jù)鉆孔揭露,近礦體和礦體巖性主要為板巖、大理巖、灰?guī)r和白云巖等。詳查期間,根據(jù)相關(guān)規(guī)范,對礦體及頂?shù)装鍘r石取樣進行巖石物理力學性質(zhì)測試,并進行2013年施工鉆孔工程地質(zhì)編錄,統(tǒng)計巖心RQD值,根據(jù)RQD確定巖石質(zhì)量。對礦區(qū)內(nèi)代表或典型巖石均取樣進行物理力學性質(zhì)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(zhì)量法外,還采用巖體質(zhì)量指標法對區(qū)內(nèi)主要巖體質(zhì)量進行評價,計算公式如下:
M=Rc·RQD/300
式中:M——巖體質(zhì)量指標;Rc——巖體飽和抗壓強度,MPa。
計算參數(shù)根據(jù)巖石物理力學性質(zhì)測試結(jié)果,多組取平均值。評價結(jié)果:巖石RQD值為51~66%,巖體質(zhì)量指標為0.03~0.07,巖石質(zhì)量中等,完整性中等,巖體質(zhì)量總體差。
(二)結(jié)構(gòu)面特征
礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造以斷層為主,但無區(qū)域性大斷層,礦區(qū)范圍內(nèi)發(fā)育小型次級斷層。故區(qū)內(nèi)結(jié)構(gòu)面是主要為斷層和裂隙,即Ⅲ級和Ⅳ級結(jié)構(gòu)面,現(xiàn)分述如下:
Ⅲ級結(jié)構(gòu)面:礦區(qū)內(nèi)的構(gòu)造以褶皺為主,斷層發(fā)育程度低。受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造條件影響,礦區(qū)內(nèi)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(nèi)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(jié)構(gòu)面:區(qū)內(nèi)Ⅳ級結(jié)構(gòu)面指各種構(gòu)造裂隙、溶蝕裂隙、層間裂隙和風化裂隙,區(qū)內(nèi)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(gòu)造作用,故裂隙發(fā)育。
(三)生產(chǎn)活動與邊坡失穩(wěn)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(fā)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(guī)范進行。
三、結(jié)論與建議
礦區(qū)構(gòu)造發(fā)育中等,巖石質(zhì)量中等,完整性中等(巖石RQD值為51~66%);巖體質(zhì)量總體差(巖體質(zhì)量指標為0.03~0.07)。表層及淺部風化裂隙發(fā)育,中深部發(fā)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(fā)育密度較大,裂隙帶寬一般小于5.0m?,F(xiàn)有探礦坑道總體穩(wěn)定性良好,巖體穩(wěn)定性主要取決于層間結(jié)構(gòu)面、構(gòu)造破碎帶及巖體風化程度。故礦區(qū)工程地質(zhì)勘探類型為第三類。
礦區(qū)地層巖性較復(fù)雜,小型斷層較發(fā)育,從鉆孔揭露情況看,中淺部小型斷層相對發(fā)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(wěn)定,局部地段易發(fā)生礦山工程地質(zhì)問題,故礦區(qū)工程地質(zhì)條件復(fù)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(fā)現(xiàn)及其找礦意義[J].西北地質(zhì),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(zhì)特征及成因分析[J].礦產(chǎn)勘查,2015(1).
[4]張暉.新疆哈爾達坂鉛鋅礦地質(zhì)——物探找礦模型[J].甘肅冶金,2015(4).