哈密市黄山东段铜镍矿矿床充水因素浅析

程洁萍

（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局七O四队哈密 839000）

1 矿区自然地理

1.1 水文

矿山区域水文地质条件简单，区内无常年河流和其它地表水，大气降水少，矿区坑道内裂隙水不发育，仅有局部渗水，水量很小，地下水补给条件困难。地下水为地表水、雪水渗透岩石裂隙形成的少量裂隙水。

1.2 气象

矿区属典型的大陆性气候，干旱多风少雨。年平均气温7℃，昼夜温差大，每年10 月初至次年4 月初为冰冻期。年降水量33.9 毫米，年蒸发量达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 月份多风，风向西北。风力一般为5～6级，最大风力可达8级。

1.3 地形地貌

矿区位于东天山地区，属低山区，地表基岩出露。平均海拔1000～1030 米，最大1058 米，相对高差为30米,最大90米。矿区地势北高南低，地形切割较小，属浅切割区。区内山脊走向与区域构造线方向一致，为北东东向[1]。

2 矿区地质概况

2.1 地层

矿区内地层以中石炭统干洞组(C2g)为主，其次为第四系全新统(Qhpal)。

2.2 构造

矿区构造以东西向断裂为主，其次为北东东、北西西向断裂；后期构造为北西向、北北西向断裂。近东西向断裂(F18)横贯全区，是本区的主要构造。与F18同期的构造有F19、F20、F21等。后期构造有F7、F16、F17等，后期构造将前期构造错断，具有平推断层的性质，但错距不大。

2.3 岩浆岩

矿区侵入岩十分发育，主要分布于F18断裂南北缘。侵入岩大多数由超基性、基性和中性杂岩组成，主要为超基性岩、辉长岩、辉长苏长岩、角闪辉长岩、辉长闪长岩、闪长岩等。另外，还发育有石英脉、花岗细晶岩脉、闪长岩脉、伟晶状闪长岩脉等。

超基性岩又分为辉石岩亚相、蚀变橄榄岩相、角闪橄榄岩亚相，矿体主要产于基性岩一超基性岩中。

在黄山东铜镍矿区，脉岩较为发育，地层中的脉岩由酸性一基性皆有，尤其以石英脉、闪长岩脉、细晶岩脉最为普遍[1]。

3 矿区水文地质

3.1 矿区含水层类型及特征

根据矿区内出露的地层岩性、结构构造、地貌单元、地下水分布及埋藏特征将本区的含水层划分为：构造裂隙含水层、基岩裂隙透水不含水层和松散岩类孔隙透水不含水层。具体情况如下：

（1）构造裂隙含水层

构造裂隙含水层主要为矿区范围内发育的7 条断裂构造，包括近东西走向的F18主构造，以及F19、F20、F21、F7、F16、F17等构造。断裂破碎带宽度一般为1～3米，裂隙多为闭合状，局部有少许微张裂隙，张性裂隙可少量接受大气降水。通过矿山坑道勘探和开采情况，坑道内裂隙水不发育，仅局部渗水，水量很小，井下生产用水多数从外地拉运，说明该含水层富水性弱，为弱含水层。

（2）基岩裂隙水

块状基岩裂隙水主要赋存于不同时期侵入的角闪辉长岩、橄榄辉长岩、辉长闪长岩、闪长岩、辉长苏长岩、浅色辉长岩等，块状构造，粗粒辉长结构、半自形粒状结构。辉长闪长岩、角闪辉长岩为矿体含矿岩性及围岩。近地表岩石由于受物理风化的作用，岩石破碎，地表以下0～5 米节理裂隙发育，岩石呈碎块状，为强风化裂隙发育带，为透水层。

从岩矿心和坑道内岩石的完整程度可以看出，该区的岩石比较完整，岩石结构比较稳定，岩石裂隙不发育，没有遇到较大的破碎带，尤其是矿体上下盘围岩比较稳定，仅局部见有小的破碎带，但都远离矿体，裂隙不发育，对开采影响较小。总体来说块状基岩裂隙含水性弱，为透水层。

（3）松散岩类孔隙水

松散岩类孔隙水主要位于矿区北西侧低洼地区内，为冲-洪积物，主要为砂砾石、含砾亚砂土组成，结构松散，透水性强。地下水类型为第四系空隙潜水，多受大气降水补给，但多以蒸发和径流的方式进行了排泄。该层透水性强，含水性极弱，为透水层[2]。

3.2 地下水的补给、径流、排泄条件

矿区地下水补给来源较为单一，以大气降水补给为主。由于矿区所在地属于干旱山区，气候干燥，蒸发量极大，地下水径流表现非常微弱。根据地貌形态特征，大气降水大部分沿山坡以地表径流形式排泄，少部分呈裂隙水埋藏于地表浅部，多蒸发、挥发于大气之中。

3.3 矿区地下水动态

矿区在前期选择代表性地质钻孔进行了水文地质长期观测工作，观测点位于矿区西部。

前期各孔水位高程如下表所示。

表1 前期长观孔水位标高一览表

由表1看出，地下水连通性差，径流缓慢，径流方向与地形坡度一致，地下水动态较为稳定，水交替作用微弱，水质差。5～9月份降水较多时，地下水位缓慢上升，气温较高，降雨量少时，水文趋于下降，为补给-气候型动态[3]。

3.4 矿床充水因素分析

综上，矿区属于大陆性荒漠干旱气候，降水量少，地下水檐沟受控于大气降水，补给量小，大部分降水以蒸发形式排泄，只有很少一部分渗入形成基岩裂隙水和构造裂隙水，这部分成为矿床充水的主要来源。因此，确定矿床为裂隙充水矿床。

矿体位于相对侵蚀基准面以下，出露岩性主要为辉长闪长岩、角闪辉长岩等侵入岩类，地表物理风化较强，深部风化裂隙不发育，构造裂隙较为发育。矿床主要充水因素为大气降水和围岩地下水。

（1）大气降水：区内常年降水量极少，无常年性地表水体，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，年蒸发量达3222.3毫米,蒸发量是降水量的95 倍，蒸发量远大于降水量。矿区地下水的补给主要为大气降水的渗入，补给量极少，一般对矿床开采不会产生太大影响。

（2）围岩地下水：矿床岩石及围岩富水性弱，矿床开发时，矿床涌水量较小，对开采影响较小，但开采过程中应做好防水、排水应急措施，以防有突发性用水的可能。矿区水文地质勘探类型是以裂隙水为主，顶板间接充水，水文地质条件简单的裂隙冲水矿床。裂隙富水性差，补给源不足。根据简易水文观测，地下水连通性差，径流缓慢，径流方向与地形坡度一致，地下水动态较为稳定，水交替作用微弱，因此判断围岩富水性弱。