新疆和静县察汉乌苏铁矿水文地质条件浅析

张宗欣

（新疆地矿局第十一地质大队，新疆昌吉 831100）

0 引言

新疆和静县察汉乌苏铁矿位于西天山和静县城328°方位，直距130 千米处，路距约150 千米，行政区划隶属巴音郭楞蒙古自治州和静县管辖。矿体呈层状产出，主矿体规模为大型、构造复杂程度为简单-中等、矿体形态复杂程度为简单-中等［1］，查清矿区的水文地质条件，对矿山建设设计确定生产规模、开采方式、开拓方案、选择采矿方法及矿山总体部署、矿山建设设计等有要重意义。

1 概况

新疆和静县察汉乌苏铁矿位于天山兴蒙造山系（Ⅰ），伊宁-中天山地块（Ⅰ-15），伊犁裂谷（Ⅰ-15-3）之阿吾拉勒晚古生代裂谷（Ⅰ-15-31）。北东部以尼勒克断裂为界与博罗科努古生代复合陆缘弧（Ⅰ-15-2）相接，南部以拉尔敦断裂为界与中天山多期复合陆缘岩浆弧（Ⅰ-15-4）拼接。

矿区出露的地层主要为泥盆统艾尔肯组（D3a），下石炭统大哈拉军山组三段（C1d3），下石炭统大哈拉军山组四段（C1d4），下石炭统阿克沙克组二段（C1a2），中-下侏罗统水西沟群（J1-2s），少量的第四系全新统（Qh）；区内构造较发育，整体呈一倒转向斜构造，局部被断层切割，其中较大断层为F4、F5 号断层，对区内矿体起破坏作用的断层为F5号平移断层；岩浆活动强烈［2］，矿区南部大面积出露的钾长花岗岩株，另有花岗斑岩脉、大量的辉绿岩脉分布。

矿区南侧郭德郭勒达坂的高山山脊是天山南坡和北坡地下水、地表水的分水岭，大部分地区基岩裸露，仅在冲沟、缓坡处被第四系松散沉积物所覆盖，植被不发育，冲沟发育，地表排泄条件良好。区域水文地质单元属郭德郭勒达坂北坡中高山补给径流区，区域地下水总体流向由南向北西方向径流，属玛纳斯河流域范围。

2 矿区水文地质

2.1 含（隔）水层的划分

根据地层岩性特征和构造裂隙发育程度，划分为一个透水不含水层（段），四个含水层（段），二个相对隔水层（段），详见表1。

表1 含（隔）水层（段）划分

2.2 矿区含（隔）水层（段）特征

（1）第四系全系统人工堆积物透水不含水层（Ⅰ）

主要分布于河谷两侧。岩性主要现代人工堆积为碎石，由于位于地下水位以上，属于透水不含水层。

（2）第四系全新统冰川堆积物、冰水堆积物、残破积物、冲积物孔隙潜水含水层（Ⅱ）

主要分布于现代冰川下部的河谷中。岩性为砂砾石、碎石、碎石土等构成。接受大气降水，融化雪水的补给，泉流量为0.10-0.24 升/秒，属弱富水性含水层。

（3）上泥盆统艾尔肯组、下石炭统大哈拉军山组第三段、第四段、下石炭统阿克沙克组第二段层状岩类裂隙潜水含水层（Ⅲ）

主要分布在矿区的北部、南部和中部，为矿区主要含水层，以层状岩类为主，呈东西向带状展布，地层岩性由玄武岩、凝灰岩、灰岩、磁铁矿、安山岩、英安岩、大理岩和火山角砾岩组成，风化带裂隙较发育，单位涌水量q 均介于0.0079-0.865L/（S·m），属弱富水-中等富水含水层。

（4）块状磁铁矿体、辉绿岩相对隔水层（Ⅳ）

主要位于磁铁矿体（层）。主要由各类致密状磁铁矿、辉绿岩等组成，岩体完整，在磁铁矿体（层）形成较稳定的隔水层，成为下部各类碎裂状花岗岩基岩裂隙承压水的隔水顶板。

（5）侏罗系水西沟群相对隔水层（Ⅴ）

分布于整个矿区，为一套陆内河流—湖沼相粗碎屑岩、细碎屑岩夹煤线建造，岩性为巨砾岩、粗砾岩、细砾岩、含砾粗砂岩和粗粒钙质长石岩屑砂岩及泥岩，为相对隔水层；该层远离矿体，与矿床关系不大。

（6）碎裂状花岗岩、闪长岩基岩裂隙承压含水层（Ⅵ）

主要分布于磁铁矿体（层）底板以下部位，岩性主要为闪长岩、花岗岩、钾长花岗岩。岩石较破碎、节理、裂隙发育，形成了碎裂状花岗岩、闪长岩基岩裂隙承压含水层，单位涌水量q 均小于0.1L/（S·m），属弱富水含水层。

（7）块状岩类裂隙含水层（Ⅶ）

主要出露在矿区中南部、北部和中部，呈近东西向条带状展布。岩性为花岗闪长岩、花岗斑岩、辉绿岩、闪长玢岩、闪长岩，地表一定深度内风化裂隙发育，形成网状、网脉状基岩裂隙潜水，富水性不均匀［3］。

3 地下水补给、径流、排泄条件

3.1 潜水分布区

矿区地下潜水的主要补给源为大气降水、冰川、冰雪消融水和地表水，补给水源通过基岩风化裂隙垂直入渗补给下伏基岩含水层，地表水则在沟谷中通过基岩或通过上覆第四系砂砾石、碎石层入渗补给下伏基岩含水层。地下水总体上是由南部高位向北偏东低位方向运移，径流排泄于位置较低的相邻各含水层。其运移方向与区域地下水的运移方向基本一致。矿区地下水流向是由南向北方向运移。

3.2 承压水特征

由于受F5、F6 断裂构造的影响，矿区内独特的地质构造条件，形成了深部承压水，该地下水的主要补给源为南部山区冰雪融水。地表水由南部高位向北纵贯矿体（层）底板承压水补给区，在南部矿床底板相应部位岩石节理、裂隙发育处进行饱和式补给，沿矿床底部稳定隔水层之下的破碎带中径流。

4 矿区水文地质勘探类型

矿区位于西天山伊连哈比尔尕山东段天山主峰—博罗霍洛山北坡天山主脊附近，为中高山区。

主要矿体位于当地最低侵蚀基准面以下，赋矿标高小于地下水埋深，地形有自然排水条件；附近地表水体主要为伊开哈仁郭萨拉河，但不构成矿床充水的主要因素；矿床充水来源主要为下石炭统大哈拉军山组基岩裂隙直接充水含水层。含水层富水性弱-中等；构造破碎带对矿床充水有利，区内矿床水文地质勘探类型为二类二型。

5 结论

综上所述，和静县察汉乌苏铁矿是以裂隙含水层充水为主、水文地质条件中等的矿床。矿床充水主要受以下因素控制：

（1）区内褶皱构造较发育，构造形成的裂隙、破碎带形成较好的导水通道，区内广泛分布的裂隙潜水对区内矿床充水有很大影响。

（2）矿体主要位于下石炭统大哈拉军山组中，以层状岩类为主，属弱-中等富水含水层，该层为矿床的直接充水含水层，对矿坑充水的影响取决于近矿围岩裂隙的发育程度。