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摘要:矿区处于博尔塔拉河谷断裂及沃托格赛尔断裂中间部位,岩浆活动频繁,断裂构造发育,热接触交代变质、动力变质作用明显。经过工程地质调查发现现有探矿坑道总体稳定性良好,工程地质勘探类型为第三类。矿区地层岩性较复杂,受区域地质构造影响,小型断层较发育。有断层带及局部破碎带影响岩体稳定,局部地段易发生矿山工程地质问题,矿区工程地质条件复杂程度为中等型。
关键词:哈尔达坂;工程地质;铅锌矿床
一、矿区地质特征
(一)地层
哈尔达坂铅锌矿区内出露地层为中元古界长城系哈尔达坂群上亚群(Chhrb)及下亚群(Chhra)、下石炭统阿恰勒河组下亚组(C1aa),两者呈断层接触,第四系冲洪积物及冰碛物沿沟谷及平缓的山脊分布。详查区内仅出露中元古界长城系哈尔达坂群上亚群(Chhrb)及下亚群(Chhra)及第四系[1]。
本矿区含矿层主要为哈尔达坂群上亚群中部白云质灰岩、白云岩层,主要呈带状、似层状、透镜体状或不规则状近东西向展布,倾向南,倾角6385°,宽500800米,长大于7.5千米,自西向东横贯全区。区内主要矿体均赋存于该套地层中,赋矿岩石为白云岩、白云质灰岩、微晶灰岩等,个别矿体赋矿岩石为硅质岩。矿区南部发育的铜、铅锌矿(化)体,含矿岩石为下石炭统阿恰勒河组下亚组岩屑砂岩、粉砂岩,矿化体赋存在北东东向断裂破碎带中。
(二)构造
矿区内褶皱、断裂构造较为发育,且与成矿作用关系较密切。
1)褶皱:矿区属哈尔达坂背斜南翼,总体呈一单斜构造,地层总体走向近东西向,倾向南,倾角6587°,岩层产状多较陡,层间小褶皱、小揉皱发育,常见时南时北的倾向变化。
2)断裂:矿区内受博尔塔拉河谷断裂、沃托格赛尔河谷断裂以及牙马特等区域性断裂构造的影响,形成多条斜列或平行的次级断裂。矿区内分布具一定规模的有七条断裂,其中北西西向五条、近东西向断裂一条[2]。
(三)岩浆岩
矿区西北约1千米处有大面积分布的华力西中晚期侵入的石英闪长岩体,区内仅见细粒闪长岩、闪长玢岩脉,呈岩枝状、脉状产出,岩脉总体走向北东,长一般50300余米,宽一般几米至十余米,顺地层产出或斜切地层,因断裂构造作用多呈蛇形弯曲、形态复杂。矿区内未见火山岩。
(四)变质作用
矿区的变质作用可划分为区域变质作用、动力变质作用、接触交代变质作用,区域变质作用反映了矿区早期的地质发展特征,动力变质作用和接触交代变质作用与铅、锌的成矿作用关系密切。
(五)围岩蚀变
矿区内围岩蚀变主要有碳酸岩化、硅化、透闪石化、黑云母化、黄铁矿化等[3]。
二、矿区工程地质条件
(一)岩土工程地质分类、岩石和岩体质量评价
矿区内主要出露第四系、长城系哈尔达坂群和华力西期的侵入岩,第四系松散堆积层岩性为碎石土和塊碎石土,基岩为灰岩、白云岩、大理岩和板岩等,侵入岩岩性主要为闪长玢岩和闪长岩等。据钻孔揭露,近矿体和矿体岩性主要为板岩、大理岩、灰岩和白云岩等。详查期间,根据相关规范,对矿体及顶底板岩石取样进行岩石物理力学性质测试,并进行2013年施工钻孔工程地质编录,统计岩心RQD值,根据RQD确定岩石质量。对矿区内代表或典型岩石均取样进行物理力学性质测试(闪长岩和板岩资料系收集),因此除了用RQD值评价岩石质量法外,还采用岩体质量指标法对区内主要岩体质量进行评价,计算公式如下:
M=Rc·RQD/300
式中:M——岩体质量指标;Rc——岩体饱和抗压强度,MPa。
计算参数根据岩石物理力学性质测试结果,多组取平均值。评价结果:岩石RQD值为51~66%,岩体质量指标为0.03~0.07,岩石质量中等,完整性中等,岩体质量总体差。
(二)结构面特征
矿区内地质构造以断层为主,但无区域性大断层,矿区范围内发育小型次级断层。故区内结构面是主要为断层和裂隙,即Ⅲ级和Ⅳ级结构面,现分述如下:
Ⅲ级结构面:矿区内的构造以褶皱为主,断层发育程度低。受区域地质构造条件影响,矿区内分布较多的次级小型断层,钻孔揭露分布密度一般为1~2条/孔,小型断层走向长度一般小于200m,断层带宽一般为1.0~3.0m。断层破碎带及影响带内岩石破碎,岩心完整性差,以碎块状和块状为主,RQD值一般小于25%,甚至小于5%[4]。
Ⅳ级结构面:区内Ⅳ级结构面指各种构造裂隙、溶蚀裂隙、层间裂隙和风化裂隙,区内基岩为半坚硬、坚硬岩石,由于气候因素,岩石抗风化能力较差,加之构造作用,故裂隙发育。
(三)生产活动与边坡失稳事故的主要危险因素
采矿工作面的危险因素:
①局部断层带、断层影响带和裂隙发育带和强风化带,支护加固不够;②爆破未按照安全工作操作规范进行。
三、结论与建议
矿区构造发育中等,岩石质量中等,完整性中等(岩石RQD值为51~66%);岩体质量总体差(岩体质量指标为0.03~0.07)。表层及浅部风化裂隙发育,中深部发育溶蚀裂隙带、层间裂隙带和断层破碎带,局部地段裂隙带发育密度较大,裂隙带宽一般小于5.0m。现有探矿坑道总体稳定性良好,岩体稳定性主要取决于层间结构面、构造破碎带及岩体风化程度。故矿区工程地质勘探类型为第三类。
矿区地层岩性较复杂,小型断层较发育,从钻孔揭露情况看,中浅部小型断层相对发育,断层破碎带分布密度中等,断层带或影响带宽一般小于5.0m;表层岩石风化强烈。有断层带及局部破碎带影响岩体稳定,局部地段易发生矿山工程地质问题,故矿区工程地质条件复杂程度为中等型。
参考文献:
[1]成勇,闫存兴,朱生善,俞彦龙,张晖.新疆温泉县哈尔达坂层控型铅锌矿床的发现及其找矿意义[J].西北地质,2012(3).
[2]曹新南.从闪锌矿标型特征论温泉哈尔达坂铅锌矿成因[J].新疆有色金属,2015(6).
[3]成勇,李永,朱生善,俞彦龙.新疆哈尔达坂铅锌矿床地质特征及成因分析[J].矿产勘查,2015(1).
[4]张晖.新疆哈尔达坂铅锌矿地质——物探找矿模型[J].甘肃冶金,2015(4).
关键词:哈尔达坂;工程地质;铅锌矿床
一、矿区地质特征
(一)地层
哈尔达坂铅锌矿区内出露地层为中元古界长城系哈尔达坂群上亚群(Chhrb)及下亚群(Chhra)、下石炭统阿恰勒河组下亚组(C1aa),两者呈断层接触,第四系冲洪积物及冰碛物沿沟谷及平缓的山脊分布。详查区内仅出露中元古界长城系哈尔达坂群上亚群(Chhrb)及下亚群(Chhra)及第四系[1]。
本矿区含矿层主要为哈尔达坂群上亚群中部白云质灰岩、白云岩层,主要呈带状、似层状、透镜体状或不规则状近东西向展布,倾向南,倾角6385°,宽500800米,长大于7.5千米,自西向东横贯全区。区内主要矿体均赋存于该套地层中,赋矿岩石为白云岩、白云质灰岩、微晶灰岩等,个别矿体赋矿岩石为硅质岩。矿区南部发育的铜、铅锌矿(化)体,含矿岩石为下石炭统阿恰勒河组下亚组岩屑砂岩、粉砂岩,矿化体赋存在北东东向断裂破碎带中。
(二)构造
矿区内褶皱、断裂构造较为发育,且与成矿作用关系较密切。
1)褶皱:矿区属哈尔达坂背斜南翼,总体呈一单斜构造,地层总体走向近东西向,倾向南,倾角6587°,岩层产状多较陡,层间小褶皱、小揉皱发育,常见时南时北的倾向变化。
2)断裂:矿区内受博尔塔拉河谷断裂、沃托格赛尔河谷断裂以及牙马特等区域性断裂构造的影响,形成多条斜列或平行的次级断裂。矿区内分布具一定规模的有七条断裂,其中北西西向五条、近东西向断裂一条[2]。
(三)岩浆岩
矿区西北约1千米处有大面积分布的华力西中晚期侵入的石英闪长岩体,区内仅见细粒闪长岩、闪长玢岩脉,呈岩枝状、脉状产出,岩脉总体走向北东,长一般50300余米,宽一般几米至十余米,顺地层产出或斜切地层,因断裂构造作用多呈蛇形弯曲、形态复杂。矿区内未见火山岩。
(四)变质作用
矿区的变质作用可划分为区域变质作用、动力变质作用、接触交代变质作用,区域变质作用反映了矿区早期的地质发展特征,动力变质作用和接触交代变质作用与铅、锌的成矿作用关系密切。
(五)围岩蚀变
矿区内围岩蚀变主要有碳酸岩化、硅化、透闪石化、黑云母化、黄铁矿化等[3]。
二、矿区工程地质条件
(一)岩土工程地质分类、岩石和岩体质量评价
矿区内主要出露第四系、长城系哈尔达坂群和华力西期的侵入岩,第四系松散堆积层岩性为碎石土和塊碎石土,基岩为灰岩、白云岩、大理岩和板岩等,侵入岩岩性主要为闪长玢岩和闪长岩等。据钻孔揭露,近矿体和矿体岩性主要为板岩、大理岩、灰岩和白云岩等。详查期间,根据相关规范,对矿体及顶底板岩石取样进行岩石物理力学性质测试,并进行2013年施工钻孔工程地质编录,统计岩心RQD值,根据RQD确定岩石质量。对矿区内代表或典型岩石均取样进行物理力学性质测试(闪长岩和板岩资料系收集),因此除了用RQD值评价岩石质量法外,还采用岩体质量指标法对区内主要岩体质量进行评价,计算公式如下:
M=Rc·RQD/300
式中:M——岩体质量指标;Rc——岩体饱和抗压强度,MPa。
计算参数根据岩石物理力学性质测试结果,多组取平均值。评价结果:岩石RQD值为51~66%,岩体质量指标为0.03~0.07,岩石质量中等,完整性中等,岩体质量总体差。
(二)结构面特征
矿区内地质构造以断层为主,但无区域性大断层,矿区范围内发育小型次级断层。故区内结构面是主要为断层和裂隙,即Ⅲ级和Ⅳ级结构面,现分述如下:
Ⅲ级结构面:矿区内的构造以褶皱为主,断层发育程度低。受区域地质构造条件影响,矿区内分布较多的次级小型断层,钻孔揭露分布密度一般为1~2条/孔,小型断层走向长度一般小于200m,断层带宽一般为1.0~3.0m。断层破碎带及影响带内岩石破碎,岩心完整性差,以碎块状和块状为主,RQD值一般小于25%,甚至小于5%[4]。
Ⅳ级结构面:区内Ⅳ级结构面指各种构造裂隙、溶蚀裂隙、层间裂隙和风化裂隙,区内基岩为半坚硬、坚硬岩石,由于气候因素,岩石抗风化能力较差,加之构造作用,故裂隙发育。
(三)生产活动与边坡失稳事故的主要危险因素
采矿工作面的危险因素:
①局部断层带、断层影响带和裂隙发育带和强风化带,支护加固不够;②爆破未按照安全工作操作规范进行。
三、结论与建议
矿区构造发育中等,岩石质量中等,完整性中等(岩石RQD值为51~66%);岩体质量总体差(岩体质量指标为0.03~0.07)。表层及浅部风化裂隙发育,中深部发育溶蚀裂隙带、层间裂隙带和断层破碎带,局部地段裂隙带发育密度较大,裂隙带宽一般小于5.0m。现有探矿坑道总体稳定性良好,岩体稳定性主要取决于层间结构面、构造破碎带及岩体风化程度。故矿区工程地质勘探类型为第三类。
矿区地层岩性较复杂,小型断层较发育,从钻孔揭露情况看,中浅部小型断层相对发育,断层破碎带分布密度中等,断层带或影响带宽一般小于5.0m;表层岩石风化强烈。有断层带及局部破碎带影响岩体稳定,局部地段易发生矿山工程地质问题,故矿区工程地质条件复杂程度为中等型。
参考文献:
[1]成勇,闫存兴,朱生善,俞彦龙,张晖.新疆温泉县哈尔达坂层控型铅锌矿床的发现及其找矿意义[J].西北地质,2012(3).
[2]曹新南.从闪锌矿标型特征论温泉哈尔达坂铅锌矿成因[J].新疆有色金属,2015(6).
[3]成勇,李永,朱生善,俞彦龙.新疆哈尔达坂铅锌矿床地质特征及成因分析[J].矿产勘查,2015(1).
[4]张晖.新疆哈尔达坂铅锌矿地质——物探找矿模型[J].甘肃冶金,2015(4).