新疆黃山東銅鎳礦床水文地質特征分析

馬海峰

（新疆維吾爾自治區有色地質勘查局七〇一隊，新疆 昌吉 831100）

黃山東銅鎳礦床位于新疆哈密市境內，地處中亞造山帶東天山覺羅塔格島弧，礦床嚴格受控于黃山韌性剪切帶控制，含礦巖體為鎂鐵—超鎂鐵質巖石，呈紡錘狀侵位于晚石炭世火山巖中[1-3]。礦石及巖石變形、破碎強烈，為資源的開發利用增加了難度，基于此，本文著重分析該礦床的水文地質條件，為進一步開發利用提供依據。

1 區域地質背景概況

黃山東銅鎳礦床位于中亞造山帶之東天山羅塔格島弧，南鄰華北克拉通和塔里木地塊，北接西伯利亞克拉通[4，5]。礦區出露地層相對簡單，以上石炭統干墩組（C2g）為主，第四系沖洪積物次之。干墩組（C2g）根據巖性變化可以分為三個巖性段：干墩組下段（C2g1）出露最多，上部以含炭質粉砂巖、板巖為主，夾有少量的細砂巖、硅質板巖等，下部以礫巖、含礫砂巖、砂巖為主，夾薄層狀灰巖；干墩組中段（C2g2）以火山巖為主，主要為千糜巖化沉凝灰巖，與干墩組下段（C2g1）呈斷層接觸關系；干墩組上段（C2g3）由細砂巖、粉砂巖組成，夾有閃長巖脈、石英脈、細晶巖脈等。

礦區斷裂構造極為發育，以區域性大斷裂的次級破碎帶為主，控制著礦區內地層、巖漿巖、礦體等的展布形態。礦區構造總體上呈南傾的單斜構造，局部見牽引褶皺。礦區巖漿巖較為發育，以華力西中期中基性巖漿活動最為發育，酸性巖漿巖和超基性巖次之。與成礦關系密切的巖體為黃山東雜巖體，是一個同源的基性～超基性復式雜巖體，主要由角閃輝長巖、橄欖輝長巖、輝長蘇長巖等組成。

2 礦區水文地質特征

（1）礦區概況。黃山東銅鎳礦床海拔高約1000m～1058m，相對高差一般為30m，最大高差約90m。礦區所處位置海拔相對較低，且相對高差較低，因此礦區地形切割也較小，屬于淺切割區域。礦區山脊總體走向與區域構造跡線一致，均呈北東東向展布。礦區屬于大陸性氣候，較為干燥、多風、降雨量極少，而蒸發量極大。礦區地表水系以暫時性洪流水系為主，向礦區低洼地帶匯集。

（2）礦區地下水類型。礦區內地下水類型較為簡單，其含水巖組也較單一。第四系沖洪積物零星展布于礦區溝谷及低洼地帶，未形成統一的含水層。基巖裂隙水的潛水水位埋深較深，約2387m，根據野外泉點調查資料顯示，單位涌水量約0.24ml/s·m，總體上屬于無水區域。地下水類型為Cl--Na+-Ca+型水，礦化硬度一般為12g/L，屬于鹽水。

（3）礦區含水巖組。礦區含水巖組較為單一，根據賦存特征可以劃分為兩類，一是沖積淤積砂礫石透水層組，二是基巖風化裂隙含水巖組。礦區內第四系不發育，主要以零星狀展布于礦區溝谷及低洼地帶，由于第四系出露面積較小且極為分散，導致第四系未能形成統一的含水層，加之礦區內第四系沉積物厚度較小，難以形成較為穩定的沖積淤積砂礫石含水層，因此，礦區內第四系沖積淤積砂礫石為主要的透水層。

基巖風化裂隙水，礦區內基巖裂隙水的潛水水位埋深約為2387m，根據泉點資料顯示，單位涌水量約0.24ml/s·m，總體上屬于無水區域。因此，礦區內基巖風化裂隙水對礦體的開發影響不大。

（4）礦區地下水動態變化規律。根據前文可知，礦區內第四系沖積淤積砂礫石層為礦區內主要的透水層，而礦區內地表水系以洪流水系為主，因此，礦區地下水的動態變化受大氣降雨控制明顯，具有地下水為變化隨大氣降雨變化而變化的特征，使得礦區地下水的潛水水位變化幅度較大，在降雨集中的時段內，地下水潛水的水位明顯升高。

當處于枯水期時，地下水潛水的水位顯著降低。因此，礦區地下水水位的變化受大氣降雨影響明顯，具有明顯的周期性，即夏季水位變化幅度明顯高于冬季的水位變化。

（5）礦區地下水的補給排條件。根據礦區水文地質調查發現，礦區暫時性洪流主要從礦區由東向西徑流，地下水的形成與補給方式與區域補給方式一致，受地形控制和大氣降雨控制明顯。礦區地形地貌具有西低東高的特征，因此，礦區西側地下水受礦區東側地下水的補給。礦區屬于大陸性氣候區，具有干燥、多風、降雨量少、蒸發量大的特征，因此，礦區地下水的排泄主要以地表蒸發為主，而以地下水向西潛流流出礦區外次之。

3 礦床充水因素分析

黃山東銅鎳礦體主要分布于1019m～200m的區間內，開采時以豎井開拓方式進行，井下最低排泄標高為1010m，雖然在井下可見多處涌水點，但涌水量極小，對資源的開發利用影響不大。根據上文所述可知，礦床充水來源主要有兩個方面，一是大氣降水，二是基巖裂隙水。礦區所在區域屬于典型的大陸性干旱氣候區，區內降雨量少，蒸發量大，且降雨多為陣雨，導致洪流在地表形不成較大的地表徑流，因此，洪流水系對礦區地下水的影響較小，對礦體的開發與利用影響不大。此外，地表第四系沖積淤積砂礫石層為礦區透水層，對地表水體的保存能力較差，導致地表水體下滲補給地下水的能力較弱。基巖裂隙水埋深2387m，主要賦存在含礦巖體的裂隙中，對礦體的開采影響較大，是礦床的主要充水水源，但是基巖裂隙水的補給來源較小，因此，在礦床開采早期涌水量相對較大，隨著開采的進行，涌水量逐漸減少直至干涸。綜上所述，礦床的充水因素較為單一，地表洪流水系不礦床的開發利用影響不大，基巖裂隙水是礦床的主要充水水源，但該類地下水的補給來源較少，涌水量較小，對礦床的開發利用影響不大。

4 結語

綜上所述，黃山東銅鎳礦床的水文地質條件較為簡單，屬于簡單—中等裂隙充水礦床類型，礦體的頂底板均受基巖裂隙水充水，為弱含水層。礦區所在區域屬于大陸性干燥氣候區，少雨蒸發量大，導致地表洪流水系不能形成地下水的補給來源。因此，在礦床開采早期涌水量相對較大，隨著開采的進行，涌水量逐漸減少直至干涸。