西藏工布江達縣亞貴拉鉛鋅礦床開采技術條件分析

仝長水，李 萍，楊興明，曹蘇傲，李新法，高 明

(1.中國地質(zhì)大學(武漢)環(huán)境學院，湖北 武漢 430074；2.河南省地質(zhì)調(diào)查院，河南 鄭州 450001)

西藏工布江達縣亞貴拉鉛鋅礦床位于獅泉河一納木錯-嘉黎結合帶南側，隆格爾-工布江達弧后斷隆帶內(nèi)，距工布江達縣金達鎮(zhèn)40 km。2003～2005年，河南省地質(zhì)調(diào)查院在金達成礦遠景區(qū)開展1∶5萬水系沉積物測量時，發(fā)現(xiàn)了亞貴拉鉛鋅多金屬礦床，并對其進行勘查評價，目前已發(fā)現(xiàn)鉛鋅礦體9個，鉬礦體1個，亞貴拉鉛鋅礦床具有規(guī)模大、品位富的特點[1]。據(jù)中國地質(zhì)調(diào)查局2008年11月公布的數(shù)據(jù)，亞貴拉礦區(qū)新增資源量：鉛鋅74.74萬t、銀930.67t[2]。屬于斑巖型鉬礦矽卡巖型-熱液脈型鉛鋅銅銀多金屬礦床，石英斑巖巖體侵位年齡在126.7Ma～130.6 Ma之間，屬于燕山晚期碰撞前和主碰撞期早期成礦；亞貴拉鉛鋅礦床的發(fā)現(xiàn)對岡底斯的區(qū)域找礦具有極其重要的意義[3]。

為了盡快把資源優(yōu)勢變?yōu)榻?jīng)濟優(yōu)勢，支持西藏經(jīng)濟社會的發(fā)展，為礦床開發(fā)提供依據(jù)，進行了礦床開采技術條件調(diào)查和評價。

1 礦區(qū)水文地質(zhì)條件

礦區(qū)位于岡底斯山脈東段，屬高寒缺氧山區(qū)。區(qū)內(nèi)山勢陡峻，切割強烈，海拔4600～5600 m，相對高差大于1000 m，屬典型的高山峽谷地貌。礦區(qū)氣候?qū)俑咴瓉喓畮О敫珊怠霛駶櫦撅L氣候區(qū)，每年10月底開始結冰，來年5月初解凍，冰凍期較長，凍土層厚度一般在5m左右。據(jù)礦區(qū)2008年6～11月簡易氣象觀測資料，6～9月為雨季，總降雨量696.30 mm ，10月份以后進入旱季，降水量27.2～10 mm。礦區(qū)大地構造位置處于雅魯藏布江巨型銅多金屬成礦帶北亞帶，橫跨納木錯一嘉黎結合帶南北兩側，北部屬昂龍岡日-班戈-騰沖巖漿弧帶，南部屬隆格爾-工布江達弧背斷隆帶,由于經(jīng)歷長期復雜的地質(zhì)構造演化歷史，不同時期、不同類型的構造形跡疊加在一起，形成復雜的區(qū)域構造格局[4]。

亞貴拉鉛鋅礦床出露地層為上石炭～下二疊統(tǒng)來姑組，呈單斜產(chǎn)出，總體傾向NNW，傾角42°～71°。主要巖性為變石英砂巖、長石石英砂巖、砂質(zhì)板巖、大理巖及矽卡巖，鉛鋅礦體主要呈似層狀、透鏡狀，賦存于來姑組第二巖性段大理巖(矽卡巖)與變石英砂巖巖性轉(zhuǎn)換部位，受大理巖和同生沉積斷層控制，含礦巖石為矽卡巖化大理巖或透輝石矽卡巖[5]。

1.1 地下水類型及含水層、隔水層特征

1.1.1 松散巖類孔隙水

含水層主要為第四系，山坡上第四系結構松散、透水性強、下滲迅速，為富水程度很弱的不含水透水層。山腳地帶及溝谷兩側富水程度較強、滲透性也較好，坡腳常見出水點，為富水程度較強的孔隙含水層。

1.1.2 碳酸鹽類溶隙裂隙水

礦區(qū)大理巖因受應力影響局部節(jié)理裂隙發(fā)育，地表未見巖溶發(fā)育，僅有小溶隙。賦礦部位及其兩側附近圍巖因受熱液蝕變影響結構較致密，坑探施工過程中局部見有少量的滴水現(xiàn)象。從總體看區(qū)內(nèi)大理巖及礦體為透水性和富水程度較弱的溶隙裂隙含水層。

1.1.3 基巖裂隙水

礦區(qū)變質(zhì)石英砂巖組成的坑道中見有滲水現(xiàn)象，為透水性弱、富水程度也弱的含水層。

1.1.4 含水層與隔水層

礦區(qū)含水層主要為第四系松散巖類、大理巖及變質(zhì)石英砂巖。隔水層主要為變質(zhì)泥巖、砂質(zhì)板巖、泥質(zhì)板巖。

斷裂構造帶為礦區(qū)地下水的主要富集區(qū)和導水通道，斷裂構造帶巖石破碎，節(jié)理裂隙發(fā)育，透水性強，局部含構造裂隙水。從坑探工程施工情況看，在PD0、PD3和PD4坑道內(nèi)多處發(fā)現(xiàn)有出水點，主要分布在構造破碎帶內(nèi)。其涌水量明顯受大氣降水的影響，平時只是滴水，雨季時滴水成串，說明地下水主要由大氣降水補給，并通過裂隙及破碎帶的溝通，流向坑道內(nèi)，是地表水與地下水聯(lián)系的主要通道，其透水性和富水程度受構造和裂隙發(fā)育控制，分布極不均勻。

1.2 地下水的補徑排條件

礦區(qū)屬高山深切割區(qū)，四面高山環(huán)繞，礦體主要分布在地形較高的山坡地帶，在其周圍構成一個獨立的水文地質(zhì)單元，地下水的補給、徑流及排泄條件簡單。

松散巖類孔隙水，主要分布于風化強烈的山坡上及河谷地帶。山坡上第四系松散堆積層結構松散、透水性強、下滲迅速，至基巖面后順自然坡度徑流至河谷以泉或潛流排泄；地下水的流向與河谷階地的坡向基本一致，地下水以潛流的形式補給河水。

碳酸鹽類溶隙裂隙水含水層巖石裸露地表，大氣降水通過斷裂、裂隙等途徑，直接滲入補給。地下水運移的特征表現(xiàn)為途徑短、速度快、強度大。由于地形切割強烈，溶隙裂隙水運移至在地形切割處或相對隔水層時，以季節(jié)性下降泉或上升泉的形式排泄。

區(qū)內(nèi)各時期的侵入巖巖性硬而脆，表層風化節(jié)理裂隙發(fā)育，有利降水滲入，但埋藏較淺。由于區(qū)內(nèi)切割強烈，地下分水嶺與地表水分水嶺基本一致，其特點是就地補給，向附近溝谷排泄為其主要形式。地下水徑流途徑短，坡度大，水循環(huán)交替迅速。

1.3 地下水動態(tài)變化

礦區(qū)內(nèi)泉點發(fā)育，在區(qū)內(nèi)的主要河流—日翁浪河兩側見有6處天然泉點，多以季節(jié)泉為主，泉水流量與大氣降水關系密切，雨季泉點涌水量明顯增大，旱季泉點涌水量較小，甚至干枯，流量變化幅度很大。所見泉點出口均出露于第四系，未見到基巖涌水口。

礦區(qū)含礦巖石主要為矽卡巖及矽卡巖化大理巖，其圍巖主要為大理巖或變質(zhì)石英砂巖，均是一些透水性弱且富水程度弱的巖石，地下水動態(tài)與大氣降水密切相關，雨季水位升高，旱季水位下降，滯后期1個月左右。

1.4 礦床充水因素及礦山供水方向

1)礦床充水的主要來源為大氣降水。地表水及地下水的流量變化均受大氣降水的影響，變化幅度大，消漲極快。雖然區(qū)內(nèi)大氣降雨量較大，但由于礦區(qū)地形坡度大，溝底比降大，地表逕流條件好，對疏干有利。

2)斷裂構造帶透水性較強，雖然規(guī)模不大，但在雨季地表水可能會通過構造帶涌入礦坑，對礦床開采工作造成一定的充水威脅。

3)礦體含礦巖石主要為矽卡巖及矽卡巖化大理巖，其圍巖主要為大理巖或變質(zhì)石英砂巖，均是一些透水性弱且富水程度弱～中等的巖石，對礦床開采影響不大。但是由于區(qū)內(nèi)碳酸鹽巖較發(fā)育，雖然地表未見巖溶發(fā)育，但不排除地下有巖溶發(fā)育的可能性，礦床開采過程中要加以注意，防止巖溶充水。

4)區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)均出露在山上，礦體最低出露標高在4650m以上，因此作為對礦山有影響的地下水或地表水流對礦業(yè)活動影響有限，大氣降水-特別是雨季的山洪暴發(fā)，則是危害礦山的主要因素。裂隙發(fā)育帶和斷裂構造帶則可能局部富水，開采時應加以注意。

1.5 礦區(qū)水文地質(zhì)類型

礦區(qū)主要礦體的分布均高于侵蝕基準面；大氣降水是地下水的唯一補給來源；礦區(qū)地形坡度較大，有利于自然排泄；礦床主要充水含水層巖性為大理巖、矽卡巖化大理巖、變質(zhì)石英砂巖，其透水性較弱，富水程度弱～中等， 礦床主要充水含水層和構造破碎帶富水性較弱，地下水補給條件較差。因此，初步確定礦區(qū)水文地質(zhì)類型應屬水文地質(zhì)條件簡單類型。

2 礦區(qū)工程地質(zhì)條件

2.1 礦體及其圍巖穩(wěn)定性評價

本礦區(qū)礦體的巖性主要為含礦矽卡巖及矽卡巖化大理巖。其圍巖為大理巖、矽卡巖化大理巖、變質(zhì)石英砂巖。巖石結構致密，膠結較好。雖然近地表裂隙較發(fā)育，呈不規(guī)則狀分布，以構造裂和風化裂隙為主，巖石稍顯破碎，但向深部礦體和圍巖穩(wěn)定性較好，在開采過程中不易于發(fā)生大規(guī)模的掉邦、冒頂現(xiàn)象。但應注意的是，局部巖石、礦石裂隙比較發(fā)育，尤其是在破碎帶附近，可能會出現(xiàn)一些掉塊現(xiàn)象，應及時進行支護，以防發(fā)生垮塌。

2.2 礦區(qū)工程地質(zhì)條件

經(jīng)野外實地觀查及室內(nèi)綜合研究認為，本礦區(qū)地形地貌條件簡單，含礦地層巖性組合較穩(wěn)定，地質(zhì)構造簡單，巖溶不發(fā)育，巖層以中至厚層狀為主，穩(wěn)定性較好，不易產(chǎn)生不良工程地質(zhì)問題。初步確定本礦區(qū)工程地質(zhì)條件為簡單型。

3 礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)條件

3.1 礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)概況

礦區(qū)位于藏東南高山峽谷區(qū)，自然環(huán)境條件惡劣，山坡地帶倒石堆發(fā)育，沿溝谷及山腳植被比較發(fā)育，多被高山草甸覆蓋，局部發(fā)育灌木林。自然災害主要有雪災、風災、干旱、洪水、泥石流等。

礦區(qū)屬高山深切割區(qū)，地形坡度較大，加上高寒氣候和較大的溫差條件，物理風化作用非常強烈，山坡地帶殘坡積物及倒石堆發(fā)育，且厚度較大，易于出現(xiàn)的重力失衡而引發(fā)滑坡、泥石流等自然災害,是本區(qū)比較明顯的也是非常主要的自然地質(zhì)災害。礦區(qū)離居民點較遠，附近無工廠,礦區(qū)地震烈度為Ⅳ級，破壞影響不大。據(jù)調(diào)查，礦區(qū)及其附近無地震史。

3.2 礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)評價

1)礦區(qū)以硐采為主進行采礦，將使地形產(chǎn)生局部破壞，但不會影響山體整體的穩(wěn)定性。

2)礦坑疏干排水對附近水體會造成輕微的污染，但由于區(qū)內(nèi)礦石和廢石的化學成份基本穩(wěn)定，且礦山離居民點較遠，所以對地表水體的影響不大。

3)礦區(qū)地形坡度較大，在礦山開發(fā)過程中所形成的礦渣、廢石的大量堆放，易于產(chǎn)生滑坡和崩塌，應注意預防。

4)在采礦過程中應注意小型的裂縫造成的崩塌、掉塊等現(xiàn)象，在裂縫發(fā)育及軟弱部位應注意加強支護和觀測。

5)經(jīng)取樣分析，采用優(yōu)先浮選閉路工藝流程選礦產(chǎn)生的尾水有害物質(zhì)含量較低，各項排放指標均在國家工業(yè)廢水最高容許排放濃度之內(nèi)，對生態(tài)環(huán)境影響不大。

4 結論

1)礦區(qū)屬高山峽谷深切割區(qū)，四面高山環(huán)繞，礦體主要分布在地形較高的山坡地帶，在其周圍構成一個獨立的水文地質(zhì)單元，地下水的補給、徑流及排泄條件簡單；礦區(qū)內(nèi)泉點多以季節(jié)泉為主，泉水流量與大氣降水關系密切；礦區(qū)地下水動態(tài)與大氣降水密切相關，雨季水位升高，旱季水位下降，滯后期1個月左右。

2)礦床充水的主要來源為大氣降水和斷裂構造帶。雨季的山洪暴發(fā)是危害礦山的主要因素。裂隙發(fā)育帶和斷裂構造帶則可能局部富水，對礦床開采工作造成一定的充水威脅。區(qū)內(nèi)碳酸鹽巖較發(fā)育，礦床開采過程中要注意防止巖溶充水。

3)礦區(qū)巖性主要為含礦矽卡巖及矽卡巖化大理巖。其圍巖為大理巖、矽卡巖化大理巖、變質(zhì)石英砂巖。巖石結構致密，膠結較好，但局部巖石、礦石裂隙比較發(fā)育，尤其是在破碎帶附近可能會出現(xiàn)一些掉塊現(xiàn)象，應及時進行支護，以防發(fā)生垮塌。

4)礦山的開發(fā)，必然會不同程度的破壞比較脆弱的自然環(huán)境，破壞植被和較為穩(wěn)定的山體，形成地裂縫與滑塌等次生地質(zhì)災害。如果建選廠就必然出現(xiàn)水的污染與有毒元素對生態(tài)環(huán)境的破壞。這些問題在未來礦山建設中都應該引起高度重視，采取有效的預防措施加以治理。

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