張靜婷

摘要：礦床主要充水含水層為層狀巖類裂隙含水層，富水性弱，構(gòu)造破碎帶發(fā)育，富水性弱，預(yù)測(cè)礦坑涌水量，分析礦床水文地質(zhì)條件。

關(guān)鍵詞：含水層;涌水量;富水性

1.引言

礦區(qū)位于廣寧復(fù)背斜內(nèi)畢隴復(fù)背斜的東段，區(qū)內(nèi)斷裂、構(gòu)造發(fā)育，利于偉晶巖型鈮鉭礦床形成。針對(duì)礦床充水的主要含水層進(jìn)行試驗(yàn)研究，確定礦床充水的主要含水層及其水文地質(zhì)參數(shù)，預(yù)測(cè)礦坑涌水量，指出建礦供水水源方向和影響礦床開(kāi)采的主要水文地質(zhì)問(wèn)題;對(duì)礦床水文地質(zhì)條件的復(fù)雜性做出評(píng)價(jià)。

2.地形地貌

區(qū)內(nèi)屬高丘陵地貌，總的地勢(shì)中部高，南北低，最高峰是位于區(qū)內(nèi)東部的圍寨頂，海拔標(biāo)高為+495.60m，山體標(biāo)高一般+200m～+400m。地形切割多較深，坡度較陡，以“V”型谷為主，由于坡降大，地形上有利于大氣降水的自然排泄。植被甚為發(fā)育，林木茂密，區(qū)內(nèi)分水嶺呈東西向展布，主要位于水文地質(zhì)單元的徑流區(qū)，部分位于補(bǔ)給區(qū)。

3.礦床地質(zhì)及構(gòu)造

3.1礦床地質(zhì)

區(qū)內(nèi)位于廣寧復(fù)背斜內(nèi)畢隴復(fù)背斜的東段，區(qū)內(nèi)斷裂、構(gòu)造發(fā)育，北西角有廣寧巖體侵入，有利于偉品巖型鈮鉭礦床形成。區(qū)內(nèi)主要出露的地層為一套震旦系C組中、下部的沉積變質(zhì)巖，原巖為一套由淺海相泥質(zhì)巖和雜砂巖組成的類復(fù)理石碎屑巖建造，由于花崗巖的侵入，使巖石普遍受接觸變質(zhì)而成角巖化。北東、南東部有海西一印支期廣寧巖體侵入，侵入巖有偉晶巖、黑云母二長(zhǎng)花崗巖、灰綠玢巖、黑云花崗閃長(zhǎng)巖和蝕變閃輝正煌巖。通坳北東角見(jiàn)一偉品狀二云母花崗巖巖株侵入，巖株寬約50m，長(zhǎng)約2000m。

3.2構(gòu)造

位于廣寧復(fù)背斜畢隴復(fù)式褶皺的中段，大致以南北向斷裂帶為界，位于斷裂帶西側(cè)（上盤）的次級(jí)褶皺軸面傾向南東，位于斷裂帶東側(cè)（下盤）的次級(jí)褶皺軸面傾向北西，樞紐走向10°—30°。與褶皺相伴產(chǎn)出的斷裂共有3組。走向北東，傾角平緩，形成于海西～印支期與褶皺軸向一致的緩傾斜斷裂、裂隙多為偉晶巖所占據(jù)?？氐V（容礦）構(gòu)造則以海西～印支期縱向平緩型張剪性裂隙為主，除少數(shù)偉晶巖脈外，絕大多數(shù)偉晶巖脈走向北北東，區(qū)內(nèi)南東部發(fā)育有一組近東西向偉晶巖脈，脈組多呈平行排列，以較平緩或中等傾角向西傾斜，與地層傾斜方向相切。后期，北北東、北西向斷裂多將偉品巖脈錯(cuò)斷。從南到北縱貫全區(qū)的斷裂帶由礦床西側(cè)通過(guò)，含鈮鉭偉晶巖脈成組成帶密集產(chǎn)出于斷裂帶東側(cè)，除少數(shù)偉晶巖脈外，絕大多數(shù)偉晶巖脈走向北北東，平行排列，以較平緩或中等傾角向西傾斜，與地層傾斜方向相切。

4.礦床水文地質(zhì)條件

4.1含水層

（1）沖洪積層孔隙含水層。分布于礦區(qū)北部山間溪溝下游平緩地帶的兩側(cè)，賦存于第四系沖洪積層的含礫亞粘土、亞砂土中，巖性為含礫亞粘土、礫砂和細(xì)砂層。水位埋深0.83m，標(biāo)高208.47m，厚度7.91m。據(jù)抽水試驗(yàn)結(jié)果：?jiǎn)挝挥克?.0929L/（s·m），富水性弱，滲透系數(shù)為1.9518m/d，水化學(xué)類型為HCO3-Ca型，pH值6.48，礦化度0.056g/L。該含水層主要為大氣降水補(bǔ)給，其底部無(wú)完整的相對(duì)隔水層，與下伏的風(fēng)化裂隙水關(guān)系密切，其地下水徑流方向與地表徑流一致。

（2）裂隙潛水含水層。礦區(qū)內(nèi)廣泛分布，分布于震旦系的沉積巖和侵入花崗巖脈的風(fēng)化裂隙帶中。巖性主要為角巖化變質(zhì)長(zhǎng)石石英雜砂巖，角巖化變質(zhì)石英雜砂巖，變質(zhì)細(xì)粒石英砂巖，白云母鈉長(zhǎng)石偉晶巖，含水層厚度受巖石風(fēng)化裂隙發(fā)育程度控制，其含水層底界與風(fēng)化帶底界基本一致。地下水位和含水層頂板埋深0.83m～79.70m，含水層底板埋深14.58m～85.OOm，含水層厚度0.26m～67.08m，平均17.09m。據(jù)抽水試驗(yàn)結(jié)果：鉆孔單位涌水量0.0163L/（s -m），滲透系數(shù)0.2985m/d，富水性弱。水化學(xué)類型為S04 ·HC03-Na ·Ca型，pH值6.78，礦化度0.068g/L。

（3）裂隙承壓含水層。地下水賦存于微風(fēng)化帶以下的變質(zhì)石英粉砂巖、變質(zhì)細(xì)粒石英砂巖、角巖化變質(zhì)細(xì)粒石英砂巖和白云母鈉長(zhǎng)石偉晶巖的構(gòu)造裂隙中，層中富水性不均一，富水部位主要是構(gòu)造裂隙發(fā)育的部位，局部為斷裂破碎帶，部分鉆孔揭露到該層時(shí)出現(xiàn)漏水，漏水點(diǎn)埋深21.OOm～83.20m，標(biāo)高225.27m—336.05m，據(jù)抽水試驗(yàn)結(jié)果：鉆孔單位涌水量0.0004L/（s.m）～0.0093L/（s.m），滲透系數(shù)0.0035-0.0048/d，富水性弱。水化學(xué)類型為HCO3·S04-Na ·Ca和HCO3-Ca型，pH值6.90—7.15，礦化度0.050～0.141g/L。該含水層呈脈狀裂隙承壓水的形式賦存，鉆孔揭露時(shí)會(huì)出現(xiàn)短時(shí)涌水，但水量會(huì)快速減小，揭露到該含水層鉆孔均出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。

（4）構(gòu)造斷裂（層）帶含水性。據(jù)鉆孔揭露：構(gòu)造斷裂（層）帶厚度一般0.97m～34.54m，一般小于lOm，且發(fā)育不規(guī)則，帶中巖石破碎，裂隙和碳酸鹽巖脈、石英細(xì)脈發(fā)育，見(jiàn)有泥質(zhì)充填，脈寬0.2cm～l.Ocm，未見(jiàn)晶洞、溶洞，地下水活動(dòng)跡象不明顯。礦區(qū)規(guī)模較大的斷層分別為近南北向和北西向斷層，貫穿整個(gè)礦區(qū)。該區(qū)域斷裂構(gòu)造發(fā)育，力學(xué)性質(zhì)以壓剪為主，部分為張剪性斷層。Fl斷層和F21斷層性質(zhì)相近，兩條斷層在畢隴水庫(kù)附近相交，鉆孔揭露的Fl斷層單位涌水量0.0057U（s·m），滲透系數(shù)為0.0587m/d，富水性弱。F21深部裂隙發(fā)育，泥質(zhì)、石英脈、碳酸鹽脈充填，裂面多新鮮，未見(jiàn)有地下水活動(dòng)跡象。整體來(lái)看為富水性為弱的裂隙含水帶，但對(duì)于位于其中或附近的礦體開(kāi)采活動(dòng)可能有一定影響。其地下水徑流方向受構(gòu)造斷裂控制。

4.2隔水層

局部山坡上分布的第四系坡殘積層以及強(qiáng)風(fēng)化巖石，巖性以粉質(zhì)粘土或礫質(zhì)粉質(zhì)粘土為主，且大部分位于地下水水位之上，可視為透水不含水層。分布于風(fēng)化帶以下的基巖新鮮完整，除了構(gòu)造破碎帶附近，巖石裂隙不發(fā)育，偶見(jiàn)充填或閉合裂隙，同可視為相對(duì)隔水層。

4.3地表水及地下水動(dòng)態(tài)

地表水動(dòng)態(tài)變化與季節(jié)和降雨量有密切關(guān)系，流量與降雨量呈正相關(guān)關(guān)系，雨后地表水流量會(huì)驟然增加，但地表水一般排泄較快。民窿水動(dòng)態(tài)變化受降雨影響較明顯，泉水流量隨季節(jié)變化，雨季時(shí)期流量達(dá)到最大，隨后呈逐漸下降的趨勢(shì)，泉水隨著雨水的減少，出露位置亦較雨季下降了約Im，說(shuō)明區(qū)內(nèi)裂隙水受雨水補(bǔ)給。

4.4礦坑涌水量預(yù)測(cè)

裂隙含水層呈層狀分布，可視為無(wú)限補(bǔ)給邊界，開(kāi)采時(shí)地下水從四周以平面流的形式對(duì)礦坑充水。脈狀裂隙承壓水主要受潛水和大氣降水補(bǔ)給，頂?shù)讎鷰r為隔水層。礦床直接充水含水層為裂隙潛水含水層，根據(jù)礦床充水特征及開(kāi)采特點(diǎn)，疏干排水時(shí)，地下水從采坑兩側(cè)及兩端形成對(duì)礦坑充水。裂隙水涌水量1175m3/d;礦坑大氣降水滲入量正常l05m3/d，最大2167m3/d;河水滲入量正常1102m3/d，最大17 09m3/d?？傆克款A(yù)測(cè)正常礦坑涌水量為2382m3/d;最大礦坑涌水量為5051m3/d。由于礦體大部分位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面之上，礦坑涌水可自然排泄，部分礦體位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面之下，礦坑涌水需人工排水。

4.5供水水源和水質(zhì)評(píng)價(jià)

（1）溪溝水和水庫(kù)水

礦區(qū)溪溝水最終多匯人礦區(qū)外北部的水庫(kù)，水庫(kù)庫(kù)容量達(dá)180×l04m3.水位最高147.29m，最低132.19m，平均140.60m，據(jù)水庫(kù)入水口長(zhǎng)觀數(shù)據(jù)：雨季流量3.05×l04m3/d，旱季流量為0.88×l04m3/d。水化學(xué)類型為HCO3- Ca型，pH值7.99，礦化度0.044g/L，屬低礦化淡水，雨季時(shí)水質(zhì)較渾濁，對(duì)人體有害元素未超過(guò)國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)，水質(zhì)總體較好和水量較大，可作為未來(lái)礦山開(kāi)采是的工業(yè)用水水源，如作生活用水需進(jìn)行水質(zhì)處理。

（2）礦坑水

礦坑水正常疏干排水量為2382m3/d，據(jù)鉆孔與民窿水質(zhì)分析結(jié)果：水化學(xué)類型以HC03-Ca型為主，個(gè)別為SO4·HCO3-Ca·Na或HCO3·S04-Ca·Na型，pH值6.48—7.27，礦化度0.046g/L～0.141g/L，屬低礦化淡水，但部分水樣鐵達(dá)5.50mg/L，錳達(dá)0.16m/L—0.21m/L，pH值6.48，超過(guò)國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)，其他對(duì)人體有害的元素未超過(guò)國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)?？勺鳛槲磥?lái)礦山開(kāi)采時(shí)的工業(yè)用水水源，如作生活用水需進(jìn)行水質(zhì)處理。

5.結(jié)語(yǔ)

礦體位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上，地形有利于自然排水，礦床主要充水含水層為層狀巖類裂隙含水層，富水性弱，構(gòu)造破碎帶發(fā)育，主要地表水體位于礦區(qū)外圍。綜合礦區(qū)礦床水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。礦區(qū)水文地質(zhì)勘探類型為第二類第一型。

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