901鈾礦床水文地質(zhì)特征

邸西京 陜西省核工業(yè)地質(zhì)局二一四大隊(duì) 723200

901鈾礦床水文地質(zhì)特征

邸西京 陜西省核工業(yè)地質(zhì)局二一四大隊(duì) 723200

901 鈾礦床為一中型鈾礦床。本文著重闡述了該礦床的成礦地質(zhì)條件、礦床水文地質(zhì)特征及放射性水文地質(zhì)特征，指出了該礦床含水性微弱，屬簡單類型，為以后工作提供了設(shè)計(jì)依據(jù)。

901 鈾礦床；礦床地質(zhì)條件；礦床水文地

質(zhì)特征

901 uranium deposits; ore deposit geology conditions;ore hydrological geology characteristics

1 礦床地質(zhì)條件

礦床賦存于秦嶺緯向構(gòu)造帶南亞帶狀元碑大斷裂（F1）與牌坊壩—青崗樹斷裂（F2）組成的入字型構(gòu)造夾持部位。

（1）地層

主要是中上志留系磨壩組，地層走向?yàn)榻鼥|西向，總的傾向北，傾角67°～75°。從老到新分七個(gè)巖性段（區(qū)內(nèi)僅四個(gè)巖性段）（圖1）。 第一巖性段（S2—3m1）

分布在本區(qū)東南部，為蠕蟲狀、條帶狀、絹云母石英片巖，厚350m，平均伽瑪強(qiáng)度12.89 n.c/h.kg。

第二巖性段（S2—3m2）

分布于南部，橫貫全區(qū)，主要為鈣質(zhì)片巖、薄層結(jié)晶灰?guī)r，夾炭質(zhì)石英片巖，厚200～600m，平均伽瑪強(qiáng)度13.28 n.c/h.kg，該層發(fā)現(xiàn)有層間破碎帶，被炭質(zhì)、鐵質(zhì)、高嶺土、水鋁英石等充填，常形成點(diǎn)狀淋積型礦化，如3號(hào)異常帶。

第三巖性段（S2—3m3）

分布本區(qū)中部，為901礦床主要含礦層位，以炭質(zhì)絹云母石英片巖為主，厚570m，平均伽瑪強(qiáng)度17.65 n.c/h.kg，與下伏第二巖性段呈整合接觸與上覆第四巖性段呈斷層接觸。

礦化巖性為方解黑云母石英片巖、黑云母陽起石片巖、富炭石英巖或含硅石灰等。礦化層?xùn)|部多北傾，西部多南傾，傾角65°～75°。

第四巖性段（S2—3m4）

分布在本區(qū)北部，主要由炭硅質(zhì)板巖，炭質(zhì)石英片巖與富炭片巖組成，平均伽瑪強(qiáng)度14.42n.c/h.kg。

（2） 構(gòu)造

主要構(gòu)造屬于區(qū)域性的東西向?qū)娱g擠壓帶，多呈壓扭性。

（1）斷裂：主要有F3分布在礦床南部，在第二巖性段地層中，位于鈣質(zhì)片巖與灰?guī)r接觸處，賦存有較多的淋積型鈾礦化。

F2分布在礦床北部。西段與東段在第四巖性段地層中，中段礦床部位分布在第三與第四巖性段地層接觸處。

（2）褶皺：坎子閃長巖體位于向斜（或背斜）軸部。褶皺北翼，有一號(hào)帶，南翼有五號(hào)帶，兩條帶相同之處皆屬方解黑云母石英片巖，不同之處褶皺北翼陡，向南傾；南翼緩，向北傾。北翼礦化厚度大呈似層狀分布，南翼厚度小呈透鏡狀分布。

（3）火成巖

礦床中主要為閃長巖（δa）,多順層侵入，出露面積占礦床總面積40%，計(jì)260余條，以坎子閃長巖脈規(guī)模最大，長1850m，出露寬100～280m，深部變薄甚至尖滅。產(chǎn)狀變化較大，北盤向南傾，傾角陡，530m標(biāo)高以下又拐向北傾。

（4） 圍巖蝕變

主要表現(xiàn)在閃長巖中蝕變。形成陽起石化，黑云母及綠泥石化。在礦化層中表現(xiàn)不明顯。

2 礦床水文地質(zhì)

（1）水文地質(zhì)條件概述

本區(qū)屬?zèng)鰜啛釒駶櫦撅L(fēng)氣候，據(jù)縣氣象站二〇〇五年二月年至二〇〇八年觀測(cè)資料，年降水量652.1～902.8毫米，平均799.2毫米，蒸發(fā)量大于降水量；年平均氣溫13.4℃，最高37.7℃，最低-11.2℃，最大年溫差46.8℃；相對(duì)濕度月平均58%～89%，年平均69.8%～71%；最大風(fēng)速20米/秒；初霜期十月下旬至十一月上旬，年無霜期253～268天，初凍期元月上旬，解凍期三月中下旬，凍土年最大深度6～8厘米。全年降水多集中于7～9月。

本區(qū)屬中低山構(gòu)造剝蝕地形。切割中等，溝谷發(fā)育。自南而北流向的龍洞溝、小龍洞溝和自北而南流向的瓦子溝、后溝、二道溝匯集于自東而西橫貫礦區(qū)中部的三道溝溪流中，入八渡河，再匯入嘉陵江中，地表水主要由大氣降水補(bǔ)給，旱季很小，雨季顯著增加，尤其暴雨時(shí)節(jié)流量猛增百倍到千倍。唯有小龍洞溝因受礦區(qū)南部大理巖巖溶地下水的補(bǔ)給，流量較穩(wěn)定，且雨季水質(zhì)也不甚渾濁。地表溪流冬季不結(jié)冰、地表河溪長期觀測(cè)資料（見圖2）。

礦區(qū)地下水較微弱。由于構(gòu)造不甚發(fā)育，巖石的含水性主要受巖石性質(zhì)和風(fēng)化裂隙發(fā)育程度控制。礦區(qū)西部中泥盆系大理巖裂隙和巖溶發(fā)育，有較豐富的巖溶水，是該區(qū)自南而北流向的溪流的主要的地下水補(bǔ)給源，小龍洞溪流之源就是該層的泉水，龍洞溝也有該層出露泉水補(bǔ)給。出露于該含水層的泉流量0.1～50升/秒，最大時(shí)可達(dá)100升/秒。

分布于礦區(qū)南側(cè)的中上志留系磨壩組第二巖性段的含炭灰?guī)r賦存裂隙潛水和巖溶水，但因厚度小，巖溶不甚發(fā)育，且不夠均勻，富水性次于前者。依據(jù)鉆孔測(cè)井資料含水裂隙發(fā)育下限在652.67米高程之上，其下可視為相對(duì)隔水層。

區(qū)內(nèi)各類片巖僅其上部存在風(fēng)化裂隙、層理存在上層滯水和裂隙潛水，但由于裂隙寬度不大，主要沿層理片理發(fā)育，粘土質(zhì)充填物較多，因而透水性不好，富水性也差。溝谷中出露的泉水較少，流量為0.010～0.025升/秒，補(bǔ)給來源于大氣降水，排泄于地表水中，因而受氣象要素控制明顯，往往旱季干枯，雨季增加較大。中上志留系磨壩組第三巖性段抽水資料表明，鉆孔單位涌水量0.0015升/秒.米，涌水鉆孔的涌水量0.019～0.040升/秒，滲透系數(shù)K=0.01557米/晝夜（水位恢復(fù)法為K=0.0352米/晝夜）。區(qū)內(nèi)廣泛分布的黑云母閃長巖及各類脈巖，風(fēng)化裂隙發(fā)育深度受地形控制明顯，山脊最大，溝谷最小，為10～110米，裂隙寬度一般為1～2毫米，且多被方解石及石英脈充填，裂隙發(fā)育不均勻，在風(fēng)化裂隙帶內(nèi)，存在上層滯水或裂隙潛水及具承壓性的裂隙脈狀水，單位涌水量0.00354～0.01454升/秒，滲透系數(shù)K=0.04437～0.06013米/晝夜。唯有靠近二道溝位于沖溝上部的ZK554，在雨季抽水，單位涌水量為0.664～0.812升/秒.米，滲透系數(shù)K=1.001～1.03米/晝夜。

沿溝谷及坡底分布的第四系松散堆積層，分選性差，礫石空間多為亞砂土、亞黏土充填，透水性不好，厚度2～5米，最大18米，僅在河谷兩側(cè)存在上層滯水和孔隙潛水，泉流量0.020～0.100升/秒。

區(qū)內(nèi)斷裂不甚發(fā)育，數(shù)條近東西向的斷層皆閉合，規(guī)模小，未見明顯的含水構(gòu)造和導(dǎo)水通道。呈東西向分布的三號(hào)礦化帶為較大的構(gòu)造破碎帶，地表成砂糖狀，上部發(fā)育孔隙潛水，經(jīng)鉆探深部未發(fā)現(xiàn)承壓水存在。

區(qū)內(nèi)地下水補(bǔ)給來源于大氣降水，水質(zhì)受巖石成份控制明顯，大理巖和灰?guī)r以HCO3-Ca型水為主，PH=7.5～8.2，礦化度0.07～0.13克/升，各類片巖以HCO3-Ca、Mg及HCO3-SO4-Ca、Mg型水為主，PH=6.89～8.2，礦化度0.07～0.16克/升，黑云母閃長巖以HCO3、SO4－Ca、Na型水為主，PH=7.2～8.0，礦化度0.08～0.12克/升。

（2） 礦床水文地質(zhì)條件

1、礦床含水性微弱，屬簡單類型，據(jù)鉆孔簡易觀測(cè)、水文物探測(cè)井和坑道編錄資料，含礦巖層方解黑云母石英片巖和區(qū)內(nèi)各類片巖含水性相似，僅存在上部的微弱風(fēng)化裂隙潛水或上層滯水。礦層上下盤的黑云母閃長巖、透閃綠泥石片巖和炭質(zhì)絹云母石英片巖僅上部含微弱風(fēng)化裂隙潛水、上層滯水或不均勻的裂隙脈狀水。流經(jīng)礦床的二道溝，經(jīng)抽水試驗(yàn)（降落漏斗超越河床）和測(cè)井資料看出，地表水和地下水水力聯(lián)系不大，二道溝河距礦層50～100米，由于閃長巖裂隙多為閉合，可視為較穩(wěn)定的隔水墻，對(duì)礦床不會(huì)造成充水危險(xiǎn)。

從礦床綜合水文地質(zhì)剖面略圖（圖3）看出，二道溝以東地段地形較平緩，地下水面亦較平緩，水力坡度0.147～0.278，鉆孔單位涌水量0.00146升/秒.米。二道溝以西地段地形較陡，地下水面亦較陡，水力坡度0.25～0.556，鉆孔單位涌水量0.010升/秒.米，為對(duì)比，據(jù)抽水孔進(jìn)行的恢復(fù)水位觀測(cè)及鹽化電導(dǎo)測(cè)井，并利用其資料進(jìn)行滲透系數(shù)計(jì)算。由于鉆孔揭露含水層主要為風(fēng)化裂隙潛水，且大部皆揭及含水層底板，因此鉆孔參數(shù)計(jì)算采用潛水完整井公式。

采區(qū)地下水水位在二道溝部位年變化幅度0.56～0.75米。涌水鉆孔涌水量年變化幅度為0.020～0.054升/秒。 采區(qū)內(nèi)構(gòu)造少見，唯有礦化帶中的炭硅質(zhì)角礫巖為構(gòu)造破碎帶，以方解石和硅質(zhì)細(xì)脈膠結(jié)，往往又充填炭質(zhì)，較為致密，因而孔隙性小，除個(gè)別部位和與閃長巖的接觸帶微含水外，大部分為不透水不含水。

綜上所述，采區(qū)地下水賦存在非均質(zhì)風(fēng)化裂隙之中，厚度不大，含水微弱，地下水補(bǔ)給來源于大氣降水，排泄于地表水中，地表溪流和地下水力聯(lián)系不大。

2、采區(qū)內(nèi)地下水的化學(xué)成分較為簡單。據(jù)鉆孔和坑道資料，礦層以HCO3–Ca和HCO3、SO4—Ca型水為主，礦化度0.2～0.4克/升，個(gè)別為1.1克/升和0.08克/升，PH=6.57-8.0，個(gè)別4.35和8.8，鉆孔PH值略高于坑道。圍巖閃長巖中水質(zhì)以HCO3－Ca、Na和以HCO3 –Ca、Mg型水為主，礦化度0.08～0.12克/升，PH=7.2～8.0，二道溝口鉆孔Cl-含量增加可能系人為污染所致(工區(qū)生活區(qū)下游）（圖4）。

3、采區(qū)地下水PH值勻大于5.2（依昆明冶金設(shè)計(jì)院推薦之表中的酸性侵蝕標(biāo)準(zhǔn)），故對(duì)水泥無酸性侵蝕。采區(qū)HCO3-離子毫克當(dāng)量數(shù)均大于0.4，故地下水也無溶出型侵蝕。經(jīng)采用下式計(jì)算：

得采區(qū)地下水PHs=5.1-6.5

因采區(qū)地下水PH＞PHs，故亦無碳酸型侵蝕。

4、采區(qū)地下水放射性元素含量較低，據(jù)地表1/2000—1/5000詳查統(tǒng)計(jì)結(jié)果，地下水中鈾含量：

平均值：0.22μg/l

偏高值:0.31μg/l

增高值:0.42μg/l

異常值:0.59μg/l

鈾異常暈大致沿礦化帶呈近東西向展布,地下水氡濃度很低，一般3.7～23.68 Bq/l，未作數(shù)理統(tǒng)計(jì)。鉆孔排水定深取樣結(jié)果，地下水中鈾含量n×10-7～2×10-5g/l，地下水中氡濃度4.5～507.68Bq/l，較地表高。

901 uranium for a medium-sized uranium deposits.The paper elaborates the deposit of ore-forming geological conditions, ore hydrogeological features and radioactive hydrogeology features, it was pointed out that the deposit of waterborne slender,with simple type for future work, provides design basis.

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.09.009

[1]陜西省核工業(yè)地質(zhì)局二一四大隊(duì) . 陜西省略陽縣沙坪壩地區(qū)鈾、釩、鉬多金屬礦詳查報(bào)告（2009.8）