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      青海興??h某銀多金屬礦區(qū)水文地質(zhì)條件

      2018-01-29 07:15:42楊延林漆穎超高榮輝
      世界有色金屬 2018年2期
      關(guān)鍵詞:溝谷風(fēng)化水文地質(zhì)

      楊延林,漆穎超,高榮輝

      (核工業(yè)西藏地質(zhì)調(diào)查院,四川 成都 610052)

      1 礦區(qū)水文地質(zhì)概況

      興??h某銀多金屬礦區(qū)位于鄂拉山造山帶中部,為西秦嶺與東昆侖造山帶碰撞銜接部位,區(qū)內(nèi)地層發(fā)育,銅、鉛、鋅、錫、金、銀等金屬礦產(chǎn)豐富。礦區(qū)兩側(cè)廣布中—下三疊統(tǒng)古浪堤組第二巖組地層,礦區(qū)地形坡度大,切割較強(qiáng)烈,溝谷密集發(fā)育且縱坡降大,巖溶不發(fā)育,以基巖裂隙水為主;地下水與地表水分水嶺基本一致,地下水徑流途徑短,分散排泄,溝谷為其主要排泄區(qū),水文地質(zhì)邊界條件簡單,構(gòu)成一般山丘區(qū)以裂隙含水為主的水文地質(zhì)單元[1]。

      2 含水巖組劃分

      (1)松散巖類孔隙水含水層組。松散巖類孔隙水含水層組,主要分布于溝谷和坡麓地帶,根據(jù)賦存巖性不同及賦存位置的變化可分為第四系沖洪積強(qiáng)透水含水層和第四系殘坡積透水含水層兩大類。第四系沖洪積強(qiáng)透水含水層,即溝谷一帶砂礫卵石層,厚度一般為5m~15m,厚者達(dá)十多米。地下水位埋深0m~2m,富水性較強(qiáng),主要分布在三條水系溝谷及兩側(cè),呈長條狀展布,受地表水和殘坡積層中地下水補(bǔ)給。由于礦體多賦存于溝谷兩側(cè)山脊附近,高程相對(duì)較高,故對(duì)礦床充水影響較小。第四系殘坡積透水含水層,即坡麓地帶含粘性土、角礫、碎石層,厚度隨地形變化較大,一般為0.5m~1m,厚者5m~15m,結(jié)構(gòu)松散,有利于大氣降水補(bǔ)給,透水性良好,富含孔隙潛水,緩坡一帶含水層厚度也較厚。降水期間坡麓地帶分布較多的下降泉群,泉水流量一般在0.2L/S~0.7L/S,個(gè)別泉水涌水量可達(dá)3.45L/S,均以季節(jié)性泉水泄出為主,受大氣降水(雪)及冰雪融水的補(bǔ)給。

      (2)裂隙透水層含水層組。裂隙透水層含水層組主要表現(xiàn)為構(gòu)造破碎帶和基巖裂隙含水特征,區(qū)內(nèi)構(gòu)造破碎帶發(fā)育,南北、北西、北東向斷裂均有發(fā)育,其中南北向F1斷裂為主,在其旁側(cè)發(fā)育有北西、北東以及東西向次級(jí)斷裂。F1走向350°~5°,形成較寬的破碎帶,斷面陡傾,略向西傾,破碎帶寬20m~80m,中斷分割了西側(cè)雖根爾崗巖體與東側(cè)的早—中三疊世北東向構(gòu)造層,北段和南段均切入印支晚期斑狀花崗巖邊部。破碎帶地表風(fēng)化強(qiáng)烈,含水量較大,為地表水直接充水層,局部水流量可達(dá)10L/min,對(duì)礦產(chǎn)開采開發(fā)有較大影響,應(yīng)在后期工作予以重視。

      (3)不透水或弱含水層組。不透水或弱含水層組主要表現(xiàn)為礦區(qū)內(nèi)巖漿巖體及角礫凝灰?guī)r、流紋巖出露區(qū)域?;◢弾r體顆粒結(jié)晶細(xì)小至中等,結(jié)構(gòu)緊密,地表物理風(fēng)化強(qiáng)烈,風(fēng)化裂隙中含少量裂隙水,故為不透水或弱含水層組。礦區(qū)東部出露小面積的火山角礫凝灰?guī)r和流紋巖,成分為火山角礫、巖屑、晶屑、火山灰質(zhì)等,巖石結(jié)構(gòu)緊密、硬度較大,物理結(jié)構(gòu)性質(zhì)穩(wěn)定,地表風(fēng)化多見褐鐵礦化,巖石節(jié)理裂隙發(fā)育,為弱含水層。

      (4)隔水層組。中—下三疊統(tǒng)古浪堤組地層分布于礦區(qū)中部,為主要賦礦層位,巖性為不純硅質(zhì)巖、板巖、變質(zhì)砂巖,并具以下特征:①變質(zhì)砂巖以石英為主,含量50%~55%,長石次之,含量30%~35%,少量雜基;②板巖為淺灰—深灰色,以泥質(zhì)為主,巖石常含粉砂質(zhì)凝灰質(zhì)等,有時(shí)形成薄的凝灰?guī)r夾層,或粉砂質(zhì)板巖夾層;③不純硅質(zhì)巖以硅質(zhì)為主,含量80%以上,含少量泥質(zhì)、泥灰質(zhì)等,結(jié)構(gòu)緊密風(fēng)化后亦很少沿條帶構(gòu)造破裂。該層巖石致密堅(jiān)硬,局部可見細(xì)小石英脈、方解石脈穿插,不含水,為一隔水層。

      (5)礦區(qū)地下水補(bǔ)給徑流與排泄。礦區(qū)絕大部分地區(qū)因多年凍土(巖)的存在而使含水層呈雙層結(jié)構(gòu),河谷內(nèi)又可能存在河流融區(qū),因而使工作區(qū)地下水補(bǔ)、徑、排條件出現(xiàn)差異。

      大面積分布的凍結(jié)層受大氣降水補(bǔ)給,在勢(shì)能作用下由各河谷之間的山頭沿斜坡向低處徑流,其徑流受地形控制而無統(tǒng)一流向,除蒸發(fā)外還排入于河流或融入地下水。河谷融區(qū)地下水,除接受大氣降水、凍結(jié)層上水補(bǔ)給外,在貫通性融區(qū)還接受凍結(jié)層下水補(bǔ)給,沿河谷徑流最終溢出補(bǔ)給河水。凍結(jié)層下水因上覆多年凍土(巖)是隔水層,只能在承壓水頭低于多年凍土(巖)上限的構(gòu)造融區(qū)接受大氣降水和凍結(jié)層上補(bǔ)給及地勢(shì)較高地區(qū)凍結(jié)層下水的經(jīng)流補(bǔ)給,最終排泄于河流融區(qū)補(bǔ)給河水。

      3 礦床充水影響因素

      (1)地表水。區(qū)內(nèi)與礦床有關(guān)的主要河流為格爾溝及其支流,索拉溝海拔較低,對(duì)南區(qū)礦床開發(fā)無影響;格爾溝上游長度4.28km,高差300m,溝床平均縱比降為7.0%,匯水面積9.41km2。據(jù)野外期間動(dòng)態(tài)觀測(cè),格爾溝月平均徑流量為0.31m3/S。該溝谷是補(bǔ)給地下水的主要地表水體。格爾溝北側(cè)山坡,地表分布大量的風(fēng)化破碎基巖,沿坡向發(fā)育有多條南北向沖溝,溝谷中水量較小,多為大氣降水補(bǔ)給,在10月后枯水期水量明顯減少,直至地表水、地下水完全凍結(jié)斷流,為凍土發(fā)育部位,第四系覆蓋層較厚,推測(cè)地下凍土層中凍結(jié)水儲(chǔ)量較大。在融凍期或工程施工中,凍結(jié)層水融化,地下水水流量較大,受大氣降水和冰雪融水補(bǔ)給,地下水沿?cái)嗔哑扑閹А⒘严兜葷B入地下,為透水層及含水層。

      (2)地質(zhì)構(gòu)造。礦體主要賦存于三疊系下—中統(tǒng)古浪堤組變質(zhì)砂巖、硅質(zhì)巖地層中,該地層中斷層、裂隙等發(fā)育,通過斷層破碎帶和裂隙,除局部可受地表水直接補(bǔ)給外,坑道內(nèi)部破碎帶、裂隙中也可由凍結(jié)層下水補(bǔ)給;部分新形成的構(gòu)造裂隙會(huì)溝通不同巖性層中的地下水,成為礦床開采時(shí)充水水源。北區(qū)主礦體附近次級(jí)斷裂裂隙較發(fā)育,部分裂隙、破碎帶中泥化強(qiáng)烈,含水性較大,在人類工程活動(dòng)中,破碎帶穩(wěn)定性變差,應(yīng)在坑道施工過程中做好后期防護(hù)工作。

      (3)風(fēng)化帶。礦區(qū)風(fēng)化剝蝕作用較強(qiáng),格爾溝南北兩側(cè)山坡地形均較陡,特別是南側(cè)山坡陡峭,山脊處海拔較高,物理風(fēng)化作用強(qiáng)烈。在坑道施工過程中,可見北區(qū)部分地段風(fēng)化帶深達(dá)70m~80m,斷裂構(gòu)造、風(fēng)化裂隙發(fā)育,是大氣降水直接補(bǔ)給地下水的主要通道。

      4 水文地質(zhì)條件

      礦區(qū)主要礦體位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上,附近無大的地表水體,地形有利于自然排水,礦區(qū)雖有地表水存在,但大部分礦體位于地下水水位之上。地下水類型主要有第四系松散層孔隙水、基巖風(fēng)化帶裂隙水、構(gòu)造裂隙脈狀水。其中松散孔隙水含水層厚度變化大,且分布不連續(xù),對(duì)礦床充水影響不大。因此,礦區(qū)主要充水含水層為基巖風(fēng)化帶和構(gòu)造裂隙帶,水文地質(zhì)邊界條件簡單,含水層單一,富水性弱至中等,礦床充水水源較為貧乏,以裂隙含水層充水為主,頂?shù)装逯苯踊蜷g接進(jìn)水,故本礦床應(yīng)屬于水文地質(zhì)條件簡單的裂隙充水礦床類型,水文地質(zhì)類型劃分為第二類,勘探復(fù)雜程度為第一型[1]。

      [1]GB12719—91.礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范[S].1-26.

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