內(nèi)蒙古通遼市某礦床水文地質(zhì)特征研究

（中陜核工業(yè)集團(tuán)地質(zhì)調(diào)查院有限公司，陜西 西安 710100）

內(nèi)蒙古通遼市某礦床經(jīng)過多年來的地質(zhì)勘探，取得了顯著的找礦成果，現(xiàn)已初步探明了礦床的大致分布范圍，在勘查過程中，需要分階段實(shí)施礦床水文地質(zhì)條件試驗(yàn)研究工作，通過專門水文地質(zhì)孔的施工，進(jìn)行現(xiàn)場水文地質(zhì)試驗(yàn)等方法，對礦區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)條件等進(jìn)行分析研究,為該礦床開采技術(shù)條件評價(jià)及工業(yè)化生產(chǎn)設(shè)計(jì)提供技術(shù)依據(jù)[1]。

1 礦區(qū)含水層與隔水層的劃分

內(nèi)蒙古通遼市某礦床在區(qū)域上隸屬于松遼平原西遼河盆地開魯拗陷水文地質(zhì)區(qū)，區(qū)內(nèi)分布巨厚的中新生界碎屑巖及松散堆積層，形成了豐富的孔隙潛水和孔隙裂隙承壓水。依據(jù)礦床的含水構(gòu)造和埋藏條件[2]。

結(jié)合施工的地質(zhì)勘探孔和水文孔有關(guān)資料，礦區(qū)內(nèi)上白堊統(tǒng)青山口組及以上地層，主要可劃分出五個(gè)含水層，各含水層之間分布有五個(gè)隔水層，其含水層與隔水層劃分及其地下水類型見表1。

表1中，姚上段含水層底部局部可見礦化異常，但品位、厚度較小，不具工業(yè)價(jià)值；上白堊統(tǒng)姚下段含礦含水層可見礦化異常，且品位高、厚度大；上白堊統(tǒng)青山口組含水層，據(jù)目前鉆探成果，該含水層僅在礦區(qū)西部局部地段有礦化出現(xiàn)，但總體分布范圍小，礦體連續(xù)性差。因此，本文主要選取上白堊統(tǒng)姚下段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)試驗(yàn)段及ZK1、ZK2、ZK3三個(gè)鉆孔對含礦含水層進(jìn)行初步評價(jià)研究。

表1 礦床含水層與隔水層劃分簡表

2 含礦含水層特征

礦床內(nèi)含水巖層組主要為第四系松散層孔隙潛水含水巖組和上白堊統(tǒng)碎屑巖孔隙承壓含水巖組，本文主要對上白堊統(tǒng)姚家組下段(K2y1)含礦含水層進(jìn)行研究。

2.1 上白堊統(tǒng)姚家組下段(K2y1)含礦含水層

據(jù)礦區(qū)水文孔揭露統(tǒng)計(jì)，姚下段層位在各試驗(yàn)段內(nèi)埋深一般在289.00m～323.00m，厚度106.00m～135.00m，平均厚度118.80m，部分區(qū)段含礦含水層中上部有局部隔水層存在。根據(jù)ZK1、ZK2、ZK3三個(gè)鉆孔數(shù)據(jù)可知，含礦含水層厚度分別為99.70m、104.20m、101.40m(該厚度為剔除含水層中不透水透鏡狀薄層后的厚度)中間夾有不透水的透鏡狀薄層有2～4層。

2.1.1 含水巖性特征

該含礦含水層含水巖性主要為淺灰色、灰色中細(xì)砂巖、細(xì)砂巖，其次為中砂巖和少量的含礫中粗砂巖，具有粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。其礦物成分以石英、粘土礦物為主，含少量長石、云母。

宏觀上該含水層砂巖多為厚層狀塊狀構(gòu)造、水平層理、斜層理、波狀層理、交錯(cuò)層理、槽狀交錯(cuò)層理，沖刷構(gòu)造等沉積構(gòu)造發(fā)育。

該含水層含水巖石顆粒相對比較均勻，巖芯室內(nèi)粒度分析結(jié)果表明，該含水巖層粉粒+粘粒成分一般約占4.9%～38.49%，平均值為11.3%。

2.1.2 含礦含水層厚度及其與礦層厚度比值

根據(jù)ZK1、ZK2、ZK3三個(gè)鉆孔數(shù)據(jù)可知，含礦含水層厚度分別為99.70m、104.20m、101.40m，其間夾有2～4層不透水薄層，單層厚度2.00m～5.20m，巖性分別為紫紅色泥巖、灰色泥巖、粉砂巖，泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖等。綜合工作區(qū)相關(guān)資料，繪制礦區(qū)姚家組下段含礦含水層厚度等值線圖，見圖1。

據(jù)圖1可以看出，研究區(qū)內(nèi)姚下段含礦含水層厚度分布整體呈現(xiàn)南低北高的規(guī)律，北部厚度最大達(dá)到110m左右。

圖1 姚家組下段含礦含水層厚度等值線圖

2.1.3 水位埋深、承壓水頭

區(qū)內(nèi)姚家組下段含礦含水層靜水位埋深從東南向北西變小，初步推測礦區(qū)姚家組下段局部水流方向自北西向東南。在三個(gè)試段含礦含水層埋深、厚度及其與礦層厚度比值等數(shù)據(jù)，見表2。

表2 各試段姚家組下段含礦含水層埋深、厚度及其與礦層厚度比值簡表

2.1.4 水文地質(zhì)試驗(yàn)參數(shù)

依據(jù)三個(gè)試段抽水試驗(yàn)成果，分別計(jì)算出三個(gè)試段含礦含水層主要水文地質(zhì)參數(shù)見表3。結(jié)合本區(qū)原有工作取得的相關(guān)資料，繪制的姚下段含礦含水層滲透系數(shù)等值線圖如下（圖2）。

圖2 姚家組下段含礦含水層滲透系數(shù)等值線圖

從圖2中可以看出，研究區(qū)內(nèi)姚家組下段含礦含水層滲透系數(shù)分布整體呈現(xiàn)東北高西南低的規(guī)律，Ⅱ號試段滲透系數(shù)最大，為0.49m/d。

表3 各試段姚家組下段含礦含水層主要水文地質(zhì)參數(shù)簡表

上表表明：各試驗(yàn)段鉆孔單位涌水量為0.21～0.47m3/h.m，滲透系數(shù)0.29～0.49m/d，因地層巖性、試驗(yàn)層段等原因，三個(gè)試段略有差異。

3 礦床主要充水因素

在天然條件下礦床地下水的主要補(bǔ)給來源為：

（1）第四系潛水，它是區(qū)域中新生代地層富水巖組的主要補(bǔ)給源。區(qū)內(nèi)第四系潛水分布廣泛，直接受大氣降水和地表水的補(bǔ)給，水量豐富，是礦床地下水主要的直接充水因素。

（2）大氣降水，它是滲入地下成為第四系潛水補(bǔ)給的水源，是礦床地下水的間接充水因素。

（3）其它地下水，深部地下水的越流和構(gòu)造斷裂充水帶的地下水對礦床地下水的補(bǔ)給。據(jù)目前礦床勘探工程所揭露情況和地層結(jié)構(gòu)條件分析，從礦區(qū)現(xiàn)場試驗(yàn)情況分析，在礦區(qū)內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)對礦床具有重要充水作用。

4 結(jié)語

通過對礦床區(qū)域水文地質(zhì)特征研究，主要通過專門水文地質(zhì)孔的施工，進(jìn)行現(xiàn)場水文地質(zhì)試驗(yàn)等方法，獲得了礦床詳查-勘探報(bào)告所需水文地質(zhì)資料，為該礦床開采技術(shù)條件評價(jià)及工業(yè)化生產(chǎn)設(shè)計(jì)提供了技術(shù)依據(jù)。