西藏尼木銅礦富集區(qū)表層巖溶帶水文地質(zhì)特征分析

洛松群培

摘 要：尼木銅礦富集區(qū)位于岡底斯火山-巖漿弧帶東段，產(chǎn)出崗講、白容、廳宮、沖江等斑巖銅礦床，銅礦體主要產(chǎn)于主要為花崗閃長斑巖、英云閃長斑巖、二長花崗斑巖等復式巖體中，帕古脆韌性剪切帶是主要的控巖控礦構(gòu)造，次級斷裂交匯部位、裂隙發(fā)育部位礦化富集明顯。本文對尼木銅礦富集區(qū)的自然地理、巖溶及水文地質(zhì)基本特征進行闡述，并且在此基礎(chǔ)上對區(qū)域內(nèi)的表層巖溶帶的水文地質(zhì)特征以及表層巖溶帶水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)進行了詳細地分析，同時還分析了各表層巖溶帶的水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)類型的一些基本特征，比如水文地質(zhì)特性、調(diào)蓄能力等。

關(guān)鍵詞：尼木銅礦富集區(qū)；表層巖溶；水文地質(zhì)；水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)

1 尼木銅礦富集區(qū)地區(qū)的自然地理概況

尼木銅礦富集區(qū)位于湖南、湖北、貴州、重慶四省市交界地區(qū)，屬于典型的巖溶山區(qū)，該地區(qū)的氣候為亞熱帶季風型濕潤型，每年的平均氣溫為13.3℃，每年的平均降水量為1649.7mm。巖性為石灰?guī)r，屬可溶性巖石，區(qū)域內(nèi)的巖溶地貌比較豐富，在地表和地下都有巖溶地貌，而且?guī)r溶的形態(tài)很多，地表的巖溶大多是洼地、漏斗、石林、石牙等形態(tài)，地下的巖溶則主要是溶洞、消水洞、地下河管道等形態(tài)，巖溶的發(fā)育是經(jīng)過多次地質(zhì)構(gòu)造運動和可溶性巖石在水流作用下緩慢溶蝕而形成。

2 尼木銅礦富集區(qū)地區(qū)表層巖溶帶水文地質(zhì)特征

2.1 表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)水循環(huán)過程

表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)是巖溶水文地質(zhì)系統(tǒng)的一個重要部分，在巖溶水文地質(zhì)系統(tǒng)中，一般會形成一個低昂對獨立的表層巖溶帶泉域，這個區(qū)域內(nèi)的水循環(huán)是整個巖溶水文地質(zhì)水循環(huán)過程中的一個重要環(huán)節(jié)，而且對整個巖溶地區(qū)的水循環(huán)有重要影響。就尼木銅礦富集區(qū)地區(qū)的實際情況來看，大氣降雨是區(qū)域內(nèi)表層巖溶帶地下水的主要來源，但是降雨一般首先會落到地面上，形成地面水，在不同的地區(qū)，地面水的循環(huán)也是不相同的，比如在裸露的巖溶區(qū)，降落的雨水具有較高的滲透能力，能夠很快從各種巖溶的縫隙中滲透到地下，形成地下水。經(jīng)過表層巖溶帶的調(diào)蓄之后，有一部分會蒸發(fā)到大氣中，還有一部分會繼續(xù)通過溶蝕的裂隙或者落水洞進入到下部系統(tǒng)中，還有一部分會排向地表，在排出地表的這部分地下水中，有一部分會匯集到地表河中，另一部分會再次滲透到低位淺表層巖溶區(qū)域中。對于覆蓋型巖溶區(qū)，當雨水降落之后，一部分雨水會直接形成坡面流，在坡面流中，有一部分會直接滲透到地勢相對較低的淺表層中，再經(jīng)過水循環(huán)，其水循環(huán)的過程與裸露的巖溶坡面流中的水循環(huán)過程比較類似。

2.2 表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)水循環(huán)的基本特征

第一，水循環(huán)的補給特征。在水循環(huán)中，水的補給是一個重要的因素，對于尼木銅礦富集區(qū)地區(qū)而言，其水循環(huán)中的水的補給一般是通過降雨來完成的，當?shù)氐哪杲邓侩m然比較豐富，但是降水的時間分布不夠均勻，在補給過程中，整體呈現(xiàn)一種非連續(xù)脈沖式的特征。大氣降雨的補給面積大約在0.05km2～0.15km2，降雨對尼木銅礦富集區(qū)巖溶區(qū)域的水分進行補給時主要有直接快速補給和間接慢速補給兩種方式，在裸露的區(qū)域，雨水的補給會通過一些密集的溶蝕裂隙快速地滲透到地下水中，從而實現(xiàn)快速地補給，在被覆蓋的區(qū)域，則一般是間接慢速補給。

第二，徑流特征。根據(jù)水動力的類型進行劃分，尼木銅礦富集區(qū)巖溶地區(qū)的表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)內(nèi)地下水的徑流主要有兩種形式，一種是匯流狀，一種是散流狀，巖溶地下水的流向總體上與地勢有關(guān)，受到地勢條件的控制，具體有三個方面的特征：水力坡度大、徑流途程較短、徑流路徑通暢。

第三，排泄特征。根據(jù)調(diào)查結(jié)果可以看出，巖溶區(qū)域內(nèi)的水流排泄主要有集中排泄和分散排泄兩種方式，屬于匯流狀水動力條件的地下水一般都會以集中排泄的方式進行配些，而屬于散流狀水動力類型的地下水一般都會以分散的方式排出。

2.3 表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)的調(diào)蓄功能

表層巖溶帶所形成的泉域?qū)Ρ韺訋r溶水有一定的調(diào)蓄功能，該功能主要體現(xiàn)在兩個方面：第一，能夠?qū)λ诌M行積蓄，尤其是能夠?qū)Φ叵滤乃窟M行調(diào)蓄，使得一些降雨能夠及時地滲透補給到地下。第二，帶有濾波功能，主要表現(xiàn)在對水流過程進行調(diào)節(jié)上，也就是可以通過水文地質(zhì)子系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的濾波作用對降雨的脈沖輸入補給形式進行轉(zhuǎn)換，使其成為連續(xù)波狀的排泄形式。表層巖溶帶的調(diào)蓄能力和泉域的特征有很大關(guān)系，泉域的含水空間、規(guī)模、第四系覆蓋層的厚度等，都會對調(diào)蓄能力產(chǎn)生影響。一般來講，泉域內(nèi)表層巖溶帶的含水空間大、泉域規(guī)模較大、第四系覆蓋層厚度較大的一些平緩地帶的泉域，其調(diào)蓄能力也比較強。比如該區(qū)域內(nèi)向斜西翼趙家灣一帶的S14泉泉域，主要是大型的溶溝，溶槽，而且發(fā)育非常完整，其巖溶率大約有35%，泉域面積大約為0.408平方公里，結(jié)構(gòu)也比較松散，具有很好的蓄水能力，這塊區(qū)域所處的位置的地勢也比較平緩，也使得該泉域?qū)λ康恼{(diào)蓄能力有了很大的提升。另外，表層巖溶帶泉域的調(diào)蓄能力還和表層巖溶帶的汗水結(jié)構(gòu)、水文子系統(tǒng)等有緊密聯(lián)系，如果含水空間比較復雜，以細小溶隙為主，植被的覆蓋率較高，則可以使得巖溶水流在經(jīng)過泉域的時候，有較長的停留時間，能夠形成一個舒緩的波狀輸出。比如S12泉泉域，其含水結(jié)構(gòu)主要是低淺的溶溝、溶縫、溶隙等，植物覆蓋率較高，地勢也比較平緩，所以當水流通過這一帶的時候就能有較長的滯留時間，使得水量一直保持不斷。

3 表層巖溶帶水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)類型

3.1 表層巖溶帶含水空間結(jié)構(gòu)類型

不同的表層巖溶帶的含水空間形態(tài)是不相同的，根據(jù)不同的空間形態(tài)可以將其劃分為幾種結(jié)構(gòu)，第一，主要是由溶溝、溶槽等構(gòu)成的含水空間結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)比較單一；第二，以溶縫、溶管、溶隙、溶孔等構(gòu)成的含水空間結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)比較復雜；第三，由小型溶隙網(wǎng)絡(luò)為主的含水空間。

3.2 表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)類型

表層巖溶帶水文地質(zhì)子系統(tǒng)包括幾種不同的形式，分別是巖溶帶、土層、植被三個部分，根據(jù)這三種要素在區(qū)域內(nèi)的不同搭配與組合，可以形成不同的結(jié)構(gòu)類型。第一種是一元結(jié)構(gòu)，指的是只含有表層巖溶的地質(zhì)結(jié)構(gòu)；第二種是二元結(jié)構(gòu)，是兩種形式搭配而成的，比如表層巖溶帶和土層組合而成、表層巖溶帶和植被組合而成；第三種是三元結(jié)構(gòu)，指的是由表層巖溶帶、土層和植被共同構(gòu)成的。

結(jié)束語

綜上所述，尼木銅礦富集區(qū)地處西藏地區(qū)，屬于典型的巖溶地貌，尼木銅礦富集區(qū)地區(qū)的表層巖溶帶的水文地質(zhì)條件和水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出獨有的特征，使得表層巖溶帶具有一定的調(diào)蓄功能，能夠?qū)Ξ數(shù)氐臍夂?、地質(zhì)環(huán)境等帶來影響。