淺析水文地質(zhì)調(diào)查在某金礦開發(fā)中的應(yīng)用

張 野

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 酒泉 735000）

水文地質(zhì)調(diào)查是礦山開發(fā)利用的基礎(chǔ)，與礦山安全生產(chǎn)息息相關(guān)，也是礦山工程設(shè)計的重要的參考依據(jù)[1]。基于此，本文以某銅金礦區(qū)為研究對象，探討了水文地質(zhì)調(diào)查工作在該礦床開發(fā)利用中的作用，為礦山的開采工程設(shè)計奠定基礎(chǔ)。

1 水文地質(zhì)單元劃分

研究區(qū)北接盆地邊緣約，礦區(qū)西側(cè)距五龍溝流域約3km，屬石灰溝流域，相對侵蝕基準面標高3110m，區(qū)內(nèi)礦體主要分布于基巖山區(qū)，礦體出露標高Ⅱ號矽卡巖帶在侵蝕基準面以下，地形條件不利于排水，Ⅴ、Ⅷ號矽卡巖帶及黑風口Ⅳ號帶處于侵蝕基準面以上，地形條件有利于排水。

2 礦區(qū)地下水類型及含水巖組的劃分

根據(jù)本次水文地質(zhì)調(diào)查資料，按地下水含水介質(zhì)、賦存條件、水動力特征，區(qū)內(nèi)地下水劃分為河谷區(qū)第四系松散巖類孔隙水和基巖裂隙水兩種地下水類型。

2.1 河谷區(qū)第四系松散巖類孔隙水

呈帶狀分布在區(qū)內(nèi)較大支溝河谷谷地。含水層巖性為第四系沖洪積松散堆積的砂礫碎石。因系山區(qū)河谷，含水層分布寬度、厚度、透水性、富水性在不同溝谷和不同地段存在較大差異。其中河谷區(qū)溝谷寬度約15m～50m，含水層厚度大于30m，地下水位埋深小于5m，含水層滲透系數(shù)0.98m/d～5.07m/d，影響半徑R值100m～171.6m，單井涌水量可達180m3/d～1200m3/d，屬水量較豐富地段。

主要接受河水、降雨、冰雪融水的入滲補給及基巖裂隙水的隱蔽補給。沿河谷徑流，出山口后補給山前傾斜平原區(qū)地下水。由于地下水徑流尚未達到河谷出山口，補給充沛，徑流順暢，因此地下水水質(zhì)較好，礦化度小于3.5g/L，水化學類型為Cl·SO4.HCO3-Na·Ca·Mg型水和Cl·SO4-Na·Ca型水。由于河谷第四系松散巖類孔隙水分布于溝谷底部，而區(qū)內(nèi)礦體主要分布于基巖山區(qū)，因此該類水不能構(gòu)成區(qū)內(nèi)礦床的充水水源。

2.2 基巖裂隙水

含水層巖性為不同期次的侵入巖和元古界的變質(zhì)巖，均接受降雨和冰雪融水的補給。礦區(qū)處于柴達木盆地邊緣，受盆地干旱氣候的影響明顯，降水較少，故地下水的補給條件較差?；鶐r裂隙水按賦存的巖石性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特征的不同，分為塊狀基巖裂隙水和層狀基巖裂隙水。

（1）塊狀基巖裂隙水

廣泛分布于區(qū)內(nèi)各支溝一帶，含水層主要為三疊紀（印支期）、泥盆紀（華力西期）、寒武紀（加里東期）及晚元古代侵入巖，巖性為閃長巖、斜長花崗巖、二長花崗巖、黑云母花崗巖和鉀長花崗巖等[2]。地下水主要賦存于巖體構(gòu)造裂隙中，呈分布不均勻的網(wǎng)狀構(gòu)造裂隙水，局部為斷裂帶脈狀水。但總體上區(qū)內(nèi)斷裂以逆斷層為主，不利于地下水富集。

塊狀基巖裂隙水控水結(jié)構(gòu)面以走向255°～300°，傾角50°～65°的斷裂破碎帶、蝕變破碎帶走向NW，傾角50°～75°的張節(jié)理為主。由于本區(qū)風化裂隙不發(fā)育，構(gòu)造裂隙發(fā)育不均一，因此影響其富水性不均一，表現(xiàn)在泉水流量變化較大及探礦平硐內(nèi)主要沿斷裂破碎帶及裂隙密集帶涌水或滴水。本區(qū)基巖裂隙泉均屬下降泉，地下水水溫一般7℃～12℃。該類水水質(zhì)一般較差，礦化度大都大于4.269g/L～11.722g/L，以咸水為主，少數(shù)淡水。水化學類型多為Cl·SO4-Na和Cl·SO4-Na·Ca型。

表1 層狀基巖裂隙水探礦平硐涌水特征表

由于塊狀基巖裂隙水的富水段主要為斷層破碎帶和蝕變接觸破碎帶，也是區(qū)內(nèi)金成礦的重要區(qū)帶，調(diào)查區(qū)圈定的礦體均分布于此。其中Ⅳ號金礦體，沿黑云斜長花崗巖、二長花崗巖體、斜長花崗巖體接觸帶延伸。因此塊狀基巖裂隙水是區(qū)內(nèi)礦床的直接充水水源。

（2）層狀基巖裂隙水

呈北西—南東走向的條帶狀，含水層由古元古代金水口巖群（Pt1J）是區(qū)域出露的基底巖系，由一套深灰色混合巖化黑云斜長片麻巖、黑云斜長片麻巖、黑云斜長角閃片巖、斜長石英片巖、斜長角閃片巖、透鏡狀大理巖組成[3]。主要接受降雨、冰雪融水補給，含水層富水性主要受裂隙發(fā)育程度的控制，區(qū)內(nèi)斷層構(gòu)造不發(fā)育，巖體強風化帶深度一般5m～15m，因此區(qū)內(nèi)水量貧乏，根據(jù)野外泉點調(diào)查資料，單泉流量一般小于0.3L/s。根據(jù)對研究區(qū)不同區(qū)段不同高程的勘探平硐的涌水情況調(diào)查，層狀巖類基巖裂隙水有涌水現(xiàn)象，最大流量0.025L/s，局部具微滴水現(xiàn)象（表1）。該類水水化學類型主要為Cl·SO4-Na·Ca型，礦化度一般大于4g/L，多為微咸水或咸水。工作區(qū)Ⅱ、Ⅴ、Ⅷ號矽卡巖帶斜穿古元古代金水口巖群（Pt1J）混合巖化黑云斜長片麻巖、黑云斜長片麻巖巖組，在這個區(qū)段內(nèi)，層狀基巖裂隙水為礦床的直接充水水源。

3 礦坑充水因素及充水方式

根據(jù)前述可知，研究區(qū)主要礦體均分布于基巖山區(qū)，處于流域相對侵蝕基準面以上，因此地表水和河谷區(qū)第四系松散巖類孔隙水分布不能構(gòu)成區(qū)內(nèi)礦坑的充水水源。區(qū)內(nèi)Ⅳ號含帶塊狀、層狀基巖裂隙水含水層中，塊狀、層狀基巖裂隙水為礦床的直接充水水源?；鶐r裂隙水主要接受大氣降水的補給，因此大氣降水為礦坑的間接充水水源。由于礦層產(chǎn)于基巖裂隙含水層中，礦層與含水層之間無相對隔水層，因此礦坑水來源于頂、底板水，礦坑充水方式為直接進水。