李海崇
摘要:廣東省平遠(yuǎn)縣圣功寨稀土礦區(qū)位于永梅一惠陽凹陷(Ⅲ6)、永梅凹褶斷束(Ⅳ8)北側(cè)廣東省與江西省接壤處附近的廣東省境內(nèi),南嶺緯向構(gòu)造東段與永梅凹褶斷束的北北東向鷓鴣隆斷裂帶下盤,為一座中型風(fēng)化殼離子吸附型輕稀土礦床,礦區(qū)水文地質(zhì)條件簡單。本文分析了該礦區(qū)的水文地質(zhì)條件,為礦區(qū)采礦設(shè)計與施工提供參考。
關(guān)鍵詞:礦區(qū)水文地質(zhì);淺析
廣東省平遠(yuǎn)縣圣功寨稀土礦主要賦存于燕山三期中細(xì)?;◢弾r(桂坑巖體)風(fēng)化殼中,屬花崗巖風(fēng)化殼離子吸附型稀土礦。礦床水文地質(zhì)條件簡單。針對該礦區(qū)的實際情況,合理分析了礦區(qū)水文地質(zhì)條件可為礦山設(shè)計部門提供科學(xué)依據(jù),以便于準(zhǔn)確地為采礦設(shè)計與施T提供參考。本文在礦區(qū)水文地質(zhì)條件的研究基礎(chǔ)上,開展了礦區(qū)水文地質(zhì)野外調(diào)研及資料分析總結(jié)。
1.地形地貌、氣象
礦區(qū)內(nèi)山體總體走向北西向,地勢總趨勢北高南低,西高東低。礦區(qū)北部的長岌寨為區(qū)內(nèi)最高點,海拔高程676.2m,最低點位于礦區(qū)北東部的坪湖村南側(cè)河谷,海拔高程268.Om,相對高差41.Om~408.2m,區(qū)內(nèi)一般山勢較緩,坡度為10?!?0。。區(qū)內(nèi)植被發(fā)育,以灌木、雜樹為主。本區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),雨量充沛,降雨多集中在春夏兩季,據(jù)平遠(yuǎn)縣氣象站2005年-2009年資料,北部八尺、仁居、差干鎮(zhèn)等地年最大降雨量1932.2mm(2006年),月最大降雨量501.6mm( 2005年6月),日最大降雨量124.5mm( 2009年6月22)。歷年平均降雨量為1687.6mm,歷年平均蒸發(fā)量1519.7mm。最高氣溫為38.4℃(2008年8月),最低氣溫-3.2 ℃ (2009年1月),歷年日平均氣溫20.9 ℃;礦區(qū)因地勢較高,平均氣溫一般比平遠(yuǎn)縣低2℃~3℃,具有冬冷夏涼的特點。秋季受臺風(fēng)影響,常有大雨和暴雨降落,冬春季節(jié)有短期霜凍。
2.礦區(qū)含水層特征
2.1第四系松散孔隙含水層
由殘坡積層和沖積層組成,殘坡積層主要呈面狀分布于礦區(qū)山脊及緩坡地段;沖積層分布于仁居河河床、河漫灘及山溝低洼地段,大面積已開辟為稻田。殘坡積層由土黃色、灰紅色粘土、砂、風(fēng)化的基巖碎屑等組成,一般層厚0~lOm;沖積層主要由砂、砂礫巖、亞砂土、亞粘土等組成,一般層厚0.2m~5.Om。含水層厚度0.2m~5.Om,由于坡積層所處的特殊地理環(huán)境,其厚度變化較大,多數(shù)成為間歇性含水層。泉水流量0.004L/s-0.03Us,個別自流井達到0.097L/s,靜止水位埋深0.2m~2.5m,靠大氣降水補給,以泉的形式及大氣蒸發(fā)排泄。地下水富水程度分布不均,富水程度一般貧乏,個別地段中等。
2.2花崗巖風(fēng)化裂隙含水層
主要賦存于燕山期中細(xì)?;◢弾r(y52(3))和花崗斑巖(yΠ53(2)的風(fēng)化殼裂隙中,含水帶呈面狀分布,水力性質(zhì)屬潛水型,笙竹A和黃畬兩個區(qū)段鉆探工程中,有77個鉆孔見有地下水位,地下水位埋深lm~28.5m,標(biāo)高265.04m~580.63m。區(qū)內(nèi)地表出露的泉水流量O.OOIL/s-0.06L/s,該巖組的富水性貧乏。pH值6.74~8.24,總礦化度34mg/L-71mg/L,為淡水,水質(zhì)類型為HC03·Ca ·Na、HCO3·SO4-Ca · Na型水。根據(jù)礦區(qū)注水孔的注水試驗結(jié)果,花崗巖風(fēng)化殼礦石類型的礦層平均滲透系數(shù)0.128m/d。滲透性能一般(見圖1),礦層富水程度貧乏、透水性一般。
2.3構(gòu)造裂隙含水層
賦存于花崗巖的構(gòu)造裂隙中。該含水巖組富水性與基巖節(jié)理裂隙發(fā)育程度有關(guān),花崗巖構(gòu)造裂隙含水層主要接受上部風(fēng)化裂隙水的垂直補給,根據(jù)野外調(diào)查及工程揭露,本區(qū)微風(fēng)化花崗巖體節(jié)理裂隙稍發(fā)育,地下水沿節(jié)理裂隙運移,垂直方向隨著深度加深,下部未風(fēng)化巖體節(jié)理裂隙不發(fā)育,多呈閉合狀,地下水貧乏??辈閰^(qū)基巖構(gòu)造裂隙水屬淡水,泉常見流量O.OOIUs~0.06L/s,其富水性貧乏,總體上勘查區(qū)塊狀基巖裂隙水富水性弱,水質(zhì)類型為HC03-Ca ·Na型,礦化度34mg/L-71mg/L。該含水層位于礦體底板,且主要靠上層風(fēng)化含水層的補給,為相對隔水層。
2.4斷裂破碎帶水文地質(zhì)特征
區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,大的斷裂構(gòu)造主要有北北東向和北西向兩組。北北東向的斷裂構(gòu)造為鷓鴣隆斷裂(Fl),主要以硅化帶形式出露,屬先壓扭后張扭的斷裂。分布在礦區(qū)的南東側(cè),礦區(qū)范圍內(nèi)走向延長約1.09km,寬lOm—42m。斷裂總體走向NEO°-35°,傾向SE,傾角46°-74°,地表出露有三處泉水點,流量為O.OllL/s—0.030Us,pH值為5.66,總礦化度為58.84mg/L,富水程度貧乏。斷裂下盤存在稀土礦體,但對礦床的開發(fā)稍有影響。北西向斷裂該組斷裂在礦區(qū)內(nèi)較發(fā)育,主要分布于礦區(qū)北部黃畬以南一帶,白南西向北東有F5-F13等規(guī)模較大的斷裂斜列產(chǎn)出。斷裂總體走向290°~310°,傾向SW或NE,以硅化帶和石英脈形式產(chǎn)出,充填硅質(zhì)膠結(jié)的圍巖碎屑、硅化花崗巖、石英等。走向延長0.8km—3km不等,地表出露的泉水流量為0.009Us-0.025L/s,富水程度貧乏。斷裂構(gòu)造規(guī)模較小,大部分位于礦體外,不會造成對礦體開采的影響。
3.地下水補給、徑流、排泄條件及動態(tài)
礦區(qū)內(nèi)山體主要呈北西一南東方向延展,地勢北西高,南東低,礦體主要分布在山體的山脊和山坡上,地下水的徑流方向從地形高處向低處流動,礦區(qū)內(nèi)徑流方向由北西向南東方向流動。區(qū)內(nèi)賦存的地下水以大氣降水直接或間接補給,排泄則由地表徑流、蒸發(fā)及泉為主。
第四系殘坡積層孔隙含水層的地下水由大氣降水直接補給,從分水嶺到溝床的整個山坡都為地下水補給。地下水以泉或潛流向溝谷排泄,溝谷為地下水排泄帶。由于礦區(qū)坡降較大,大氣降水所形成的地表水排泄暢通,加之殘坡積層的含泥量大,大雨、暴雨時的大部分降水直接從沖溝排走,其排泄以地表徑流及蒸發(fā)為主。
基巖裂隙含水層主要由大氣降水通過孔隙含水層間接補給,或由大氣降水直接補給。其排泄以泉及補給斷裂構(gòu)造含水層為主。斷裂構(gòu)造含水層的地下水由大氣降水、風(fēng)化裂隙及基巖裂隙水補給,主要以泉的形式排泄。
4.水文地質(zhì)條件評述
區(qū)內(nèi)無較大的地表水體,礦區(qū)內(nèi)仁居河流經(jīng)礦區(qū),為礦區(qū)地表水的主要排泄途徑,可作為工業(yè)用水水源。根據(jù)地表泉水調(diào)查結(jié)果顯示,區(qū)內(nèi)第四系松散孔隙含水層、基巖裂隙含水層及構(gòu)造裂隙含水層均為弱含水層,富水性貧乏。區(qū)內(nèi)最高洪水位均在附近礦體底板以下,對開采并無影響。本區(qū)礦體埋藏最低標(biāo)高為260.38m,區(qū)內(nèi)主要由大氣降水補給,以地表徑流、蒸發(fā)及泉的形式排泄,且地形有利于地表水的排泄。采用原地浸礦開采工藝,不需要開挖山體,不需要抽取地下水,不會形成地下水降落漏斗,適合原地浸礦開采工藝。
礦體在花崗巖風(fēng)化殼中,屬于離子吸附型,離子具有可交換吸附的特性,具備地浸的條件,礦區(qū)無大的含水層,礦體和頂?shù)装鍖硬缓蚝⑷?,地質(zhì)結(jié)構(gòu)較簡單。且礦體位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面之上,地表水對礦床影響不大,礦床開采受水文地質(zhì)條件影響甚微。根據(jù)水文地質(zhì)條件現(xiàn)狀及預(yù)測評價,本礦床為水文地質(zhì)條件簡單的礦床。
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