摘要：利用巖性和構(gòu)造劃分其礦區(qū)含水層,從地形、地貌、地層、構(gòu)造等幾個方面對礦區(qū)水文地質(zhì)特征進行了論述,指出廣東某鉛鋅礦區(qū)是以溶洞水為主,巖溶含水層直接充水、水文地質(zhì)條件復雜的礦床。

　　關(guān)鍵詞：鉛鋅礦區(qū)，含水巖組，水文地質(zhì)特征

　　Abstract: using the lithology and tectonic division in the aquifer, from and landform, formation, structure and so on several aspects of hydrological geology characteristics of mining area is discussed, and points out that the guangdong is a lead and zinc mine karst water is given priority to, karst aquifer direct water filling, hydrology complex geological conditions of ore.

　　Keywords: lead-zinc mine, water cut rock group, hydrological geology characteristics

　　中圖分類號：O741+.2 文獻標識碼：A 文章編號：

　　1 工程概況

　　礦區(qū)位于平原與丘陵交接處,地層巖性及地質(zhì)構(gòu)造復雜、侵入巖發(fā)育,地表水匯集,水量豐富。礦區(qū)東北部、南東部及西部為丘陵,海拔標高在80～350m左右,北東角為低山,最大標高660m,其余地段標高一般為60～75 m左右。區(qū)內(nèi)表現(xiàn)亞熱帶海洋性季風氣候。年平均降雨量1496 mm,日最大降雨量127. 1mm,一般每年4～10月份為雨季,降雨形式主要為大雨和暴雨;年蒸發(fā)量1147～1571 (平均1302)mm;年平均相對濕度81%～84%;年極端氣溫- 2. 5～38. 2℃,年平均氣溫21. 7～22. 5℃。礦區(qū)主要地表水有一河流和一礦湖,河流發(fā)源于礦區(qū)西偏北部,環(huán)礦區(qū)南西邊緣、繞礦區(qū)南偏中部,蜿蜒流向礦區(qū)南東部出境,在礦區(qū)河段全長約4. 1 km;礦湖分布于一號礦帶的北段。

　　2 礦區(qū)水文地質(zhì)特征

　　2. 1 地下水的補給和徑流與排泄

　　大氣降雨是地下水的主要補給來源。地表水對地下水亦有一定的補給作用,補給途徑有:

　　(1) 基巖出露部位通過溶洞直接補給;

　　(2) 局部殘積層較薄或透水性較好,地表水通過殘積層間接補給下伏的礦體或破碎圍巖;

　　(3) 區(qū)域河流或人工灌渠水位較高時產(chǎn)生較大的水頭壓力,克服基巖上覆弱透水層滲透阻力補給基巖。

　　在天然條件下,礦區(qū)地下水自北向南為主要徑流方向,沿巖層走向或矽卡巖帶走向地下水徑流較暢。天然水力坡度在山間平原為0. 934%～1. 767%。地下水主要以上升泉的形式排泄于河谷切割或地形低洼處,在第四系覆蓋層較薄的地段可見較大面積沼澤地段和濕地。

　　2. 2　地下水動態(tài)變化規(guī)律

　　據(jù)地下水動態(tài)長期觀測孔資料,巖溶地下水相應于大氣降雨的泄后期為22～43d不等。但應指出,第四系孔隙潛水及部分地段巖溶地下水與大氣降雨關(guān)系相當密切。如CK17孔作多孔抽水試驗時暴雨后不足1h, CKB20觀測的第四系孔隙潛水水位急劇上升, CK3、CK13、CK17副孔觀測的巖溶地下水水位亦先后緩慢上升。

　　2. 3 含水巖組及水文地質(zhì)特征

　　2. 3. 1 含水層

　　第四系沖洪積(Q4apl )孔隙潛水含水層:以淺黃、淺褐色為主,次為灰色、灰黃色,主要沿河流兩岸十余米～三十余米內(nèi)及山間洼地分布,層厚2. 00～10. 46m (平均4. 78m)。分布地貌不同,巖性和富水性有重大差別。在一號礦帶河兩岸十余米或二十余米內(nèi)由亞粘土與圓礫或砂礫組層而成,局部底礫(卵)層厚度達2. 60～4. 00 m左右,其上則有相當穩(wěn)定的亞粘土夾砂性土層;水位埋深1. 5 m左右,單位吸水量1. 326 L / s·m。該地段具中等富水性。水質(zhì)化學類型為HCO3— —Ca2 + 型或HCO3— —Ca2 +·Mg2+型, 總硬度39～161mg/L,礦化度約0. 048～0. 244 g/L, pH值6. 3～7. 5,水溫季節(jié)性變化大。

　　泥盆系上統(tǒng)天子嶺組(D3t)可溶巖巖溶-裂隙含水層:巖性主要為大理巖,次為灰?guī)r;受“屋背嶺”侵入體影響,帶狀分布的矽卡巖較發(fā)育。據(jù)鉆探資料知,標高-170m為溶洞發(fā)育下限,該標高以下僅局部見輕微巖溶現(xiàn)象(溶孔、溶隙) ,礦區(qū)溶洞最大高度為18. 50 m。依溶洞、裂隙的發(fā)育程度、埋藏分布條件等,將該含水層在劃分為上部的溶洞-裂隙相對強含水帶和下部溶隙-裂隙相對弱含水帶。

　　溶洞-裂隙相對強含水帶,分布在標高- 170m以上,該含水帶地層巖性主要由泥盆系上統(tǒng)天子嶺組(D3t)層狀泥灰?guī)r(ML) ,次為塊狀大理巖(Mb)和矽卡巖( SK)組成,在礦體附近以矽卡巖為主,含水帶上覆較穩(wěn)定的風化殘積層。溶洞-裂隙相對強含水帶中因巖溶發(fā)育不均一性質(zhì),不同平面地段的富水性和透水性的差異都很大。總觀該含水帶具強富水性和良透水性。水質(zhì)化學類型基本為HCO3— —Ca2 +型, 局部為SO42 ——Ca2+型, 偶有HCO3—·42 ——Ca2+ +型或SO42 —·HCO3— —Ca2 +型,總硬度72～261 mg/L,礦化度約0. 100～0. 492 g/L, pH值6. 3～8. 0 (一般超過7) ,水溫23. 6～27. 4℃。該含水帶在各礦帶均為礦體的直接頂、底板圍巖,是礦坑充水的主要或重要來源。

　　溶隙-裂隙相對弱含水帶,該含水帶地層巖性與其上覆的相對強含水帶相似,兩者之間無穩(wěn)定的隔水層。但該含水帶鉆孔內(nèi)未見溶洞,含水介質(zhì)以溶隙為主,次為小溶孔和構(gòu)造裂隙。中、上部常見方解石脈被溶蝕形成的小洞簇;構(gòu)造裂隙稀疏并以閉合～半閉合者為主,透水性微弱;局部有長度數(shù)十厘米～一米余的動力變質(zhì)巖段,其由碎裂巖或壓碎巖組成,巖芯失水后易壓成碎粒或碎塊狀。在天然條件下與上覆的相對強含水帶具有一致的地下水位。水質(zhì)化學類型分別為HCO3—·SO42 ——Ca2 +型和HCO3—·SO42 ——Mg2 + ·Ca2 +型,總硬度分別為161mg/L和210 mg/L,礦化度(約值)分別為0. 236 g/L和0. 275 g/L, pH值分別為7. 3和7. 9,水溫分別為28. 4℃和26. 8℃。該含水帶在一、二號礦帶均為工業(yè)礦體的直接頂、底板圍巖,是礦坑充水來源之一。

　　2. 3. 2　隔水(相對隔水)層(體)

　　風化殘積隔水層(Qel ) :廣布全區(qū),由各種巖石(主要為碳酸鹽巖)的風化殘積物組成;淺褐紅色,次為褐黃或淺褐色,主要由亞粘土,次為粘土,局部為亞砂土組成。中、深部常夾全～強風化殘留體;粘土、亞粘土可塑～硬塑狀,亞粘土較疏松(孔壁自穩(wěn)能力差) 。在一號礦帶,層頂埋深2. 00～8. 25 (平均4. 62) m,層頂標高51. 51～60. 46 (平均55. 99) m,層厚3. 50～104. 60 (平均36. 53) m。該層在大部分地段為較穩(wěn)定的隔水層,能防止地表水大量滲透補給下伏含水層;在小部分地段隔水能力差。

　　泥盆系上統(tǒng)帽子峰組(D3m)隔水層:巖性為砂頁巖互層夾長石石英砂巖、鈣質(zhì)頁巖等,無論基巖還是其風化殘積層均具隔水性。該層僅呈殘留頂蓋分布于礦區(qū)北部邊緣。

　　二長花崗斑巖(ηγπ52 (1) )隔水體:主要為“屋背嶺巖體”,一號礦帶西側(cè)亦有沿地層走向分布的巖脈。單位吸水量為0. 0006 L / s·m,滲透系數(shù)0. 004m /d,故一般起隔水作用。但在與圍巖接觸邊緣部位,局部風化- 構(gòu)造裂隙發(fā)育,巖石破碎面具一定的富水性。

　　2. 4　礦坑充水因素分析

　　(1) 一號礦帶:設(shè)計露天終采標高為- 48 m,露采條件下礦坑涌水量及充水方式對開采安全影響相對較小,礦坑充水的主要來源為巖溶- 裂隙地下水和大氣降雨;紅崗河已規(guī)劃在上游改道,不構(gòu)成充水因素;河流沖積層現(xiàn)富水性雖較強,但在上游河水被引入全防滲的人工河后,富水性將顯著減弱,且該層厚度較小,故忽略其對礦坑充水影響。

　　(2) 二號礦帶:設(shè)計坑道開采,規(guī)劃終采深度-280 m,終采礦坑沿脈最大長度約1400 m;設(shè)計開采中段高度為50 m,分別為+ 30, - 20, - 70 m 3個中段; ( + 30 m中段長430 m,寬258 m; - 20 m中段長307 m,寬265 m; - 70 m中段長290 m,寬256 m) 。在此條件下礦坑充水的主要來源為巖溶相對強含水帶,次為相對弱含水帶地下水。

　　3 結(jié)論

　　該礦區(qū)孔隙含水層厚度小，露天開采時可將其忽略，地下開采時與其無關(guān)，溶洞含水層為主要含水層，礦床主要含水層與礦體直接接觸，地下水直接進入礦坑。主要礦體位于當?shù)厍治g基準面以下，礦坑不能自然排水，主要含水層的富水性中等至強，地下水補給條件好。

　　綜上所述，該鉛鋅礦礦區(qū)是以溶洞水為主、巖溶含水層直接充水、水文地質(zhì)條件復雜的礦床。