內(nèi)蒙古自治區(qū)阿巴嘎旗高爾旗礦區(qū)銀鉛鋅多金屬礦礦床充水因素分析

李鑫　張志強(qiáng)　趙忠

摘 要： 礦區(qū)位于阿巴嘎旗巴彥圖嘎蘇木境內(nèi)，礦石類型以銀鉛鋅硫化礦石為主，主成礦元素為鉛、鋅、銀，伴生金、銀、砷、硫、鎵、硒。本文通過(guò)對(duì)礦區(qū)地質(zhì)背景和水文地質(zhì)特征的研究，分析并總結(jié)了礦床充水因素。

關(guān)鍵詞： 高爾旗；水文地質(zhì)；礦床充水

1. 礦區(qū)地質(zhì)背景

內(nèi)蒙古自治區(qū)阿巴嘎旗高爾旗礦區(qū)地處內(nèi)蒙古高原北部中蒙邊界南側(cè)，區(qū)內(nèi)主要為低山丘陵，地形相對(duì)平坦，海拔高程1415m～1582m之間，相對(duì)高差一般10m～30m。總體地勢(shì)西高東低，可分為三種地貌景觀類型。礦區(qū)南、西、北三個(gè)方向山脊線相連形成了局域分水嶺（即呼布音諾爾小流域），所屬內(nèi)蒙古北部高原基巖裂隙水區(qū)之呼布爾音諾爾流域水文地質(zhì)單元，礦區(qū)西界無(wú)名小山頭是礦區(qū)內(nèi)最高點(diǎn)，標(biāo)高1521m，東部邊界最低，標(biāo)高1413m，是礦區(qū)最低侵蝕基準(zhǔn)面，控制的礦體底界標(biāo)高843m以上。

礦區(qū)內(nèi)地層巖性主要有：第四系松散堆積物、玄武巖、變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖類及不同時(shí)期的花崗巖。第四系松散堆積物主要分布在高爾旗山西南及東北剝蝕堆積洼地內(nèi)，組成巖性有風(fēng)積砂、殘坡積含礫粘質(zhì)粉土等。由于覆蓋厚度較薄，未形成蓄水構(gòu)造，一般透水而不含水；第四系玄武巖主要分布在礦區(qū)中部、北部廣大地區(qū)，巖層一般厚17.75m～40.45m，氣孔、節(jié)理裂隙在0m～15m較發(fā)育，15m以下不發(fā)育，由于地勢(shì)較高，該巖層雖有貯水空間，但均為透水不含水層（照片1-1）；變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖類、花崗巖等為區(qū)內(nèi)主要賦礦圍巖，上部風(fēng)化較強(qiáng)烈，裂隙網(wǎng)發(fā)育，聯(lián)通性好，直接接受大氣降水補(bǔ)給，含水較豐富（照片1-2）。

根據(jù)工程地質(zhì)編錄，無(wú)玄武巖覆蓋區(qū)，強(qiáng)風(fēng)化帶發(fā)育深度一般4.5m～10.2m，局部達(dá)22.6m；弱風(fēng)化帶深度一般25.2m～82.0m，基巖裂隙水具有自由水面，水位埋深隨地形起伏而差異，一般1.07m～11.76m，最大達(dá)33.72m；在玄武巖覆蓋地區(qū)，其下部22.4m～64.7m之間，有磚紅色含礫粉質(zhì)粘土分布，厚度1.1m～23.8m，透水性差，隔水，形成了基巖裂隙水的隔水頂板，地下水具有承壓性。水位埋深隨地形起伏而變化較大，一般3.51m～21.88m。

由于區(qū)內(nèi)構(gòu)造破碎帶發(fā)育，后期熱液充填成礦，使蝕變帶在礦區(qū)內(nèi)自上而下發(fā)育良好。

風(fēng)化帶內(nèi)構(gòu)造裂隙與風(fēng)化裂隙網(wǎng)聯(lián)通，形成基巖裂隙統(tǒng)一含水系統(tǒng)；風(fēng)化帶下部構(gòu)造裂隙與風(fēng)化裂隙聯(lián)通性差，受補(bǔ)給條件的限制，普遍含水微弱。但也不排除局部地段聯(lián)通性好，含水豐富的可能（照片1-3）。

2. 礦區(qū)水文地質(zhì)特征

2.1 含（隔）水層（組）特征

2.1.1 基巖裂隙含水層（組）

礦區(qū)大面積分布，含水層巖性由似斑狀中粒正長(zhǎng)花崗巖、變質(zhì)含礫粗粒長(zhǎng)石石英砂巖、變質(zhì)細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖、變質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥質(zhì)板巖、斑點(diǎn)板巖和少量流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r組成，地下水賦存在基巖風(fēng)化裂隙、構(gòu)造裂隙及蝕變帶中。礦區(qū)西南部無(wú)玄武巖及古風(fēng)化殼隔水層覆蓋，基巖裂隙水為潛水，除此大部分地區(qū)均有玄武巖及古風(fēng)化殼等隔水層覆蓋，基巖裂隙水為承壓水。

2.1.2 基巖裂隙水的頂板隔水層

在工作區(qū)北部玄武巖覆蓋區(qū)，有含礫粉質(zhì)粘土及土黃色粉質(zhì)粘土分布，厚約1.1m～23.8m，埋深22.4m～64.7m，厚度和埋深自南向北逐漸增大。透水性差，隔水性好，構(gòu)成了基巖裂隙水的隔水頂板。

2.1.3 基巖裂隙水底板隔水層

弱風(fēng)化帶（46.2m～82.0m）下部，巖石完整，裂隙發(fā)育微弱，堅(jiān)硬致密，聯(lián)通性差，弱透水，為基巖裂隙水的底板相對(duì)隔水層。

2.1.4 玄武巖透水不含水層

玄武巖上部氣孔、節(jié)理裂隙較發(fā)育，由于地勢(shì)較高，一般透水而不含水。

2.1.5 第四系松散巖類透水不含水層

松散巖類在礦區(qū)內(nèi)堆積厚度較薄，為透水不含水層。

2.2 地下水補(bǔ)徑排特征

礦區(qū)西南部基巖裂隙潛水，主要接受大氣降水補(bǔ)給；北部基巖裂隙承壓水，主要接受北、西、南側(cè)向斷面徑流補(bǔ)給，總體自西向東徑流，以斷面徑流排泄為主，人工排泄為輔。

2.3 地下水化學(xué)特征

礦區(qū)基巖裂隙水水化學(xué)類型為HCO3-Na、HCO3·CI-Na、HCO3-Na·Mg型水，礦化度0.39g/L～0.56g/L，氟離子含量0.77mg/L～7.28mg/L，水質(zhì)較差。

2.4 地下水動(dòng)態(tài)特征

礦區(qū)附近無(wú)工業(yè)和農(nóng)業(yè)開(kāi)采，礦區(qū)內(nèi)基巖裂隙水自南向北由潛水逐漸過(guò)渡為承壓水。對(duì)基巖裂隙潛水和承壓水均進(jìn)行了動(dòng)態(tài)長(zhǎng)觀，由于時(shí)間限制，觀測(cè)周期未達(dá)到完整的水文年，雖曲線不夠完整，但曲線動(dòng)態(tài)特征比較明顯，簡(jiǎn)述如下：

基巖裂隙潛水及潛水和承壓水過(guò)渡帶的承壓水，動(dòng)態(tài)受氣候影響明顯，表現(xiàn)為降水入滲型，見(jiàn)圖2-1、2-2。地下水在雨季接受補(bǔ)給，水位上升，旱季水位逐步下降。每年低水位期出現(xiàn)于11月至次年5月份，這一時(shí)段也是當(dāng)?shù)貎鼋Y(jié)期，地下水位變化不大。6月份凍結(jié)層開(kāi)始解凍，水位開(kāi)始上漲，高水位期出現(xiàn)于6～10月份，水位年變幅一般1.5～1.68m左右。

3. 礦床充水因素分析

根據(jù)礦區(qū)水文地質(zhì)調(diào)查及地質(zhì)、水文地質(zhì)鉆探揭露，本礦床屬于脈狀熱液充填型礦床，礦體總體傾向北，傾角小于45°，主要賦存在斷裂帶上盤的構(gòu)造蝕變帶內(nèi)，圍巖主要為變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖、蝕變構(gòu)造角礫巖和似斑狀細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖。礦床充水因素初步分析如下：

3.1 礦床充水通道

（1）裂隙、孔隙：礦床開(kāi)采過(guò)程中地下水主要通過(guò)風(fēng)化裂隙、構(gòu)造裂隙等進(jìn)入礦井，以消耗儲(chǔ)存量為主，補(bǔ)給量較少。

（2）斷裂破碎帶：本區(qū)構(gòu)造比較發(fā)育，特別在礦區(qū)東部，巖芯十分破碎。根據(jù)鉆孔孔工程編錄：在145m、345m附近破碎帶發(fā)育，蝕變強(qiáng)烈，巖芯為飽水礫砂，砂多礫少壓高，極易造成流砂沖潰（照片3-1、3-2）。因此，破碎帶是礦床充水最大且最危險(xiǎn)的通道。

（3）頂板裂隙帶

采礦可致地應(yīng)力失衡，頂板變形，裂隙抵達(dá)地表后，大氣降水可通過(guò)裂隙直接進(jìn)入礦井。區(qū)內(nèi)降水量雖然稀少，水量有限，但要防止暴雨形成短時(shí)性洪流潰入礦井。

3.2 礦床充水水源

（1）風(fēng)化裂隙水：區(qū)內(nèi)地下水主要接受大氣降水補(bǔ)給，當(dāng)開(kāi)采深度在風(fēng)化帶內(nèi)（82.0m以上）時(shí)，大氣降水通過(guò)風(fēng)化裂隙進(jìn)入礦井，是礦床的直接充水水源。其特點(diǎn)是豐水期大，枯水期小，動(dòng)態(tài)變化明顯。本次勘查主要對(duì)風(fēng)化裂隙水進(jìn)行了抽水試驗(yàn)，水量雖然不大，但不排除在局部地段與區(qū)外破碎帶聯(lián)通，而形成水量大，水壓高的充水水源。

（2）構(gòu)造裂隙水：當(dāng)開(kāi)采深度在風(fēng)化帶（82.0m）以下時(shí)，風(fēng)化裂隙水很微弱，構(gòu)造破碎帶裂隙水是礦床主要充水水源，根據(jù)本次勘查，勘探區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有強(qiáng)富水的構(gòu)造裂隙水存在，構(gòu)造裂隙水總體比較貧乏。

但勘探區(qū)外構(gòu)造破碎帶比較發(fā)育，不排除局部地段含水豐富的可能，其特點(diǎn)是分布極不均勻，富水性嚴(yán)格受裂隙發(fā)育程度、蝕變帶寬度及充填物等控制。本次工作因時(shí)間緊，工作量有限，未投入專門工作量對(duì)勘探區(qū)外構(gòu)造裂隙水進(jìn)行勘查，水文地質(zhì)條件不清。

綜上所述，本礦床主要以風(fēng)化帶內(nèi)裂隙水充水為主，大氣降水為主要補(bǔ)給源，構(gòu)造裂隙水為不確定因素。無(wú)地表水體，地表水對(duì)礦床充水沒(méi)有影響。

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