甘肅石硐溝銀多金屬礦床水文地質條件分析

張朝輝

（甘肅省地質礦產勘查開發局第四地質礦產勘查院，甘肅 酒泉 735000）

甘肅石硐溝銀多金屬礦床受區域性韌性剪切帶控制明顯，礦區構造變形強烈，導致礦區水文地質條件較為復雜。因此，研究該礦床的水文地質條件有助于礦床開采設計，對制定防水、排水措施有著積極的促進的作用。基于此，本文以甘肅石硐溝銀多金屬礦床為研究對象，在簡要介紹礦床地質特征的基礎上，分析了礦床的水文地質條件，為進一步開采設計提供依據。

1 礦床地質特征

甘肅石硐溝銀多金屬礦區出露地層以前長城系北大河群為主，為一套中—深變質巖系，由片麻巖、糜棱巖化云母石英片巖、構造片巖、角閃巖等組成，空間上主要展布于區域性韌性剪切帶南側，北部零星出露[1]。該礦床受石硐溝韌性剪切帶控制明顯，為一北西—南東向展布的區域韌性變形帶，以糜棱巖化云母石英片巖、碎裂巖等為主，且具有從中心向南側塑性變形程度逐漸減弱的趨勢。礦區所在區域巖漿活動較為發育，以中—基性火山巖為主，形成時代為長城紀，侵入巖以中酸性花崗巖類為主，多形成與晚古生代，其中分布于石硐溝韌性剪切帶北側的野牛灘花崗巖與該礦床存在明顯的成因聯系。

2 礦區水文地質條件分析

2.1 礦區地形地貌特征

石硐溝銀多金屬礦床位于甘肅境內之北祁連山脈中段，總體上屬于中高山區，因此，礦區的地勢極為陡峭，坡度也較大，總體上具有東低西高、北低南高的特點。北祁連山脈中段區域屬于陸內高寒半干旱氣候區，礦區所在區域氣象資料顯示平均年降雨量約為67mm[2]。區域地表水體以大氣降水和冰雪融水為主，其中礦區常年性冰雪融水形成的地表水系（石硐溝河）從礦區內呈南北向穿過，該水系主要受大氣降水補給，此外季節性融雪和河網儲冰的融水也是主要補給方式之一，導致該條河流的水量隨季節的變化較大。

2.2 礦區水文地質條件

根據礦區巖石組合類型及構造裂隙發育程度以及充水性、含水性等特征，本文劃分了礦區內的主要含水巖層組，可分為第四系松散巖類孔隙含水層組、構造破碎含水帶、硅化大理巖溶隙裂隙含水巖組、片巖類基巖風化裂隙極弱含水層組4類。

（1）第四系松散巖類孔隙含水層組主要展布于礦區溝谷兩側及石硐溝河河漫灘及河床內，以第四系殘坡積物、沖積物為主，可分為兩類：一為位于石硐溝河河漫灘及河床內部的沖積物，含水層巖性以砂礫卵石為主，巖層的結構極為松散，主要由分選性極差、磨圓度較好的砂巖、大理巖等組成，透水性較強[3]；二為分布于礦區溝谷底部及兩側的殘坡積物，以基巖的風化產物和土狀物為主，夾有較大的礫石塊，該層的透水性能中等。該含水層組在礦區內的分布范圍與礦區的地形地貌關系密切，嚴格受控于礦區內的地形地貌特征。

（2）構造破碎含水帶，礦區構造發育，韌性變形較強烈，加之后期脆性構造的疊加作用，導致礦區構造破碎帶含水性較強。該含水層組與構造的空間分布關系密切，含水層組的分布嚴格受控于的礦區構造的組合樣式。因此，在礦山開采設計過程中，應當將構造破碎帶內部的水體排出，防止地下水沿構造破碎帶滲入。

（3）硅化大理巖裂隙溶隙含水巖組，該含水層組是礦區內的主要含水層，總體上呈直立展布，構成了礦區內礦體的直接頂板。硅化大理巖裂隙溶隙含水巖組與礦區內F1斷裂的空間展布有關系，常分布于該斷裂帶附近，巖石較為破碎，裂隙發育，導致巖溶裂隙也極為發育，使得該層的透水性較強。該含水層由F1斷裂破碎帶及其他構造組合溝通了第四系松散巖類孔隙含水層和構造破碎含水帶，也溝通了地表河流—石硐溝河。因此，硅化大理巖裂隙溶隙含水巖組為礦山充水的主要的因素。此外，由于F1斷裂破碎帶的影響，加劇了該層巖溶現象的發生和巖石的破碎程度，進而使得斷裂破碎帶兩側的透水性能更為強烈。

（4）片巖類基巖風化裂隙極弱含水層組，該含水層組主要展布于石硐溝銀多金屬礦區南北兩側，以白云母石英片巖、含綠泥石白云母石英片巖為主，地下水主要賦存于基巖風化裂隙中。該層地表風化較強，巖石也極為破碎，導致該層的結構也較松散，裂隙較發育，且沿裂隙面常見微弱的溶蝕現象。該層的富水性與風化裂隙的分布關系密切，導致該層的富水性極為不均勻，其未風化的新鮮基巖可以作為礦區的隔水層。

3 礦坑充水因素分析

石洞溝河及第四系松散巖類孔隙含水層組成了礦區一類水文地質邊界，對該礦床流場起控制作用[1]。通過分析礦區地質特征及抽水、注水試驗等資料，礦區內硅化大理巖裂隙溶隙含水巖組多分布于第四系松散巖類孔隙含水層組和片巖類基巖風化裂隙極弱含水層組之間，且與硅化大理巖裂隙溶隙含水巖組呈整合接觸關系。前文已述及，礦區內主要含水層為硅化大理巖裂隙溶隙含水巖組，透水性也較強，雖然豎向上與第四系松散巖類孔隙含水層組之間的水力聯系較弱，但總體上與該層的水力聯系極強。因此，石硐溝銀多金屬礦床的主要充水水源為石洞溝河和第四系松散巖類孔隙含水層，而硅化大理巖裂隙溶隙含水巖組和構造破碎含水帶為主要的充水通道。

4 結論

綜上所述，甘肅石硐溝銀多金屬礦床充水水源為石洞溝河和第四系松散巖類孔隙含水層，而硅化大理巖裂隙溶隙含水巖組和構造破碎含水帶為主要的充水通道，導致礦坑涌水量大。因此，可采用頂板注漿或側向帷幕注漿的防治水措施，可以有效的降低礦坑涌水量，進而使得礦山開采環境更為安全。