丘北縣古城地區沉積型鋁土礦地下水水文特征淺析

賈棋皓，羅云平，丁興波，楊 紅

（云南省有色地質局三〇六隊，云南 昆明 650217）

1 區域水文地質

1.1 地理概述

云南省丘北縣古城鋁土礦位于丘北縣縣城258°方向直距34km處，地處滇東南文山州丘北縣膩腳鎮境內。

該區地處云貴高原之滇東南巖溶高原中部膩腳巖溶高原區，該地貌單元內地形起伏較大，總體西北—中—東部高，北東、南—西低，區域內最高點為膩腳西北11km處山峰，海拔2305m，最低點為西部南盤江深切河谷，海拔1000m，相對高差1305m。

丘北縣區地處北回歸線以北，屬亞熱帶高原季風氣候，干、濕季分明，夏季雨水充沛，冬季干旱多霧；多年年最高氣溫38.7℃，最低氣溫-6℃，平均氣溫16.3℃；多年平均降雨量1000mm～1270mm，平均降雨天數167天，日最大降雨量70mm，多年年平均蒸發量1298.9mm，年平均相對濕度77%，年平均干燥度1.09；平均風速20m/s，最大風速146m/s。

膩腳鎮地處巖溶高原區，巖溶地貌發育，區內零星分布溏、池、窖等，無較大地表水體。多分布有季節性沖溝，區內地表水系極不發育。

1.2 含（隔）水層組及其富水性特征

根據《礦區水文地質工程地質勘探規范》（GB12719-1991）附錄C將該地區劃分為含孔隙水含水層組、含巖溶水含水層組、含裂隙水含水層組三個含水層組。

1.3 地下水補給、徑流、排泄特征

該區地勢較高，無大中型地表水體，大氣降水是該區地下水的唯一補給源。

區內地勢總體西北-中部-東部較高。地下水沿地下分水嶺向兩側流動，匯集于深部可溶巖層中十分發育的地下暗河系統，最終分別向南排泄于南盤江和向東排泄于清水江。

2 礦區水文地質

2.1 水文地質單元

礦區位于南盤江水系-六朗洞水文地質單元的北東部。礦床則位于膩腳鎮至豬頭山北西—南東向區域的地下水分水嶺的兩側，該區屬于地下水的補給區和徑流區。

2.2 礦區地形地貌特征

礦區地勢總體北高南低，一般海拔1900m～2100m，最低點為大石包東南的巖溶漏斗處，海拔1800m，最高點為古城南西處山頂，海拔2141.5m，相對高差341.8m，殘丘、峰林與巖溶洼地、巖溶漏斗相間分布，屬巖溶-石芽殘丘為主、峰林為輔的地形地貌。

2.3 氣象

膩腳鎮位于高海拔膩腳巖溶高原區，氣候四季分明，多年平均氣溫14.6℃～16.1℃，最高氣溫35.5℃，最低氣溫－9.0℃，年平均降雨量1095mm，最大一日降雨量為70mm，雨季為每年的5月至10月，占全年降雨量的80%左右，水面蒸發量1012mm。

2.4 礦區含（隔）水層特征

與礦床直接相關的地層巖性有弱富水性的泥巖、砂巖、硅質巖及弱至中等富水性的玄武巖、強富水性的灰巖，詳細特征見圖1，礦區相對含（隔）水層組劃分如下：

（1）含孔隙水含水層組

弱～中等富水性層組：第四系沖洪積層(Qal+pl)。

（2）含巖溶水含水層組

中等富水性層組：三疊系下統永寧鎮組（T1y）、泥盆系中統東崗嶺組(D2d)組。

強—極強富水性層組：三疊中統個舊組（T2g）、石炭系上統馬平組（C3m）、石炭系中統威寧組（C2w）、石炭系下統大塘組（C1d）。

（3）含裂隙水含水層組

弱富不性層組：三疊系下統洗馬塘組（T1x）、二疊系上統龍潭組（P2l）。

弱—中等富水性層組：泥盆系上統榴江組(D3l)。

圖1 礦區水文柱狀圖

2.5 地下水化學類型

進行大鐵鋁土礦區詳查工作時對古城地區地下水系統地做了水化學分析，礦區地下水HCO3-、Ca2+、Mg2+離子含量占優勢，水化學類型為HCO3-Ca、HCO3-Ca ·Mg型水，屬于極軟水～微硬水，對混凝土及其中的鋼筋有微腐蝕性。此外含礦層位，由于受巖性影響，地下水則以Ca2+離子含量占優勢，水化學類型為SO4-Ca型水，屬于極硬水，對混凝土具有中等腐蝕性，對鋼筋有微腐蝕性。

2.6 礦區地下水的補給、徑流及排泄條件

補給：礦區地勢較高，無有效的地表徑流及大型地表水體，故大氣降雨為礦區唯一補給水源。

徑流：地下水連通性強，徑流條件好，循環交替強烈，地下水通過地下暗河管網總體由北東向南西徑流匯入六郎洞地下暗河。

排泄：礦區內地下水通過六郎洞地下暗河管網外礦區外排泄，最終在礦區外六郎洞匯入南盤江，排泄點海拔1066m，排泄流量10.5m3/s～92m3/s。

3 礦床水文 地質

3.1 礦床充水因素分析

無較大地表水體構成充水水源，礦體埋藏較淺且分布于隔水層之下透水層之上，礦體及其圍巖充水含水層中的地下水，僅為極少量的基巖裂隙水，而且易于沿礦體下伏碳酸鹽巖中的巖溶通道自然排泄，因此，礦區含水層中的地下水，不易形成有效礦坑充水。

3.2 地下水及其對礦床充水的影響

礦體頂板上覆洗馬塘組的隔水巖層，有利于減少大氣降水及上源含水層中地下水的滲入；礦體低板下伏威寧組富水性強的透水巖層，且是礦區主要充水含水層，但礦區內該地層溶強烈發育，溶蝕裂隙、溶洞等巖溶通道廣泛分布，并與六郎洞地下暗河系統直接或間接聯通，極有利于礦床含礦層位中的基巖裂隙水和主要充水層中的地下水排泄,排泄模式見圖二。將來礦山建設開采過程中不易形成礦坑充水，該區地下水對礦床的影響較小。

圖2 古城鋁土礦礦床地下水補給、徑流排泄示意圖

3.3 礦床水文地質類型

該區地下水不易形成礦坑充水，且地下水化學類型簡單為HCO3-Ca、HCO3-Ca ·Mg型水，屬于極軟水～微硬水，根據水文地質條件劃分該礦床屬于第一型水文地質條件簡單型礦床。

4 結論

大氣降水是該區地下水唯一補給源；少量基巖裂隙水是礦床充水水源；礦床充水水源易于再次下滲通過下部巖溶發育的巖層排泄，礦坑不易形成大量涌水；礦床水文地質類型為基巖裂隙水直接充水的簡單類型。

總之，該區地下水對沉積型鋁土礦礦床不易形成礦坑充水，地下水的影響較小。

[1]國家技術監督局．《礦區水文地質工程地質勘探規范》（GB12719-1991）．1991．

[2]云南省地質局第二區域地質測量大隊．1：20萬丘北幅區域水文地質普查報告．1978．

[3]云南文山鋁業有限公司．云南省丘北縣大鐵鋁土礦詳查報告．2012．

[4]豆丁文庫、360百科等網絡資源．2018年3月．