湘西某礦區水文地質條件復雜程度分析

羅治勇，余姝辰，廖 濤

（1.國土資源評價與利用重點實驗室；2.湖南省國土資源規劃院，湖南 長沙 410007）

上洞街礦區毛家寨段位于湘西永順縣城，其軸向為北東—南西向，區內地層傾向南東，傾角為60°以內，呈單斜構造，核部地層為下三疊統大冶組，向兩翼依次分別為上二疊統長興組和吳家坪組。

1 水文氣象

該礦地處亞熱帶季風濕潤氣候區，降水豐沛，多年平均大氣降水量為1328mm。降水時段主要集中在每年4～8月，該時段降水量約占全年的60%。該區屬酉水河流域，正常水位高程約為200m，構成了該礦區地表水和地下水。酉水河北岸支流主要有：溪河、芙蓉河以及科必洞地下河；南岸支流主要有：羅依溪、石碧溪、潭河。

2 湘西某礦區地形地貌

礦區地處湘西褶皺山地，山脈走向、地形地貌和巖溶水特征主要受礦區構造線及地層巖性控制，大體呈北東向展布，與礦區構造線走向基本一致。區內峰巒疊嶂，峰叢林立，根據成因、形態及組合特征，將地貌類型劃分為構造侵蝕中低山、構造侵蝕-溶蝕中低山和構造溶蝕中低山三種。

3 地質發育特征

3.1 礦區地質概況

湘西地區礦山出露新元古代冷家溪群，板溪群和高澗群，南華系統 - 震旦系，下古生界，上古生界 - 中三疊統，上三 - 中侏羅世，白堊紀 - 古近紀和第四系統發現于新元古代。冷家溪組為活動大陸邊緣火山碎屑巖礦床，板溪組和華南組為斷陷盆地火山碎屑巖，震旦系至下奧陶統的陸源碎屑夾為被動大陸邊緣盆地，少量碳酸鹽和硅質礦床，中奧陶統志留系是前陸盆地砂，泥和少量碳酸鹽礦床，以及泥盆紀盆地。下三個系列為陸相表層海相碳酸鹽巖和陸源碎屑硅質巖礦床，上三中侏羅系為大陸擠壓前陸盆地或拉張盆地碎屑沉積，白堊系 - 古近系為陸相斷陷盆地紅色碎屑沉積。

3.2 礦區斷裂形態特征

在斷裂帶附近，礦區地下水循環迅速，圍巖蝕變速度快。地下水儲運的良好渠道。造成礦床頂部和底部含水層之間的接觸并產生液壓連接。它既不是棲霞組的石灰巖段，也不是馬木組的強烈含水層。 因此，這個區域被打破了。裂縫帶對礦床的正常開采造成了威脅。

礦區地下構造主要受裂隙控制多呈隙縫狀，規模不大，多數人可進入，深度僅幾米；伏流入口通常由多組構造裂隙、構造裂隙與層面裂隙或小型斷層構造控制，規模較大，成為本區季節性或常年性地表溪溝滲入地下的主要形式。

本區地層多發育于上寒武統比條組、追屯組和下奧陶統純碳酸鹽巖地層中，在垂向上具有多層性，在1000m、800m、600m及500m高地層發育較好，礦層平剖面形態主要受構造裂隙、斷層和層面控制。

4 礦區環境地質特征

泥盆紀和三疊紀巖石構成了地表流域西北部和東南部的分區，地形地貌險要，山高而陡峭，灌木茂密。 泥盆系地層傾向于從東北到西南，傾向于東南部，傾角約為30度。雖然巖層上第四系厚度不大，但趨勢與地形坡度一致，在地表水蝕的作用下，存在一個潛在的可能，即小規模的工程地質現象不良現象或滑坡現象。 本組與涼山組接觸界面與棲霞組涼山相接觸，古滑坡沉積物較普遍，三疊系地層僅暴露于溝壑陡峭的礦物基巖中，一般不易發生地質災害。

圖1 湘西某礦區水文地質圖

圖2 地質平面圖

5 礦區充水因素

礦區地下暗河主要分布于松柏向斜核部的盆地內，規模最大的為科必洞地下暗河系統，其旱季最小流量達1500L/s，流域面積約200km2，該暗河為一樹枝狀地下暗河系統，其主要分支有：涼水井伏流、李家灣伏流、澤形灣伏流組成。此外還有官坊灣大洞地下暗河，該暗河系統主要匯集該區東北部一帶（匯水面積約30km2），在自北東向西南徑流過程中于官坊灣巖溶斜坡與巖溶盆地的交界部位出露，該暗河主要受北東向的斷層控制，在比條組與追屯組地層接觸帶出露，流量約300L/s，出露地表后自東向西徑大橋村、羅家寨于李家灣全部潛入地下進入科必洞地下暗河系統。

6 熱液成礦作用的控制因素

該區各類地形地貌和地質形態都是在特定條件下經歷長期圍巖蝕變作用所形成的。在諸多控制因素中，地層性質決定了該區不同時代地層的礦物發育程度，地質構造控制了該區礦石發育的空間展布方向。

（1）該區自下寒武統清虛洞組至奧陶系接受了長達近1億年的海相碳酸鹽巖連續沉積，碳酸鹽巖地層廣泛出露與分布為該區礦物的發育提供了物質基礎和空間，但由于不同地層形成時所處的地質環境的不同，地層巖性、物質成分、結構構造、單層厚度與連續厚度以及組合關系差異較大，造成了不同時代礦物發育程度的差異。

（2）該區位于松柏向斜構造的東南翼，地層總體以20?左右的傾角緩緩向西北方向傾斜，呈單斜狀展布，這一構造格局與礦物熱液腐蝕性上強下弱有機匹配，造就了該區地質發育西北強、東南弱；上部強下部弱的基本格局。

（3）湘西礦區地表水和地下水的發育方向主要受北東向陡傾角的縱張巨型裂隙，其次為北西向陡傾角的橫張巨型裂隙。該區具有一定規模的斷裂現象，通常都與這兩組構造裂隙或在其基礎上發育的斷層有著密切的關系。

（4）新生代以來的地殼間歇性抬升運動塑造了該區層狀地貌的特點。

7 結論

總體具體而言，礦區水文地質條件程度復雜，從地層時代上該區下奧陶統及上寒武統的追屯組礦物發育較好，礦床水文地質條件為中等類型；其次為上寒武統比條組和車夫組以及中寒武統花橋組。

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