內蒙古通遼市某礦床水文地質特征研究

（中陜核工業集團地質調查院有限公司，陜西 西安 710100）

內蒙古通遼市某礦床經過多年來的地質勘探，取得了顯著的找礦成果，現已初步探明了礦床的大致分布范圍，在勘查過程中，需要分階段實施礦床水文地質條件試驗研究工作，通過專門水文地質孔的施工，進行現場水文地質試驗等方法，對礦區水文地質、工程地質、環境地質條件等進行分析研究,為該礦床開采技術條件評價及工業化生產設計提供技術依據[1]。

1 礦區含水層與隔水層的劃分

內蒙古通遼市某礦床在區域上隸屬于松遼平原西遼河盆地開魯拗陷水文地質區，區內分布巨厚的中新生界碎屑巖及松散堆積層，形成了豐富的孔隙潛水和孔隙裂隙承壓水。依據礦床的含水構造和埋藏條件[2]。

結合施工的地質勘探孔和水文孔有關資料，礦區內上白堊統青山口組及以上地層，主要可劃分出五個含水層，各含水層之間分布有五個隔水層，其含水層與隔水層劃分及其地下水類型見表1。

表1中，姚上段含水層底部局部可見礦化異常，但品位、厚度較小，不具工業價值；上白堊統姚下段含礦含水層可見礦化異常，且品位高、厚度大；上白堊統青山口組含水層，據目前鉆探成果，該含水層僅在礦區西部局部地段有礦化出現，但總體分布范圍小，礦體連續性差。因此，本文主要選取上白堊統姚下段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個試驗段及ZK1、ZK2、ZK3三個鉆孔對含礦含水層進行初步評價研究。

表1 礦床含水層與隔水層劃分簡表

2 含礦含水層特征

礦床內含水巖層組主要為第四系松散層孔隙潛水含水巖組和上白堊統碎屑巖孔隙承壓含水巖組，本文主要對上白堊統姚家組下段(K2y1)含礦含水層進行研究。

2.1 上白堊統姚家組下段(K2y1)含礦含水層

據礦區水文孔揭露統計，姚下段層位在各試驗段內埋深一般在289.00m～323.00m，厚度106.00m～135.00m，平均厚度118.80m，部分區段含礦含水層中上部有局部隔水層存在。根據ZK1、ZK2、ZK3三個鉆孔數據可知，含礦含水層厚度分別為99.70m、104.20m、101.40m(該厚度為剔除含水層中不透水透鏡狀薄層后的厚度)中間夾有不透水的透鏡狀薄層有2～4層。

2.1.1 含水巖性特征

該含礦含水層含水巖性主要為淺灰色、灰色中細砂巖、細砂巖，其次為中砂巖和少量的含礫中粗砂巖，具有粒狀結構，塊狀構造。其礦物成分以石英、粘土礦物為主，含少量長石、云母。

宏觀上該含水層砂巖多為厚層狀塊狀構造、水平層理、斜層理、波狀層理、交錯層理、槽狀交錯層理，沖刷構造等沉積構造發育。

該含水層含水巖石顆粒相對比較均勻，巖芯室內粒度分析結果表明，該含水巖層粉粒+粘粒成分一般約占4.9%～38.49%，平均值為11.3%。

2.1.2 含礦含水層厚度及其與礦層厚度比值

根據ZK1、ZK2、ZK3三個鉆孔數據可知，含礦含水層厚度分別為99.70m、104.20m、101.40m，其間夾有2～4層不透水薄層，單層厚度2.00m～5.20m，巖性分別為紫紅色泥巖、灰色泥巖、粉砂巖，泥質粉砂巖、粉砂質泥巖等。綜合工作區相關資料，繪制礦區姚家組下段含礦含水層厚度等值線圖，見圖1。

據圖1可以看出，研究區內姚下段含礦含水層厚度分布整體呈現南低北高的規律，北部厚度最大達到110m左右。

圖1 姚家組下段含礦含水層厚度等值線圖

2.1.3 水位埋深、承壓水頭

區內姚家組下段含礦含水層靜水位埋深從東南向北西變小，初步推測礦區姚家組下段局部水流方向自北西向東南。在三個試段含礦含水層埋深、厚度及其與礦層厚度比值等數據，見表2。

表2 各試段姚家組下段含礦含水層埋深、厚度及其與礦層厚度比值簡表

2.1.4 水文地質試驗參數

依據三個試段抽水試驗成果，分別計算出三個試段含礦含水層主要水文地質參數見表3。結合本區原有工作取得的相關資料，繪制的姚下段含礦含水層滲透系數等值線圖如下（圖2）。

圖2 姚家組下段含礦含水層滲透系數等值線圖

從圖2中可以看出，研究區內姚家組下段含礦含水層滲透系數分布整體呈現東北高西南低的規律，Ⅱ號試段滲透系數最大，為0.49m/d。

表3 各試段姚家組下段含礦含水層主要水文地質參數簡表

上表表明：各試驗段鉆孔單位涌水量為0.21～0.47m3/h.m，滲透系數0.29～0.49m/d，因地層巖性、試驗層段等原因，三個試段略有差異。

3 礦床主要充水因素

在天然條件下礦床地下水的主要補給來源為：

（1）第四系潛水，它是區域中新生代地層富水巖組的主要補給源。區內第四系潛水分布廣泛，直接受大氣降水和地表水的補給，水量豐富，是礦床地下水主要的直接充水因素。

（2）大氣降水，它是滲入地下成為第四系潛水補給的水源，是礦床地下水的間接充水因素。

（3）其它地下水，深部地下水的越流和構造斷裂充水帶的地下水對礦床地下水的補給。據目前礦床勘探工程所揭露情況和地層結構條件分析，從礦區現場試驗情況分析，在礦區內尚未發現對礦床具有重要充水作用。

4 結語

通過對礦床區域水文地質特征研究，主要通過專門水文地質孔的施工，進行現場水文地質試驗等方法，獲得了礦床詳查-勘探報告所需水文地質資料，為該礦床開采技術條件評價及工業化生產設計提供了技術依據。