西藏尼木銅礦富集區表層巖溶帶水文地質特征分析

洛松群培

摘 要：尼木銅礦富集區位于岡底斯火山-巖漿弧帶東段，產出崗講、白容、廳宮、沖江等斑巖銅礦床，銅礦體主要產于主要為花崗閃長斑巖、英云閃長斑巖、二長花崗斑巖等復式巖體中，帕古脆韌性剪切帶是主要的控巖控礦構造，次級斷裂交匯部位、裂隙發育部位礦化富集明顯。本文對尼木銅礦富集區的自然地理、巖溶及水文地質基本特征進行闡述，并且在此基礎上對區域內的表層巖溶帶的水文地質特征以及表層巖溶帶水文地質結構進行了詳細地分析，同時還分析了各表層巖溶帶的水文地質結構類型的一些基本特征，比如水文地質特性、調蓄能力等。

關鍵詞：尼木銅礦富集區；表層巖溶；水文地質；水文地質結構

1 尼木銅礦富集區地區的自然地理概況

尼木銅礦富集區位于湖南、湖北、貴州、重慶四省市交界地區，屬于典型的巖溶山區，該地區的氣候為亞熱帶季風型濕潤型，每年的平均氣溫為13.3℃，每年的平均降水量為1649.7mm。巖性為石灰巖，屬可溶性巖石，區域內的巖溶地貌比較豐富，在地表和地下都有巖溶地貌，而且巖溶的形態很多，地表的巖溶大多是洼地、漏斗、石林、石牙等形態，地下的巖溶則主要是溶洞、消水洞、地下河管道等形態，巖溶的發育是經過多次地質構造運動和可溶性巖石在水流作用下緩慢溶蝕而形成。

2 尼木銅礦富集區地區表層巖溶帶水文地質特征

2.1 表層巖溶帶水文地質子系統水循環過程

表層巖溶帶水文地質子系統是巖溶水文地質系統的一個重要部分，在巖溶水文地質系統中，一般會形成一個低昂對獨立的表層巖溶帶泉域，這個區域內的水循環是整個巖溶水文地質水循環過程中的一個重要環節，而且對整個巖溶地區的水循環有重要影響。就尼木銅礦富集區地區的實際情況來看，大氣降雨是區域內表層巖溶帶地下水的主要來源，但是降雨一般首先會落到地面上，形成地面水，在不同的地區，地面水的循環也是不相同的，比如在裸露的巖溶區，降落的雨水具有較高的滲透能力，能夠很快從各種巖溶的縫隙中滲透到地下，形成地下水。經過表層巖溶帶的調蓄之后，有一部分會蒸發到大氣中，還有一部分會繼續通過溶蝕的裂隙或者落水洞進入到下部系統中，還有一部分會排向地表，在排出地表的這部分地下水中，有一部分會匯集到地表河中，另一部分會再次滲透到低位淺表層巖溶區域中。對于覆蓋型巖溶區，當雨水降落之后，一部分雨水會直接形成坡面流，在坡面流中，有一部分會直接滲透到地勢相對較低的淺表層中，再經過水循環，其水循環的過程與裸露的巖溶坡面流中的水循環過程比較類似。

2.2 表層巖溶帶水文地質子系統水循環的基本特征

第一，水循環的補給特征。在水循環中，水的補給是一個重要的因素，對于尼木銅礦富集區地區而言，其水循環中的水的補給一般是通過降雨來完成的，當地的年降水量雖然比較豐富，但是降水的時間分布不夠均勻，在補給過程中，整體呈現一種非連續脈沖式的特征。大氣降雨的補給面積大約在0.05km2～0.15km2，降雨對尼木銅礦富集區巖溶區域的水分進行補給時主要有直接快速補給和間接慢速補給兩種方式，在裸露的區域，雨水的補給會通過一些密集的溶蝕裂隙快速地滲透到地下水中，從而實現快速地補給，在被覆蓋的區域，則一般是間接慢速補給。

第二，徑流特征。根據水動力的類型進行劃分，尼木銅礦富集區巖溶地區的表層巖溶帶水文地質子系統內地下水的徑流主要有兩種形式，一種是匯流狀，一種是散流狀，巖溶地下水的流向總體上與地勢有關，受到地勢條件的控制，具體有三個方面的特征：水力坡度大、徑流途程較短、徑流路徑通暢。

第三，排泄特征。根據調查結果可以看出，巖溶區域內的水流排泄主要有集中排泄和分散排泄兩種方式，屬于匯流狀水動力條件的地下水一般都會以集中排泄的方式進行配些，而屬于散流狀水動力類型的地下水一般都會以分散的方式排出。

2.3 表層巖溶帶水文地質子系統的調蓄功能

表層巖溶帶所形成的泉域對表層巖溶水有一定的調蓄功能，該功能主要體現在兩個方面：第一，能夠對水分進行積蓄，尤其是能夠對地下水的水量進行調蓄，使得一些降雨能夠及時地滲透補給到地下。第二，帶有濾波功能，主要表現在對水流過程進行調節上，也就是可以通過水文地質子系統內部結構的濾波作用對降雨的脈沖輸入補給形式進行轉換，使其成為連續波狀的排泄形式。表層巖溶帶的調蓄能力和泉域的特征有很大關系，泉域的含水空間、規模、第四系覆蓋層的厚度等，都會對調蓄能力產生影響。一般來講，泉域內表層巖溶帶的含水空間大、泉域規模較大、第四系覆蓋層厚度較大的一些平緩地帶的泉域，其調蓄能力也比較強。比如該區域內向斜西翼趙家灣一帶的S14泉泉域，主要是大型的溶溝，溶槽，而且發育非常完整，其巖溶率大約有35%，泉域面積大約為0.408平方公里，結構也比較松散，具有很好的蓄水能力，這塊區域所處的位置的地勢也比較平緩，也使得該泉域對水量的調蓄能力有了很大的提升。另外，表層巖溶帶泉域的調蓄能力還和表層巖溶帶的汗水結構、水文子系統等有緊密聯系，如果含水空間比較復雜，以細小溶隙為主，植被的覆蓋率較高，則可以使得巖溶水流在經過泉域的時候，有較長的停留時間，能夠形成一個舒緩的波狀輸出。比如S12泉泉域，其含水結構主要是低淺的溶溝、溶縫、溶隙等，植物覆蓋率較高，地勢也比較平緩，所以當水流通過這一帶的時候就能有較長的滯留時間，使得水量一直保持不斷。

3 表層巖溶帶水文地質結構類型

3.1 表層巖溶帶含水空間結構類型

不同的表層巖溶帶的含水空間形態是不相同的，根據不同的空間形態可以將其劃分為幾種結構，第一，主要是由溶溝、溶槽等構成的含水空間結構，這種結構比較單一；第二，以溶縫、溶管、溶隙、溶孔等構成的含水空間結構，這種結構比較復雜；第三，由小型溶隙網絡為主的含水空間。

3.2 表層巖溶帶水文地質子系統的結構類型

表層巖溶帶水文地質子系統包括幾種不同的形式，分別是巖溶帶、土層、植被三個部分，根據這三種要素在區域內的不同搭配與組合，可以形成不同的結構類型。第一種是一元結構，指的是只含有表層巖溶的地質結構；第二種是二元結構，是兩種形式搭配而成的，比如表層巖溶帶和土層組合而成、表層巖溶帶和植被組合而成；第三種是三元結構，指的是由表層巖溶帶、土層和植被共同構成的。

結束語

綜上所述，尼木銅礦富集區地處西藏地區，屬于典型的巖溶地貌，尼木銅礦富集區地區的表層巖溶帶的水文地質條件和水文地質結構呈現出獨有的特征，使得表層巖溶帶具有一定的調蓄功能，能夠對當地的氣候、地質環境等帶來影響。