淺析水文地質調查在某金礦開發中的應用

張 野

（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）

水文地質調查是礦山開發利用的基礎，與礦山安全生產息息相關，也是礦山工程設計的重要的參考依據[1]。基于此，本文以某銅金礦區為研究對象，探討了水文地質調查工作在該礦床開發利用中的作用，為礦山的開采工程設計奠定基礎。

1 水文地質單元劃分

研究區北接盆地邊緣約，礦區西側距五龍溝流域約3km，屬石灰溝流域，相對侵蝕基準面標高3110m，區內礦體主要分布于基巖山區，礦體出露標高Ⅱ號矽卡巖帶在侵蝕基準面以下，地形條件不利于排水，Ⅴ、Ⅷ號矽卡巖帶及黑風口Ⅳ號帶處于侵蝕基準面以上，地形條件有利于排水。

2 礦區地下水類型及含水巖組的劃分

根據本次水文地質調查資料，按地下水含水介質、賦存條件、水動力特征，區內地下水劃分為河谷區第四系松散巖類孔隙水和基巖裂隙水兩種地下水類型。

2.1 河谷區第四系松散巖類孔隙水

呈帶狀分布在區內較大支溝河谷谷地。含水層巖性為第四系沖洪積松散堆積的砂礫碎石。因系山區河谷，含水層分布寬度、厚度、透水性、富水性在不同溝谷和不同地段存在較大差異。其中河谷區溝谷寬度約15m～50m，含水層厚度大于30m，地下水位埋深小于5m，含水層滲透系數0.98m/d～5.07m/d，影響半徑R值100m～171.6m，單井涌水量可達180m3/d～1200m3/d，屬水量較豐富地段。

主要接受河水、降雨、冰雪融水的入滲補給及基巖裂隙水的隱蔽補給。沿河谷徑流，出山口后補給山前傾斜平原區地下水。由于地下水徑流尚未達到河谷出山口，補給充沛，徑流順暢，因此地下水水質較好，礦化度小于3.5g/L，水化學類型為Cl·SO4.HCO3-Na·Ca·Mg型水和Cl·SO4-Na·Ca型水。由于河谷第四系松散巖類孔隙水分布于溝谷底部，而區內礦體主要分布于基巖山區，因此該類水不能構成區內礦床的充水水源。

2.2 基巖裂隙水

含水層巖性為不同期次的侵入巖和元古界的變質巖，均接受降雨和冰雪融水的補給。礦區處于柴達木盆地邊緣，受盆地干旱氣候的影響明顯，降水較少，故地下水的補給條件較差。基巖裂隙水按賦存的巖石性質和結構特征的不同，分為塊狀基巖裂隙水和層狀基巖裂隙水。

（1）塊狀基巖裂隙水

廣泛分布于區內各支溝一帶，含水層主要為三疊紀（印支期）、泥盆紀（華力西期）、寒武紀（加里東期）及晚元古代侵入巖，巖性為閃長巖、斜長花崗巖、二長花崗巖、黑云母花崗巖和鉀長花崗巖等[2]。地下水主要賦存于巖體構造裂隙中，呈分布不均勻的網狀構造裂隙水，局部為斷裂帶脈狀水。但總體上區內斷裂以逆斷層為主，不利于地下水富集。

塊狀基巖裂隙水控水結構面以走向255°～300°，傾角50°～65°的斷裂破碎帶、蝕變破碎帶走向NW，傾角50°～75°的張節理為主。由于本區風化裂隙不發育，構造裂隙發育不均一，因此影響其富水性不均一，表現在泉水流量變化較大及探礦平硐內主要沿斷裂破碎帶及裂隙密集帶涌水或滴水。本區基巖裂隙泉均屬下降泉，地下水水溫一般7℃～12℃。該類水水質一般較差，礦化度大都大于4.269g/L～11.722g/L，以咸水為主，少數淡水。水化學類型多為Cl·SO4-Na和Cl·SO4-Na·Ca型。

表1 層狀基巖裂隙水探礦平硐涌水特征表

由于塊狀基巖裂隙水的富水段主要為斷層破碎帶和蝕變接觸破碎帶，也是區內金成礦的重要區帶，調查區圈定的礦體均分布于此。其中Ⅳ號金礦體，沿黑云斜長花崗巖、二長花崗巖體、斜長花崗巖體接觸帶延伸。因此塊狀基巖裂隙水是區內礦床的直接充水水源。

（2）層狀基巖裂隙水

呈北西—南東走向的條帶狀，含水層由古元古代金水口巖群（Pt1J）是區域出露的基底巖系，由一套深灰色混合巖化黑云斜長片麻巖、黑云斜長片麻巖、黑云斜長角閃片巖、斜長石英片巖、斜長角閃片巖、透鏡狀大理巖組成[3]。主要接受降雨、冰雪融水補給，含水層富水性主要受裂隙發育程度的控制，區內斷層構造不發育，巖體強風化帶深度一般5m～15m，因此區內水量貧乏，根據野外泉點調查資料，單泉流量一般小于0.3L/s。根據對研究區不同區段不同高程的勘探平硐的涌水情況調查，層狀巖類基巖裂隙水有涌水現象，最大流量0.025L/s，局部具微滴水現象（表1）。該類水水化學類型主要為Cl·SO4-Na·Ca型，礦化度一般大于4g/L，多為微咸水或咸水。工作區Ⅱ、Ⅴ、Ⅷ號矽卡巖帶斜穿古元古代金水口巖群（Pt1J）混合巖化黑云斜長片麻巖、黑云斜長片麻巖巖組，在這個區段內，層狀基巖裂隙水為礦床的直接充水水源。

3 礦坑充水因素及充水方式

根據前述可知，研究區主要礦體均分布于基巖山區，處于流域相對侵蝕基準面以上，因此地表水和河谷區第四系松散巖類孔隙水分布不能構成區內礦坑的充水水源。區內Ⅳ號含帶塊狀、層狀基巖裂隙水含水層中，塊狀、層狀基巖裂隙水為礦床的直接充水水源。基巖裂隙水主要接受大氣降水的補給，因此大氣降水為礦坑的間接充水水源。由于礦層產于基巖裂隙含水層中，礦層與含水層之間無相對隔水層，因此礦坑水來源于頂、底板水，礦坑充水方式為直接進水。