江西省葛源鉭鈮礦區含水層特征及充水因素分析

2018-11-09 05:27:16何登華方志敏

世界有色金屬 2018年16期

何登華，方志敏

（江西有色地質礦產勘查開發院，江西南昌 330001）

礦區位于橫峰和弋陽兩縣交界的磨盤山地南部,行政區劃屬上饒市橫峰縣葛源鎮管轄。礦區位于橫峰縣正北方向，距橫峰縣城45公里。礦區在區域水文地質單元上屬于江南丘陵水文地質區信江流域丘陵山地裂隙水巖溶水亞區，地貌類型屬中低山地馬鞍型剝蝕地貌，地形崎嶇，切割劇烈，山崖陡峻，平均坡度在25°以上，山谷縱橫，深淺交錯。山間溪流發育該礦床目前已完成前期勘探工作，下一步將進入礦山建設和開采階段。礦體隱伏于變質巖下部的燕山期鈉長石化花崗巖體中。

1 礦區含（隔）水層特征

礦區所屬水文地質單元匯水面積約12平方公里，總體地勢北西高，南東低，最大高差800余米，礦區最低侵蝕基準面標高174m，礦體大部分位于侵蝕基準面以下。綜合分析礦區地層巖性、成因類型、組合關系、地下水賦存狀態及水力特征，地下水主要有孔隙水、基巖裂隙水、構造含水帶，基巖裂隙水按儲水空間的形態特征和組合關系進一步分為網狀風化裂隙水和構造裂隙水，地層巖性是控制地下水富集的主要因素，不同地層的形成或發展過程不同，造成賦存空間不同，同一類型的地下水又因含水巖性的不同，其富水性、透水性差異也較大。主要含水層有第四系孔隙含水層、變質巖基巖裂隙含水層、構造含水帶，參見圖1。

1.1 第四系孔隙含水層

第四系孔隙含水層，位于礦區山間溝谷及低洼地帶，厚0m～10m，大部分1m～2m，發育于山谷坡腳的低洼地帶，為殘積、坡積和沖積物組成，其成分由亞粘土、亞砂土夾碎石及砂、礫石組成，在礦區分布在表層且厚度極不穩定，泉流量0.005L/S～0.58L/S，富水性弱，泉水主要接受大氣降水入滲補給，水溫受氣溫控制明顯，泉流量季節性變化大，枯水季節大多斷流，為弱含水層。

1.2 基巖裂隙含水層

基巖裂隙含水層分布在礦區大部分區域出露，由一系列震旦系千枚巖、粉砂質板巖及寒武系荷塘組硅質板巖夾碳質板巖等淺變質巖組成，風化層裂隙含水性強于未風化基巖裂隙，礦體直接頂板為震旦系硅化千枚巖和粉砂質板巖，風化層厚10m～20m，其特征是節理裂隙較發育，并有退色現象。主要發育層面裂隙、順層裂隙、橫裂隙、斜裂隙，走向北東東、北西西為主，風化層滲透系數K=2.7m/d。構造裂隙主要有層面裂隙和順層裂隙，發育程度總體呈不發育，具有強烈的非均勻性和各向異性，且裂隙大多被后期硅質充填膠結，有的被含礦熔液充填形成有價值的鎢錫礦體，故在自然狀態下裂隙以閉合狀態為主，K=0.06%，基巖裂隙含水層整體富水性弱。如圖1所示。

圖1 區域水文地質略圖

圖2 A-B水文地質剖面圖

1.3 構造含水帶

受構造影響，在局部地段形成一定規律的構造含水帶，目前勘查資料反映礦區北東向的F2、F3及近東西向的F1構造為礦區主要充水構造[1]。

F1：在地表可見出露，產狀305°～330°∠55°～82°，延長500m以上，寬0.5～1.2m。屬壓扭性構造，帶內見多組平行張口裂隙，裂隙寬0.3～3cm，傾向延深至花崗巖礦體內部部。勘探坑道350m中段遇該破碎帶曾發生突水現象，300m中段該破碎帶豐水季節涌水量0.4～0.68L/S。

F2：為近東西向含水破碎帶，走向近東西向，產狀185°～190°∠65°～78°，延長250m左右，寬0.5～2.0m，傾向延深至花崗巖體頂部。破碎帶由一系列平行的裂隙組成。

裂隙寬0.2～0.5cm，裂隙面見大量的鐵質氧化物及高嶺土，勘查階段300m中段施工至破碎帶時遇強突水，最大涌水量約15L/S，正常涌水量1.43L/S。

F3：為北東向的含水破碎帶，產狀158°～165°∠70°～75°，延長1km以上，寬0.5～0.8m，帶內網狀裂隙發育，鉆孔揭露時流量為1.2～3.72L/S，但由于構造傾向礦體外側，離礦體有50m左右的距離，對礦床直接充水的可能性不大[2,3]。

1.4 花崗巖（礦體）隔水層

如圖2所示，花崗巖體在礦區未出露，為隱伏巖體，是礦區的隔水層,參見圖1-2。據勘查鉆孔資料顯示，巖心極完整，巖石裂隙率0～0.029%，平均裂隙率0.002%，偶見裂隙發育主要與構造有關，為原生裂隙，裂隙附近巖石相對較松軟，但絕大部分裂隙不具含水特征，整體裂隙極不發育，且具有強烈的非均勻性、各向異性和隨機性，整體發育程度明顯弱于上部變質巖，故花崗巖(礦體)可視為較好的相對隔水層。