仰天堂錳礦水文地質特征

侯其迪

（安徽省地質礦產勘查局324地質隊，安徽 池州 247000）

在礦山勘察中，需要全面收集區域地質、礦產資料、過去勘察成果資料，對礦區成礦地質特征進行研究，確定礦床賦予層位和礦體在地層當中的分布特點，找出礦區結構和礦體空間分布關系。仰天堂錳礦床大地構造位置處于揚子準地臺（Ⅰ）北緣、下揚子臺褶帶（Ⅱ），沿江拱斷褶帶（Ⅲ）、安慶斷褶帶（Ⅳ），區內構造發育、巖漿活動較頻繁，礦產資源豐富。錳礦形成于早二疊世，時空位置與二疊系孤峰組一致，礦層嚴格受孤峰組含錳巖系控制，地表風化形成次生氧化錳礦體，氧化錳之下為原生碳酸錳礦體。氧化錳礦石分布于氧化帶內，氧化帶主要受斷層、裂隙及地下水的控制，主要是以細砂巖、石英砂巖、砂質頁巖為主要巖性特征，富水性整體較弱，形成了天然分水嶺。全面掌握仰天堂錳礦水文地質特征，從而為后續采礦工作奠定堅實的基礎。

1 仰天堂錳礦區相關闡述

仰天堂錳礦區位于池州市西南，距城區約35Km，行政區劃屬貴池區殷匯鎮和梅村鎮管轄。318國道、蕪大高速公路及銅九鐵路等重要交通線均從查區北約10Km的殷匯鎮交會，殷（殷匯）～石（石臺）公路從查區西側經過，村村通公路可達查區中心。查區距池州港約38Km，池州港是長江南岸的主要港口之一，沿長江黃金水道可抵達沿江各大城市，水陸交通較為方便。仰天堂錳礦床大地構造位置處于揚子準地臺（Ⅰ）北緣、下揚子臺褶帶（Ⅱ），沿江拱斷褶帶（Ⅲ）、安慶斷褶帶（Ⅳ），區內構造發育、巖漿活動較頻繁，礦產資源豐富。錳礦形成于早二疊世，時空位置與二疊系孤峰組一致，礦層嚴格受孤峰組含錳巖系控制，地表風化形成次生氧化錳礦體，氧化錳之下為原生碳酸錳礦體。通過勘探，詳細查明了與成礦相關的地層、構造及巖漿巖的分布，錳礦成礦條件及礦體的分布規律。在區內圈定錳礦體八個，對Ⅳ-Ⅶ礦體進行了較系統的工程控制，詳細查明了礦體形態、產狀、規模；詳細查明了礦石礦物成分、有用組分含量及其分布特征；詳細查明了礦床的開采技術條件。Ⅱ、Ⅲ礦體以稀疏工程大致控制，Ⅰ、Ⅷ礦體以淺部工程大致控制。

2 礦區地質特征

仰天堂錳礦區位于牌樓向斜中段之灌口向斜，含錳巖系分別分布于向斜兩翼，向斜兩翼地層基本相似，北翼傾向南東，傾角40°～70°，南翼傾向北東，傾角稍緩，40°～55°。

2.1 地層

仰天堂錳礦區位于灌口向斜北西翼，地層整體上為單斜闡述，為北東向南東傾斜，傾斜角為60°左右，北向南依次為志留系～三疊系，還有少量的第四系。勘探區域和礦體關系較為緊密的地層為二疊系下統棲霞組～三疊系下統和龍山組。其中，一、二疊系下統主要包括棲霞組、孤峰組、龍潭組、大隆組；二、三疊系主要包括殷坑組、和龍山組；第四系全新統主要是位于西南角，主要是農田，由沖積層、坡積、殘留層構成。

2.2 構造

2.2.1 褶皺

灌口向斜屬于牌樓向斜中斷，整體形態較為完整，為長條形分布，軸向角度為60°，北東向延伸長度為20km以上，寬度為5km，向斜核分布為三疊統和龍山組；兩翼為二疊系～泥盆系五通組、志留系。兩翼地層產狀整體上較為穩定，傾斜角南緩北陡。灌口向斜西段北西翼，整體的走向為NE，是典型的單斜構造形態。地層向南東方向傾斜，傾斜角度平均為60°，局部達到了80°，由于孤峰組自含錳巖系至上部地層常發育小褶曲或撓曲，因此出現產狀倒轉情況，根據鉆孔、平峒資料，一般達到了一定標高才能達到小褶曲發育，深基部基本保持正常。

2.2.2 斷層

查區內斷層發育性質和區域斷層類似，整體上是以北西、北東斷層發育為主，其次是近東向西、北北東向斷層。北東層間、小角度斜切地層斷層規模大，斷層性質為逆沖斷層、向逆斷層，整體為南東傾向，傾斜角大致相等，以壓力力學性質為主，對含錳巖系的影響相對較小。北西向斷層多數都是平移斷層，包括右旋和左旋兩種形式，是以南西傾向為主，傾斜角度較大，以張性力學性質為主，斷層規模不大，多數都是平行發育形態，橫向切斷錳礦體和錳巖系，造成廣體連續性破壞問題。北北向東斷層為左旋評議斷層，主要在礦區西側發育，整體規模較大，產狀變化大，以西北、南東傾向為主，傾斜角度較大，斜切地層、含錳巖系，同時會出現一定的錯距。

礦段共發育9條斷層，編號分別為F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8、F9，其中，F1＞300m，為走向逆沖斷層 ；F2＞620m，為張性右旋平移斷層；F3＞325m，為張性右旋平移斷層；F4＞230m，為張性左旋平移斷層；F5＞370m，為張性右旋平移斷層；F6＞300m，為張性右旋平移斷層；F7＞360m，為張性右旋平移斷層；F8為300m，為張扭性平移斷層；F9為250m，為張性右旋平移斷層。

2.3 巖漿巖

仰天堂錳礦段在勘測中未見巖漿巖露出，南部葉果礦段的發現了東風嶺巖體，分布在二疊系孤峰組與棲霞組界面上，層系間有小型巖脈侵入，均為石英閃長玢巖，東風嶺巖體面積為0.3平方公里，棲霞組和孤峰組脈巖長度大約為1600m、最寬處為100m，脈巖順層產出整體產狀和地層大致相同，對含錳巖系不會造成過大影響，脈巖構成含錳巖系底板時，會生成隔水底板，有助于錳的氧化富集。

2.4 變質與圍巖蝕變

仰天堂錳礦區變質區域不發育。并且南部葉果礦段受小巖體及脈巖影響，局部產生了微弱的鐵礦化、硅化蝕變現象，但是整體對錳礦體不會造成影響。

3 礦區水文特征

區域上志留系、泥盆系構成丘陵地貌，主要是以細砂巖、石英砂巖、砂質頁巖為主要巖性特征，富水性整體較弱，形成了天然分水嶺。二疊系大隆組（P2d）、龍潭組（P2l）、孤峰組（P1g）巖性為碎屑巖類，由于地下裂縫發育十分緩慢或不發育，通常含水量非常少。但是淺部風化層、局部巖溶、構造裂隙發育較為完善，因此地下水非常豐富。二疊系孤峰組下段（P1g1）為礦體賦存層位，下段巖溶裂隙水會礦床開采充水的主要因素。根據仰天堂錳礦區對龍潭組（P2l）、孤峰組（P1g）勘探結果表明，含水層S=84.5米時，q=0.0049升/秒·米，k=0.00166米/晝夜，富水性不強，承壓系數不穩定，主要是以HCO3-Ca型水為主。

下部棲霞組（P1q）、石碳系船山組(C2c) 、黃龍組(C2h)位于向斜兩翼，由于巖溶體系豐富，所以富含巖溶水，并且每個含水層之間有著緊密聯系，構成了區域含水巖組。三個區域地表巖溶主要表現形式為溶槽、溶溝，有地下溶洞，高度大約在0.5m～11.40m，地下-450m仍然有溶洞發育。鉆孔單位涌水量（q）0.002升/秒*米～1.05升/秒*米，滲透系數（k）0.001m/晝夜～1.94m/晝夜，最大4.54m/晝夜。以HCO3-Ca型水為主，礦化度為0.3mg/L，數位變化幅度在40m～70m左右，為承壓水，降水可以為裸露區補充水分。

三疊系下統和龍山組（T1h）、殷坑組（T1y），巖系共同組成了一層含水巖組。該地區巖溶發育，地表巖洞主要包括溶洞、溶槽、溶溝、落水洞，含水量十分豐富；地下溶洞非常多，直徑在1m～3m左右。鉆孔用水量（q）0.00097L/s.m～0.1L/s.m，滲透系數（k）0.0002m/晝夜～0.08m/晝夜。水質類型較多，主要是以HCO3-Ca、Mg、HCO3-Ca為主，礦化度為0.2mg/L～0.4mg/L，主要是以潛水～承壓水為主，受到第四系孔隙以及降水補給為主。

4 結語

綜上所述，為了能夠保證仰天堂錳礦區開采效率和安全，必須要對礦區水文地質特征展開全面的調查和分析，并結合勘探數據采取相應的開采方案、開采決策，為后續礦產開采提供數據支持，保證礦山生產率以及綜合開采效益。