湖北省大冶市李家灣巖溶發(fā)育特征及地面塌陷形成機(jī)制研究

陳伯恒, 胡新紅, 陶海寧

(1.湖北省地質(zhì)局 冶金地質(zhì)勘探大隊,湖北 黃石 435000; 2.湖北省地質(zhì)局 第一地質(zhì)大隊,湖北 大冶 435100)

大冶市李家灣及周邊一帶自20世紀(jì)80年代初以來,相繼出現(xiàn)數(shù)十處地面塌陷,對當(dāng)?shù)鼐用裆a(chǎn)生活產(chǎn)生嚴(yán)重的影響,同時也制約了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展。

1 李家灣礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境背景條件

1.1 自然地理

區(qū)內(nèi)屬構(gòu)造侵蝕丘陵地貌,總地勢東南高,北西低。海拔最高點張家山190 m,地勢較低處標(biāo)高為35～45 m,相對高差為155 m。李家灣東西兩側(cè)為沿南北方向延展的丘陵帶,丘陵帶之間形成一條呈北東—南西向展布的寬約600 m的寬緩?fù)莸?為區(qū)間地表水、地下水匯集富集地帶。區(qū)內(nèi)具大陸季風(fēng)型氣候特征,四季分明、雨量充沛。年平均氣溫17 ℃,年降雨量974.9～1 929.4 mm,平均1 459 mm,最大日降雨量248.3 mm,降雨主要集中在4—7月份,其降雨量約占全年的56%,年蒸發(fā)量1 528.6 mm。地表水系主要為銅山口河,由南向北流經(jīng)銅山口礦床中部匯入大冶湖,河水雨季流量劇增,最大流量65 397 L/s,雨后2—4 d流量減小,枯水期最小流量12 L/s。河床最低標(biāo)高34.85 m,為當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面。

1.2 水文地質(zhì)條件

1.2.1含水巖組劃分

根據(jù)區(qū)域地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀(見圖1)[1],主要劃分三個含水巖組。

沖洪積砂礫石孔隙含水巖組:分布在銅山口河河谷地段。厚度3～10 m,砂、礫、卵石與粘土混雜,鉆孔抽水試驗單位涌水量0.022 L/s·m,滲透系數(shù)0.405 m/d,富水性弱。含水層上部相對隔水層(亞粘土、亞砂土)厚度一般為0.4～5.0 m,孔隙水處在弱承壓狀態(tài);下部直接與基巖接觸,與巖溶地下水水力聯(lián)系較密切。

巖漿巖風(fēng)化裂隙、裂隙含水巖組:巖漿巖風(fēng)化帶發(fā)育深度一般為10～30 m,局部達(dá)60 m。……