臨武縣塘官鋪玉嶺礦區水文地質特征分析

唐林波，鄧亮明，李二濤

（湖南省有色地質勘查局一總隊，湖南 郴州 423000）

湖南省臨武縣塘官鋪礦區玉嶺礦是以錫礦為主的多金屬礦，由以往多個老礦山整合成立。位于湖南省臨武縣城北面19km，礦區隸屬臨武縣萬水鄉、麥市鄉管轄，區域上位于南嶺EW向構造帶與末臨SN向構造帶復合部位的南端，香花嶺穹窿北部，珠江與湘江水系分水嶺地帶[1]，位于臨武縣香花嶺礦田塘官鋪礦區的西段。本文就礦區水文地質特征研究分析，為后續礦山開發利用提供技術參考。

1 自然條件

1.1 礦區地形地貌

本區屬于中低山，地形海拔標高487.0m～1466.2m，地形高差最大979.2m。地勢總體是東高西低，而東面表現為南高、北低。東面地勢陡峻，地形切割強烈，有利于地表水的排泄。

1.2 礦區水文氣象

礦區屬于亞熱帶季風性濕潤氣候，四季分明，雨量充沛。年平均溫度為18.33℃，平均濕度為74.8。多年平均年降水量為1490.3mm，降雨分配不均勻，主集中在4、5、6月份。區內地表水系較發育，多屬季節溪溝溪溝大都發源于通天廟，向南、往西匯集于武水，屬珠江水系；往北流入甘溪河，屬湘江水系。

2 礦區含水層巖組

礦區出露地層從老到新主要有主要地層為泥盆系中統跳馬澗組（D2t）、棋梓橋組（D2q），泥盆系上統佘田橋組（D3s）、錫礦山組下段（D3x1）和少量第四系（Q）。根據含水巖組，可劃分為3大類。

2.1 第四系碎石土、黏土松散巖類孔隙水含水巖組

主要分布在緩坡和溝谷中，厚度一般為0m～1.5m，僅局部地段厚度達2m～3m，主要由砂質黏土、亞黏土和砂頁碎塊組成,為松散巖類孔隙水，富水性弱。其特點為土層薄且坡度大，不利存水，易蓄滿產流沿坡面流入溝谷，并排泄出區外，動態變化大。

2.2 泥盆系中-上統碳酸巖鹽溶隙水含水巖組

在礦區西面高椅塘至黃泥洞一帶。巖性為灰-灰黑色中厚層狀白云巖、灰巖。厚約700m，其淺部溶溝、溶槽、溶洞、落水洞發育，深部巖溶微弱發育。含碳酸巖鹽溶隙水，富水性弱-中等。泉流量0.12 l/s～3.85 l/s，水溫10.5℃～ 21℃，PH6.39,水質類型：Ca2+·Mg2+SO2-4·HCO3-，該巖組由大氣降水補給，其泉流量動態變化大。該巖組淺部富水性中等，深部微弱含水，該含水巖組與深部礦床聯系不密切。

2.3 泥盆系中統跳馬澗組和寒武系變質巖砂巖碎屑巖類裂隙水含水巖組

在礦區中部與東部廣泛分布；為薄-中層紫紅色砂巖、石英砂巖，其厚度大于400m。?部近地表裂隙發育含裂隙水，富水性弱；該含水層由大氣降水補給，沿裂隙下滲，并總體向北西側向流動，多以泉的形式流出地表并排出區外。泉流量0.1l/s～0.86l/s，水溫14℃～17℃，Ca2+·K++Na+ SO42-·HCO3-，滲透系數為0.00022m/d，影響半徑為36.56m，為微弱含水層，也是本區地熱的主要蓋層。

3 礦區構造含水特征

3.1 NW向斷裂構造

該向斷裂如F52和F63等，均為張扭性斷裂,傾角75°～87°，傾向北東或南西，為本區主要的含水構造。礦坑14個熱水涌水點，均為該構造含水帶涌水，水溫40℃～51℃。該向構造斷裂導水是礦區內主要的涌水因素，涌水量為237.23m3/h（MAX259.0m3/h）。認為該向斷裂為深切斷裂，主要作用為溝通淺部地下水與深部熱源（騎田嶺花崗斑巖體），導水、導熱性較好。

3.2 NEE向斷裂構造

該向斷裂為本礦區的主要控礦、含礦構造，如F1。該向斷裂形成的破碎帶寬窄不一，幾厘米到十幾米不等,傾向南東，傾角約47°。根據各中段調查，多處與北西西向構造交匯處頂板掉水、滲水，并伴隨白色鈣質沉淀，局部見黑色泥質沉淀，起明顯隔水效果，其有效地阻隔了地下熱水的運移。

3.3 近SN向斷裂構造

該向斷開構造僅于碳酸鹽巖地段具有一定含水性、導水性，于砂巖段含水、導水性微弱甚至相對隔水。其良好的隔水性，有利本區熱水的貯存。

圖1 礦區斷裂構造示意圖

4 礦區地下水補給、徑流及排泄條件

本區地下水主要來源于大氣降水補給與區外東南部地下水側流補給，并賦存于巖石裂隙、溶隙及構造破碎帶中。區內徑排條件主要為兩個形式：①沿巖石裂隙、溶隙向近SN運移，以泉的形式排出地表；②沿NWW深切斷裂，從南東向北西進入太坪礦隱伏花崗巖[2]接觸破碎帶，在深循環過程中吸收該巖體熱量形成熱水，受F1及近SN向斷裂構造阻隔，該熱水無法繼續向北西運移，賦存于構造破碎含水帶中，坑道采礦工程揭露形成熱水突水。

5 礦坑涌水量預測

5.1 礦坑充水因素

該礦山為開采老礦山，抽排充水條件成熟，有十多處突水，總流量一般207.23m3/h，最大239.0m3/h。礦坑充水主要來源于斷裂構造導水，開采坑道越長揭露含水帶越多，涌水量也就越大，故認為影響充水的主要因素為開采坑道長度及水位降深。

5.2 涌水量預測

本次采用比擬法與大井法預測未來深部開采坑道涌水量，經計算對比：比擬法計算結果：Q=5367.58m3/d，Qmax=6954.70m3/d；大井法計算結果：Q=8255.37m3/d。比擬法計算結果更符合礦山實際情況，故選取比擬法計算結果為本次涌水量預測結果，即未來坑道系統正常涌水量為5367.58m3/d，未來坑道系統最大涌水量為6954.70m3/d。

6 地熱資源評價

6.1 地熱資源量評價

采用自然放熱量推算法[3]進行資源量評價，以涌水放熱量近似本區總放熱量計算，計算參數：涌水總流量52.78 L3/s，最高水溫51.2℃，非熱異常區恒溫層溫度最高溫取18.8℃，經計算本區總放熱量為Q=1,710.07kJ/s。

6.2 水質分析與評價

經檢驗，熱水中氟的含量為6.42mg/L～9.56 mg/L，已達命名礦水濃度；偏硅酸含量29.1mg/L～59.6 mg/L，均已達礦水濃度，部分熱水達命名礦水濃度；水溫44℃～51.2℃，最低40.8℃，最高51.2℃，礦化度≤286.5mg/L，可命名為氟、偏硅酸型淡溫泉水，pH值6.72～7.22，屬中性水。

水中富含具醫療保健價值的元素和化合物，其中以氟為最，偏硼酸、氟、溫度、礦化度均達到了理療熱礦水水質標準，具較好的醫療、保健作用。

7 結束語

（1）礦區三大含水巖組為第四系碎石土、黏土松散巖類孔隙水含水巖組、泥盆系中-上統碳酸巖鹽溶隙水含水巖組及泥盆系中統跳馬澗組砂巖碎屑巖類裂隙水含水巖組。

（2）NWW向斷裂構造為本區主要的導水、導熱構造，NEE向斷裂構造和近SN向斷裂構造為本區主要的隔水構造。

（3）礦坑充水主要來源于斷裂構造導水為主，預測坑道涌水量一般為5367.58m m3/d，最大涌水量為6954.70 m3/d。

（4）本區地下熱水為氟、偏硅酸型淡溫泉水，屬于中性水。水中富含具醫療保健價值的元素和化合物，其中以氟為最，氟、偏硼酸、溫度、礦化度均達到了理療熱礦水水質標準。