某金礦地質(zhì)勘探中水文地質(zhì)特征及演化規(guī)律分析

于樹賓

（山東省煤田地質(zhì)局第一勘探隊，山東 滕州 277500）

該金礦床主要位于山東省，總面積高達(dá)5.34平方千米以上。該金礦最早開采時間為1982年，是目前采選能力達(dá)到300噸/天規(guī)模較大的黃金礦山之一[1]。

該礦區(qū)所在位置風(fēng)景十分秀麗，一年四季氣候宜人，交通便利。截止到目前為止，該金礦共擁有固定資產(chǎn)得到9300萬元以上，擁有十分雄厚的礦山開采技術(shù)力量，擁有各類工程技術(shù)人員100人以上。結(jié)合當(dāng)前該地區(qū)金礦床地質(zhì)勘探結(jié)果，對水文地質(zhì)特征及演化規(guī)律分析研究，具有十分重要的價值意義。

1 該金礦地質(zhì)勘探中水文地質(zhì)特征

1.1 礦床含水巖組水文地質(zhì)特征

根據(jù)該金礦床地質(zhì)勘探結(jié)果得出，該地區(qū)出露地層包含第四紀(jì)坡殘積物、斜長角閃片巖。由于該礦床獨特的地理及地質(zhì)構(gòu)造條件，使得該地區(qū)的水文地質(zhì)特征也相對特殊。根據(jù)巖石的巖性，將該地區(qū)水文地質(zhì)劃分為兩種含水巖組，分別為：坡殘積物和斜長角閃片巖。其具體含水巖組成的水文地質(zhì)特征表現(xiàn)為：

首先，坡殘積物含水巖組主要位于該金礦床的寬緩溝谷以及地勢平緩的山坡位置。其含水巖組表層厚度約為22.5cm～41.6cm范圍之間[2]。整體結(jié)構(gòu)較為松散，植物根系發(fā)育茂盛。該含水巖組中含有大約10%的粒徑，基巖碎屑厚度約為0.28mm～1.38mm，由上至下逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楹穸葹?.45cm～2.58cm的基巖碎屑。出現(xiàn)厚度不一的原因主要是由于受到該地區(qū)地形及地貌的影響。并且，通過勘探結(jié)果可以看出，坡殘積物含水巖組的含水性也不均勻，地形呈現(xiàn)出由陡變緩趨勢,在地下水層以下位置有降泉出露。大多數(shù)泉水呈現(xiàn)出面狀形式滲出。泉水整體流量與該地區(qū)降水相關(guān)，還有部分區(qū)域泉水以季節(jié)泉出露。泉水總體流量平均為0.065t/h以上。

其次，斜長角閃片巖含水巖組主要分布于該金礦床的中部和南部。該含水巖組地層斷裂發(fā)育十分明顯，共形成了四條破碎帶結(jié)構(gòu)，該含水巖組四條礦帶出露其中。根據(jù)地質(zhì)勘探結(jié)果可以看出，該含水巖組僅在裂縫位置有滲水現(xiàn)象，并形成了破碎帶潛水現(xiàn)象[3]。在破碎帶結(jié)構(gòu)兩側(cè)位置，形成了構(gòu)造裂隙潛水。同時，該含水巖組含水性和富水性不均一，主要原因是受到破碎帶大小以及裂隙性質(zhì)的限制。泉水流量在0.073t/h～0.38t/h范圍內(nèi)，礦化度在0.194g/L～0.408g/L范圍內(nèi)，pH值在7.3～7.9范圍內(nèi),呈中性和較軟的HCO3-Ca型水。

1.2 地下水補給和逕流條件

該金礦床地下水的補給條件，主要來源于大氣降水。該礦區(qū)所處地理位置為分水嶺斜坡地帶，且礦床區(qū)域周圍并無明顯水體存在，該礦床泉水總體流量與地表水總體流量均與該地區(qū)大氣降水有著十分密切的聯(lián)系。

該金礦床地下水的逕流條件，主要受到地形、構(gòu)造等控制。礦場各個逕流方向均不相同，但從總體上看，逕流方向為坡殘積層水向裂隙層積水運移，并呈現(xiàn)出下降泉的方式排泄到礦床區(qū)域外。該金礦床還存在近地表礦體氧化嚴(yán)重問題，礦區(qū)地下水中SO2-4的含量很低甚至部分區(qū)域沒有，以此這一現(xiàn)象表明該礦床地下水運移時間很短，且未能與該地區(qū)金屬礦物發(fā)生充分的氧化反應(yīng)。

1.3 礦區(qū)地下水動態(tài)變化規(guī)律

該金礦床地下水動態(tài)受大氣降水控制，當(dāng)遇到降水時泉流量以及地表水流量將明顯增加，泉流量的增減與降水同步，為季節(jié)性泉，僅少數(shù)泉的流量穩(wěn)定，表現(xiàn)為穩(wěn)定型泉。該泉流量的整體動態(tài)曲線呈現(xiàn)出近似堆成波狀結(jié)構(gòu)，根據(jù)泉水流量可分為減少期和增加期。該金礦床地下水運動形態(tài)與大氣降水有著密切聯(lián)系，同時受其制約影響，是該金礦床地下水動態(tài)形成的直接原因。

2 演化規(guī)律分析

該金礦床為中溫?zé)嵋好}型金礦，整個礦體在空間上的地層、構(gòu)造、巖漿巖的演化及工業(yè)礦體的空間分布演化等方面具有較為明顯的規(guī)律性。本文下述將對其進(jìn)行詳細(xì)分析。

2.1 地層演化規(guī)律

該金礦床產(chǎn)于破碎蝕變帶內(nèi)，該地層原始容礦空間較少，隨著礦場不斷演化使得當(dāng)前容礦空間得到明顯增加。此外，原始礦區(qū)地層巖石呈層狀，性脆且易碎，在演化過程中，容易形成層間構(gòu)造、剝離裂隙、節(jié)理裂隙和碎裂構(gòu)造，為成礦熱液的聚集和礦質(zhì)的沉淀富集成礦提供了容儲空間，與區(qū)域上較大型褶皺和斷裂構(gòu)造可共同構(gòu)成完整的“導(dǎo)礦、配礦、容礦”成礦構(gòu)造體系。

地層演化規(guī)律在通常情況下，具有較高的元素地球化學(xué)異常特征，能夠在其演化成礦的過程中不斷提供大量的成礦物質(zhì)[4]。

通過調(diào)查得出如表1所示的變質(zhì)巖中各類巖石含金元素的豐富度及對應(yīng)富集系數(shù)。

表1 變質(zhì)巖中各類巖石含金元素的豐富度和富集系數(shù)

由表1可以看出，荊山群金含量較低，遠(yuǎn)小于地殼中金的豐度值4×10-9可見該金礦床物質(zhì)來源并不主要是來自地層，認(rèn)為荊山群可能也在礦床演化過程中提供了少部分的成礦物質(zhì)。

關(guān)于該地區(qū)的金礦床多產(chǎn)在古老變質(zhì)巖區(qū)的現(xiàn)象，可以解釋為古老變質(zhì)巖(原巖含幔源火山巖)的存在可能表示早期的多次玄武質(zhì)巖漿活動有助于上地慢中的金不斷向硫化物相中富集，因此促進(jìn)金的上地慢源區(qū)的形成。

膠東地區(qū)在太古代一古元古代時期存在金的上地幔源區(qū)，從而有利于演化后期金礦成礦作用的發(fā)生，為其金礦床成礦提供條件。

2.2 巖漿巖演化規(guī)律

通過地質(zhì)勘探結(jié)果可以看出，當(dāng)前該金礦床侵入巖僅出露于礦區(qū)北部，普遍遭受糜棱巖化改造，與該礦床金礦化無密切聯(lián)系。礦區(qū)在演化過程中大量發(fā)育脈巖，說明該區(qū)慢源巖漿活動的存在且十分明顯，脈巖多遭受礦化蝕變，主要表現(xiàn)為燕山早期成礦前脈巖，脈巖的發(fā)育暗示著演化過程中構(gòu)造的存在，此規(guī)律也可作為該金礦床找礦的一類線索。

該金礦床區(qū)域上的荊山群結(jié)構(gòu)被大量成礦期脈巖侵位，推測該礦床深部荊山群區(qū)段具有一定的找礦潛力。同時，該礦區(qū)內(nèi)部發(fā)育的脈巖脈多為成礦前脈巖，對成礦熱液有阻擋和限制作用，控制了礦液的運移和富集部位，在演化過程中有利于富礦體的形成。

2.3 構(gòu)造控礦演化規(guī)律

構(gòu)造控礦是該金礦最顯著特征之一，礦床的形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模和定位主要受到一系列近平行的張性陡傾斷裂及密集裂隙帶控制影響。礦區(qū)發(fā)育大量走向南西向張性陡傾斷裂與密集裂隙帶。

根據(jù)該金礦床中段平面結(jié)構(gòu)可以看出，該金礦礦體構(gòu)造控礦演化主要受密集裂隙帶控制，規(guī)模較小，厚大的工業(yè)礦體主要富集于密集裂隙帶走向偏南西方向，而在偏南南西方向幾乎沒有工業(yè)礦體富集。

該金礦床在構(gòu)造控礦演化過程中，平行發(fā)育位置上具有一系列張性較強的斷裂及密集裂縫區(qū)域，其斷面整體傾向為北西方向，傾角通常在22.5°～65.5°范圍之間。裂縫位置總體傾斜較陡，但局部傾斜角度減緩，出現(xiàn)小于25°傾斜角。根據(jù)該地區(qū)地質(zhì)勘探得到的線剖結(jié)構(gòu)可以看出，該區(qū)域中礦體在演化過程中雖規(guī)模普遍較小，但仍表現(xiàn)出了在密集裂縫帶傾向由緩變陡的特征。

3 結(jié)束語

本文根據(jù)該金礦地質(zhì)勘探結(jié)果，對該地區(qū)的水文地質(zhì)特征及演化規(guī)律進(jìn)行詳細(xì)的分析，為該金礦今后的找礦事業(yè)提供理論依據(jù)。但由于能力有限，無法對該礦床更深部的礦產(chǎn)資源分布及演化規(guī)律進(jìn)行探究，因此在后續(xù)的研究中還將不斷提升研究能力和水平，為該地區(qū)礦山企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。