大排礦區水文地質條件分析

李 俊，廖家洪

（1．廣東省核工業地質局二九三大隊，廣東 廣州 510800；2．中國兵器工業北方勘察設計研究院有限公司，河北 石家莊 050000）

大排礦區位于華夏系構造帶南西側，為江南古陸華南板塊的一部分，出露中細粒黑云母花崗巖，局部可相變為中粒（斑狀）角閃黑云母二長花崗巖。大排礦區含水層主要為松散巖類孔隙水和基巖裂隙水，松散巖類孔隙水主要賦存在沖洪積層，基巖裂隙水主要賦存在強、中風化巖層的風化裂隙及微風化層構造裂隙中。地下水接受大氣降水補給，以泉水或地下徑流的方式向低洼處排泄。

1 區域地質[1]

1.1 地層

礦區位于華夏系構造帶南西側，出露地層有寒武系（?）、奧陶系（O）、白堊系（K）和第四系（Q），巖漿巖主要為燕山期及印支期侵入體，區域性斷裂主要為北東向的江山-漁澇-蓮都斷裂（F1），詳見圖1。

圖1 大排礦區地質概況圖

區域出露地層由老至新為：

1.1.1 寒武系八村群（?bc）

下亞群（?bca）：主要分布于礦區的南部，巖性為粉砂巖夾石英砂巖、板狀頁巖，底部為礫巖。厚度1117m～1460m，產狀35°～142°∠35°～70°。

中亞群（?bcb）：多分布于礦區的西部及南部，巖性為云母片巖、石英片巖，底部為含細礫粗砂巖。厚度694m～1425m，產狀285°～320°∠52°～65°。

1.1.2 奧陶系回龍群（O1hl）

主要分布于礦區的南東部，巖性為礫巖、石英砂巖、硅質巖及砂質頁巖。平均厚度940m。

1.1.3 白堊系上統（K2）

主要分布于礦區的南部，巖性為含凝灰巖及花崗巖礫石的砂頁巖、砂礫巖，上部凝灰質砂巖及粉砂巖，平均厚度117m。

1.1.4 第四系（Q）

主要為殘坡積層、沖積、洪積層，由砂礫、砂質粘土、粘土等組成。厚度1m～33m不等。

1.2 構造

1.2.1 褶皺

為了更直觀的表現小學生口算速度發展的趨勢，以年級為橫坐標，廣度為縱坐標，對4種口算（不進位加法、進位加法、不退位減法、退位減法）廣度的發展趨勢折線圖進行分析，具體如圖2所示．

礦區為江南古陸華南板塊的一部分，加里東構造運動，使得區域的下古生界型變為封開-德慶復式褶皺。于其東側的上古生界受海西期的構造運動的影響不大，而受印支期的構造運動的影響較大，發生形變形成斷褶構造帶。

1.2.2 斷層

主要為北東向的江山-漁澇-蓮都斷裂（F1），由江山橫穿西江，經封川、白垢、漁澇至蓮都等地，呈北東向延長，走向長度＞90km。局部切錯燕山期花崗巖體，斷層深度和寬度都較大，富存深層地下水。

1.3 巖漿巖

巖漿巖主要為印支期花崗閃長巖及燕山三期花崗巖，局部有酸性巖脈及石英巖脈。

1.3.1 印支期花崗閃長巖（γδ51）

主要分布于礦區的北東部，巖性主要由中粒斑狀或中粒花崗閃長巖或二長花崗巖組成。

1.3.2 燕山三期花崗巖（γ52（3））

主要分布于礦區的中部，巖性主要為中細粒黑云母花崗巖，局部可相變為中粒（斑狀）角閃黑云母二長花崗巖，巖性穩定，分布較普遍。

2 區域水文地質

礦區出露地層有寒武系八村群（?bc）的粉砂巖、砂巖及頁巖、礫巖，奧陶系回龍群（O1hl）礫巖、石英砂巖、硅質巖及砂質頁巖，白堊系上統（K2）砂頁巖、砂礫巖和第四系（Q）殘坡積、洪積層的砂礫、砂質粘土、粘土等，巖漿巖主要為燕山期及印支期的花崗巖及花崗閃長巖。

3 礦區水文地質

3.1 地表水特征

礦區及周邊地表水主要為泉形成的小溪流及幾個攔壩形成的小山塘。小溪流的水量較小，其中雨季水量相對較大，旱季水量相對較小。山塘常年有水，總量不大。

3.2 含水層特征

礦區地下水按賦水條件、水理性質、水力特征分為松散巖類孔隙水和基巖裂隙水。

3.2.1 松散巖類孔隙水

松散巖類孔隙水的含水層主要為沖洪積層（Qapl）。

依據鉆孔靜水位，鉆孔水位埋深一般位于強-中風化基巖中，因此，殘坡積層主要為包氣帶水。

第四系沖洪積層（Qapl）主要分布在礦區溪流附近，含水層上部為粉砂、粘性土，下部為砂礫層或砂層，富水性貧乏。

3.2.2 基巖裂隙水

主要賦存于強、中風化巖層的風化裂隙及微風化層構造裂隙中。根據礦區地質填圖及鉆探資料，淺部含水層裂隙發育，含水層透水性好，富水性弱；深部含水層裂隙不發育，含水層透水性差，富水性弱。

ZK403進行單孔抽水試驗[2]，抽水試驗應用一次恢復水位法計算滲透系數，單位抽水量為0.078m3/（d·m）～0.22m3/（d·m），滲透系數平均值K=0.036m/d。礦區內局部有下降泉水出露，旱季無水或水量很小，雨季水量有所增加，但總體水量不大，其流量一般小于0.1L/s。

3.3 地下水水質

本次采取鉆孔水及泉水進行水質分析，其地下水化學類型為HCO3-—Na型水[3]，pH值為5.82～6.5，總礦化度為36.04mg/L～37.80mg/L，侵蝕性二氧化碳為7.15mg/L～21.46mg/L；HCO3-為29.76mg/L～33.07mg/L。

3.4 地下水的補給、徑流、排泄條件

礦區地下水的補徑排條件與含水層類型、所在地勢等密切相關。一般來講，塊狀及層狀基巖裂隙水地勢較高，主要受大氣降水補給，以泉水或地下徑流的方式向低洼處排泄；第四系松散巖類孔隙水則接受大氣降水補給，以地下徑流方式排泄于溝谷及河流，近河流一帶與河水有一定水力聯系。

3.5 礦坑涌水量預計

本礦區的礦坑涌水預測主要是大氣降水，地下水涌水量較小。礦坑涌水量Q預測由地下水涌水量Q1和大氣降水量Q2兩部分組成。

Q1=2π?K?R0?SwR0=10Sw?K?

Q2=日降水量（m/d）×礦坑匯水面積（m2）×徑流系數。

K—滲透系數，m/d。

R0—影響半徑，m。

Sw—降深，m。

Q—流量，m3/d。

日最大降水量為216mm/d，年平均降雨量為1740.8mm，礦區總匯水面積約1039519m2，當地地表徑流系數為0.8，礦體開挖平均高程+201.73m。計算結果見表1。

表1 礦區涌水量計算表

4 礦區水文地質條件分析

礦體分布標高+30m～+318.7m，最低開采標高+30m，礦區范圍內最低標高為+100m。礦體位于當地侵蝕基準面（+25.8m）以上，根據礦體所處的部位及水文地質條件的差異，礦床可分為兩種水文地質條件類型。分布于+100m標高以上，礦坑內大氣降水和地下水可自然排泄，為水文地質條件簡單類型；分布于+30m～+100m標高，礦區內屬凹陷開采，礦坑內充水不能自排，需要進行抽水疏干開采或隧道設施排水等，大氣降水及基巖裂隙水為主要充水來源，為水文地質條件簡單類型。

綜上所述，礦區水文地質條件總體為簡單。

為防止大氣降水和地表水大量流入礦坑，建議沿礦區開采邊界外圍開挖適當的排洪（水）溝，使礦坑內地表水迅速排泄入附近河溝中。