某礦區水文地質條件及含水巖組淺析

嚴曉磊，李瀟瀟，陳家輝

(咸陽西北有色712總隊有限公司 陜西 咸陽 712000)

0 引 言

礦區地處秦嶺中段南麓，屬北亞熱帶濕潤型氣候，是我國南北氣候的過渡帶，長江、黃河水系的分水嶺。區域位于中秦嶺南坡，地形復雜，海拔多為1 527～1 900 m，最高2 400 m，相對高差300～1 100 m，地形陡峻，切割較深，屬中—高山侵蝕構造地貌。

1 礦區區域地質概況

礦區區域上位于秦嶺褶皺系南秦嶺印支褶皺帶鳳縣—鎮安褶皺束的中段。區內地層以山陽—鳳鎮斷裂為界，北為白云—柞水小區，南為鳳縣—鎮安小區，具有獨特的構造演化和特殊的沉積建造。區域構造發育，褶皺繁雜。構造線多近東西向延展，褶皺構造主要有雞公梁復向斜和次級冷水溝倒轉背斜、金銀溝—廟溝倒轉背斜。斷裂構造主要為近東西向、北北東向構造。

區域出露地層鳳縣—鎮安小區由老到新依次分為：下寒武統水溝口組、中泥盆統古道嶺組、上泥盆統星紅鋪組。白云—柞水小區分布在山陽—鳳鎮斷裂以北，主要為中—上泥盆統沉積。由老到新依次為中泥盆統牛耳川組、池溝組和青石埡組。見圖1。

圖1 區域構造綱要略圖

2 礦區區域水文地質條件

區域含水區域出露主要為古生界泥盆系，局部出露寒武-奧陶系地層。泥盆系地層由區域性

同生山(陽)—鳳(鎮)斷裂將其劃分為2個地層單元，北部白云—柞水構造地層小區，出露中泥盆統池溝組、青石埡組淺海—濱海相細碎屑—泥質沉積巖，碳酸鹽巖夾層甚少，弱富水，局部富水中等；南部鳳縣—鎮安構造地層小區出露地層為中、上泥盆統古道嶺組、星紅鋪組淺海陸棚相細碎屑—碳酸鹽巖沉積建造，寒武—奧陶系含泥鈣鎂質巖和黑色含炭質碎屑巖，富水性中等。據水文地質資料，按地下水含水介質、賦存條件、水動力特征，區域內地下水劃分為第四系松散巖類孔隙水和基巖裂隙水、巖溶裂隙水地下水類型。區內主要水系為旬河，系漢江上游，源出于秦嶺之南，在廣貨街附近轉向西流，至東江口轉向東，經鎮安至旬陽匯入漢江。

區域第四系松散層含孔隙潛水含水層，其分布范圍為洵河河谷地帶、山間低洼處及區域性構造破碎帶附近，由全新統沖、洪積砂、碎石、砂礫石組成，分選性差，厚度4～20 m，水位埋深1.5～2.5 m，一般富水性弱，靠近南洛河河谷地段富水性中等。

區域基巖裂隙水含水層分為風化裂隙潛水含水層及構造裂隙水含水層。風化裂隙含水層分布于區域基巖表層，厚度一般2～5 m，最厚可達10 m左右，泉流量0.05～0.3 L/s，多為侵蝕下降泉，潛水性質，富水性弱。構造裂隙含水層分布于區域性大斷裂及附近，最大影響深度超過300 m，工程揭露部位涌水量較大，其表現以負地形為特征，具有壓性—壓扭性構造特征，富水性中等，局部具有蓄水及導水構造特征。

區域巖溶裂隙水含水層為區域內碳酸鹽巖，富水性中等—強，可見泉水出露，流量最大30 L/s，流量較穩定。

區域水文地質屬富水性中等的變質巖夾碳酸鹽巖含水巖組，屬長江水系漢江流域支流洵河上游補給區水文地質單元。寧陜縣正河—廟溝鉛鋅金礦區即位于區域基巖裂隙含水系統上游地區，屬洵河地下水系統補給單元區。

3 礦區水文地質特征分析

據該次水文地質調查資料，按地下水含水介質、賦存條件、水動力特征，區內地下水劃分為第四系松散巖類孔隙水和基巖裂隙水、巖溶裂隙水地下水類型。

3.1 地下水類型與含水層巖組的富水性

3.1.1 第四系松散巖類孔隙水含水巖組

礦區第四系沖積、洪積物，殘積物及腐植質發育，其厚度不等，礦區森林植被覆蓋率超過85%，主要沿溝谷分布，坡積物覆蓋較薄，植被發育良好，以喬灌木為主。區內第四系組分以碎礫石、砂土、亞砂土、亞粘土等并存，大小不一，分選性差，磨圓度差，是礦區內主要的孔隙潛水含水層。區內見有第四系孔隙侵蝕下降泉泉水出露，流量0.01～0.05 L/s，富水性較弱。

該類水主要接受河水、大氣降水入滲補給、基巖裂隙水的隱蔽補給，補給充沛。沿河谷徑流，徑流順暢。

由于第四系松散巖類孔隙水分布于各溝谷底部，而區內礦體主要分布于高處基巖裸露區及基巖地下深部，因此該類地下水構成區內礦床的主要充水水源。

3.1.2 變質巖類基巖裂隙弱含水巖組

(1)基巖風化裂隙水：礦區內風化強烈，風化裂隙帶發育，越近地表，巖石越破碎，構造裂隙發育，充填較少，厚度100 m左右，最厚大于200 m。風化裂隙潛水是礦區主要的充水水源，水量較豐富，隨著深度的增加，風化裂隙逐漸變小，風化裂隙水將不再是影響礦坑充水的主要因素。構造破碎帶導水將是影響礦坑涌水的主要因素。

該類水主要接受大氣降水、第四系孔隙潛水入滲補給，富水性較弱，可直接補給礦區裂隙水含水層，因此該類水為礦床的間接充水水源。

(2)基巖裂隙水：礦區出露地層由老至新依次為寒武—奧陶系(∈-O)含鈣質泥灰巖、炭質板巖、變石英砂巖、絹云母片巖和滑石片巖，富水性較弱，區內未見地下水露頭；中泥盆統古道嶺組下段(D2g1)鈣質變砂巖、條帶狀鈣質砂巖互薄層狀大理巖，弱富水，上段(D2g2)中厚層狀黑云石英片巖，富水性弱；池溝組(D2c)鈣質粉砂質千枚巖、黑云母石英片巖、長石石英片巖，弱富水；上泥盆統星紅鋪組(D3x)鈣砂質板巖、砂質粉砂質板巖、二云母微片巖，弱富水。礦區內基巖裂隙水露頭少見，近地表風化較強，有泉水出露，流量小于0.05 L/s。

礦體主要賦存于弱—極弱富水的變質巖類、碳酸鹽類基巖裂隙弱含水巖組中。

3.1.3 碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水巖組

礦區出露碳酸鹽巖為中泥盆統古道嶺組下段(D2g1)厚層狀白云巖、透閃石化白云巖夾礫狀白云巖、含砂白云巖、條帶狀鈣質砂巖互薄層狀大理巖，弱富水，上段(D2g2)中厚層狀結晶灰巖，含水層富水性強—中等；池溝組(D2c)薄層狀大理巖，弱富水；上泥盆統星紅鋪組(D3x)大理巖互鈣質變砂巖或鈣砂質板巖，弱富水。其中，位于冷水溝核桃坪村的巖溶裂隙泉，出露標高820 m左右，流量最大30 L/s，流量較穩定，四季長流水，距離礦區8 km，礦區處于泉域的上游補給區，附近未發現溶洞發育。

3.1.4 花崗巖類基巖裂隙孔隙含水巖組

礦區沒有大的巖漿巖體出露，局部見花崗閃長巖脈、二長花崗斑巖脈，具有阻水構造特征，近地表受風化裂隙作用影響，局部含水，富水性較差，影響深度小于30 m。地下水的主要類型為風化殼裂隙水、基巖裂隙水、少量構造裂隙水。屬極弱富水性，泉水流量一般<0.1 L/s。

3.2 區域地下水補給、逕流、排泄條件

通過野外水文地質測繪及鉆孔簡易水文觀測，礦區地下水類型主要為第四系孔隙潛水及(風化)裂隙、巖溶裂隙水，鉆孔中未發現涌水現象，由礦區坑道水文地質工程地質編錄及坑道水文動態觀測，局部構造破碎帶具有導水性質，水量較穩定，0.2～0.3 L/s。大氣降水是礦區內主要的補給源，由大氣降水入滲補給第四系孔隙潛水及風化裂隙潛水，遇到工程開掘，可導致地下水排出。隨著采礦深度增加，受風化裂隙潛水的影響將逐步減少，構造破碎帶導水將成為影響礦坑涌水的主要因素。礦區地下水類型為入滲-徑流型，蒸發以植被葉面蒸發為主，影響微弱。

由礦區坑道水文地質編錄資料可以看出，構造裂隙水是影響礦區礦坑涌水的主要因素。

3.3 構造富水性

礦區內褶皺構造為一倒轉背斜，斷裂構造主要為F1、F2斷裂(山—鳳斷裂)，其中F2發育在炭質板巖中，是1個以壓扭性為主的擠壓構造破碎帶，一般寬5～8 m，呈碎裂狀、擠壓片狀、擠壓透鏡狀、壓扁狀等，擠壓片理化帶發育，帶內含少量石英細脈和浸染狀褐鐵礦，富水性較弱，具有隔水構造特征，局部含水及導水，從礦區坑道水文地質編錄資料可以分析，礦體基本干燥，局部有潮濕現象，偶見滴水，系由風化裂隙水所致，富水性弱。其次為近南北向的小斷裂，帶內破碎疏松，膠結較差，以白云巖角礫為主，涌水量較小，穩定在0.2～0.3 L/s，屬張扭性構造，具有蓄水、導水構造特征，是礦坑充水的主要影響因素，規模較小，以消耗其靜儲量為主，初期涌水量較大，逐漸減小，以至達到動態平衡。

4 結 語

(1)礦區地下水類型分為第四系松散巖類孔隙水和基巖裂隙水、巖溶裂隙水地下水。

(2)礦區含水巖組分為第四系松散巖類孔隙水含水巖組、變質巖類基巖裂隙弱含水巖組、碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水巖組、花崗巖類基巖裂隙孔隙含水巖組四類。

(3)礦床水文地質條件屬以巖溶裂隙水為主，構造破碎帶導水，間接進水，水文地質條件中等的礦床。礦區工程地質勘探類型屬簡單型。礦區環境類質量良好。陜西省寧陜縣正河—廟溝金、鉛鋅礦床開采技術條件屬以水文地質條件為主的中等復雜型。