某礦山含水巖組劃分及地下水發育特征淺析

陳體云

（貴州省地質礦產勘查開發局一〇四地質大隊，貴州都勻 558000）

1 礦區地形地貌

礦區位于黔中高原向廣西盆地傾斜的斜坡地帶，地處苗嶺以南，為低中山侵蝕溶蝕地貌，地勢總體東高西低，北高南低；地形切割中等，地形坡度為10°～20°，最高海拔974m，最低海拔726m，相對高差60～200m。區內斷裂構造發育，地形有自然排水條件。

2 礦區地質概況

受區域構造的影響，在不同的區域呈不同的構造形態。采選工程北西部即F501斷層北西盤總體呈單斜構造，內褶皺不發育，巖層傾向250°～340°，傾角13°～35°，主要發育斷裂構造。F501斷層與F2斷層之間地段，由于受到F2逆沖推覆構造的影響，巖層陡，傾角一般在45°～70°之間。F2南東盤，受到F2、F5逆沖推覆構造，呈現多個背向斜褶皺構造組合。巖層傾角一般在13°～45°。

區域地層屬揚子地層區，主要為沉積巖，礦區內出露地層由新到老為第四系，寒武系婁山關組、石冷水組、高臺組、清虛洞組、烏訓組、杷榔組、九門沖組，震旦系—寒武系老堡組，震旦系陡山陀組。見圖1。

3 區域水文地質條件

區域內地層主要為碳酸鹽巖和碎屑巖兩大類。碳酸鹽巖含水層為寒武系婁山關組（∈3-4l）、石冷水組（∈3sh）、清虛洞組（∈2q）、九門沖組（∈2jm）灰巖；碳酸鹽巖夾碎屑巖類含水層為高臺組（∈2g）；碎屑巖類含水層為烏訓組（∈2w）、杷榔組（∈2p）、老堡組（Pt33b∈1l）、陡山陀組（Pt33d）地層巖性為頁巖、粉砂質頁巖、泥質粉砂巖、硅質巖。松散巖類含水巖組為第四系（Q）主要為粘土巖、根植土。

3.1 地下水類型與含水層巖組的富水性

3.1.1 碳酸鹽巖含水巖組

（1）婁山關組（∈3-4l）：灰色薄至中厚層顆粒白云巖、藻層紋白云巖、結晶白云巖。含碳酸鹽巖類巖溶水，常見泉流量0.01～3.5L/s，地下水枯季徑流模數3.22～5.79L/s·km2，地下水主要賦存于溶孔溶隙中，含水較均勻，為富水性中等的含水巖組。

（2）石冷水組（∈3sh）：下部為中厚層瘤狀白云巖,上部為中厚層顆粒白云巖及藻紋層白云巖，間夾5～6層砂質層，顆粒為鮞粒、豆粒。大面積地表出露，厚320～370m。含碳酸鹽巖類巖溶水，常見泉流量0.1～14.5L/s，地下水枯季徑流模數3.14～4.1L/（s·km2），地下水主要賦存于溶孔溶隙中，含水較均勻，為富水性中等的含水巖組。

（3）清虛洞組（∈2q）：淺灰、灰色厚層“豆狀”粉—細晶白云巖，局部夾砂質紋層及炭泥質白云巖，偶見殘余鮞粒白云巖，該層是區內含礦層位。厚度196～379m。含碳酸鹽巖類巖溶水，常見泉流量2.5～20L/s，地下水枯季徑流模數3.30～5.60L/（s·km2），地下水主要賦存于溶孔溶隙中，含水較均勻，為富水性中等的含水巖組。

（4）九門沖組（∈2jm）：上部為深灰色、灰黑色薄—中厚層泥晶灰巖，巖石富含有機質，具水平層理；中下部為黑色炭質頁巖、黃綠色含粉砂質頁巖，厚140～160m，地下水枯季徑流模數小于5.66 L/（s·km2），富水性中等。

3.1.2 碳酸鹽巖與碎屑巖互層含水巖組

高臺組（∈2g）：灰、青灰色薄層層紋狀泥質白云巖夾泥質粉砂巖，巖石風化后頗似頁巖，習稱“高臺頁巖”。含碳酸鹽巖夾碎屑巖類溶隙水，富水性弱的含水巖組，相對隔水。

3.1.3 基巖裂隙水含水巖組

（1）烏訓組（∈2w）：灰綠色頁巖、粉砂質頁巖、泥質粉砂巖和灰、深灰色薄層泥質灰巖，厚340～400m。地下水枯季徑流模數小于3L/（s·km2），富水性弱。

（2）杷榔組（∈2p）：灰綠色頁巖、粉砂質頁巖、泥質粉砂巖和含炭質頁巖，偶夾灰巖透鏡體，厚260～297m，地下水枯季徑流模數小于1L/（s·km2），富水性貧乏。

老堡組（Pt∈l）：灰黑色薄層硅質巖，含磷質巖和磷塊巖結核。3～5m，區內無泉點出露，富水性貧乏。

（3）陡山陀組（Pt33d）：巖性為灰色中至厚層狀細晶白云巖，底部為中厚層及薄層微晶含硅質白云巖。厚25～80m。區內無泉點出露，富水性弱。

3.1.4 松散巖類孔隙水

第四系（Q）：覆蓋于溝谷兩岸及溝谷低洼處。主要為腐植土，黃色粘土，含礫砂土，含水貧乏。

3.2 區域地下水的補給、徑流、排泄條件

區內地下水的補給來源主要以大氣降水為主，地表水補給為輔。大氣降水通過地表裂隙、巖溶裂隙等途徑直接補給地下水。其次是相鄰含水層通過越流補給、斷層補給等方式進行補給。

區內地下水徑流通道主要以巖石溶隙和斷裂構造帶為主。礦區所在區域內富水中等的含水巖組巖性以白云巖為主。白云巖中的地下水通常以溶隙為徑流通道，多為分散流。在不純碳酸鹽巖及碎屑巖中，地下水多以巖石層間裂隙、斷裂破碎帶等為徑流通道，以網狀徑流為主。區域內地下水排泄方式有集中排泄和分散排泄，集中排泄以泉的形式排泄，泉的類型主要是下降泉，成因主要是接觸泉以及溢流泉，泉水流量隨季節性動態變化大，有少數為季節性泉，豐水期出露，枯水期消失。大部分地區地下水多沿層面裂隙、構造裂隙、溶隙分散排泄于低洼處，地形低洼處地下水也以季節性溪溝的形式出露地表。

4 礦區水文地質特征分析

礦區及附近出露地層為寒武系第二統烏訓組（∈2w），谷地及斜坡地帶有第四系分布。其主要水文地質特征敘述如下。

4.1 地層富水性

（1）寒武系烏訓組（∈2w）：巖性為灰綠色、灰黃色粉砂質頁巖和灰、深灰色薄層泥質灰巖，厚度340～400m。巖溶不發育，地下水位于構造裂隙、風化裂隙和層間裂隙構中。其粒間孔隙較小，含水性差，透水性弱，具有相對隔水性能，通常被視為隔水層。

（2）第四系（Q）：分布于堆場底部及斜坡一帶。根據現場鉆探資料，尾礦堆場土層主要為耕表土層和角礫土層，巖性為褐黑色、黑黃色粘土，褐黃色、灰黃色角礫巖，厚0～6.0m。含孔隙水，由于厚度小，分布零星、不聯系，所含的孔隙水較少，受季節大氣降水影響變化較大，該組富水性弱。

4.2 構造富水性

礦區基巖層呈單斜產出，傾向305°左右，傾角25°左右。構造上場地內無活動斷裂通過。由于地應力作用造成巖石擠壓使得構造裂隙發育，地下水相對集中賦存于裂隙中，形成一單斜蓄水構造。

4.3 地下水補、徑、排條件

礦區區內大部分區域內有第四系分布，以黃黑色松散的粘土及黃色稍密角礫巖為主，為孔隙水，接受大氣降雨補給，向下伏基巖或者向外滲出；下伏基巖為寒武系第二統烏訓組（∈2w）和地層，灰綠色、灰黃色粉砂質頁巖和灰、深灰色薄層泥質灰巖，富水性、透水性差，地下水以風化裂隙水和構造裂隙水為主，賦藏于風化裂隙和構造裂隙中，水量較小，接受大氣降雨補給以及上覆第四系中的孔隙水補給；尾礦堆場區地下水和地表水均由南向北排泄地表溪溝。

5 結論

（1）尾礦堆場地下水類型為烏訓組（∈2w）基巖裂隙水，灰綠色頁巖、粉砂質頁巖、泥質粉砂巖和灰、深灰色薄層泥質灰巖，厚340～400m。根據物探及鉆探資料，該層未發現溶洞。

（2）選礦場地下水類型主要為石冷水組（∈3sh）碳酸巖類巖溶水，下部為中厚層瘤狀白云巖，上部為中厚層顆粒白云巖及藻紋層白云巖。大面積地表出露，厚320～370m。地下水主要賦存于溶孔溶隙中，含水較均勻，為富水性中等的含水巖組。

（3）采礦場、廢石場地下水類型主要為清虛洞組（∈2q）碳酸鹽巖類巖溶水和烏訓組（∈2w）基巖裂隙水。清虛洞組（∈2q）僅出露于采礦場北部，巖性為淺灰、灰色厚層細晶白云巖，局部夾砂質紋層及炭泥質白云巖，偶見殘余鮞粒白云巖。含碳酸鹽巖類巖溶水，常見泉流量2.5～20L/s，地下水枯季徑流模數3.30～5.60L/（s·km2），地下水主要賦存于溶孔溶隙中，含水較均勻，為富水性中等的含水巖組。