地下水資源在鐵礦開采中的影響

邊林浩

（福建省第八地質(zhì)大隊(duì)福建 福建龍巖 364012）

福建漳平掛山鐵礦區(qū)位于漳平市北西約70km處，行政區(qū)劃隸屬漳平市赤水鎮(zhèn)、雙洋鎮(zhèn)管轄，面積約1.70km2。此礦區(qū)以開采多年，礦體在最低侵蝕基準(zhǔn)面上下均有賦存，隨著開采深度的加深，為了查明構(gòu)造的導(dǎo)水性，地表水對(duì)礦坑充水的影響，故此次進(jìn)行補(bǔ)充勘察。

1 地質(zhì)概況

1.1 地層

礦區(qū)地層出露較簡(jiǎn)單，有二疊系上統(tǒng)翠屏山組、大隆組和三疊系下統(tǒng)溪口組下段，河谷較平坦地帶見第四系沖洪積層。鐵礦賦存于二疊系上統(tǒng)大隆組及三疊系下統(tǒng)溪口組。

1.2 侵入巖

區(qū)內(nèi)侵入巖發(fā)育較少，均以巖脈出露，出露較多的為矽卡巖脈，出露的其他巖脈為：花崗斑巖、輝綠巖、石英斑巖。其中矽卡巖及其圍巖為區(qū)內(nèi)鐵礦的主要賦礦層。

1.3 構(gòu)造

F1斷層：該斷層呈北東60°展布，南東傾，傾角約60°。上盤為溪口組下段，北東段有少量大隆組地層；下盤南西段為大隆組，北東段有少量翠屏山組地層。屬?gòu)埮ば云酵普龜鄬印?/p>

F2斷層：位于礦區(qū)之東，近南北向，南端偏轉(zhuǎn)北東30°，長(zhǎng)大于900米。上盤為大隆組地層，下盤為翠屏山組地層。推測(cè)為張扭性斷層。

F3斷層：位于礦區(qū)北安坑溪中。走向北段北東10°，南段偏轉(zhuǎn)為135°，且被F2切斷。長(zhǎng)大于650m。安坑溪北為下降盤，推測(cè)斷面東傾，應(yīng)屬?gòu)埿詳鄬印?/p>

2 氣象水文及地貌特征

2.1 氣象水文

區(qū)內(nèi)屬海洋季風(fēng)氣候區(qū)，溫暖濕潤(rùn)多雨，冬無(wú)嚴(yán)寒，夏無(wú)酷暑，年平均氣溫26.7℃。年平均降雨量1494mm，年最大降雨量2128mm，雨量多集中在每年3～8月，大氣降水是礦區(qū)地下水的主要補(bǔ)給來源。

2.2 地貌特征

礦區(qū)位于構(gòu)造侵蝕低山丘陵區(qū),山脈走向主要為NNE—SSW方向，地形陡峻，切割強(qiáng)烈，溝谷發(fā)育，最高海拔高程658m,當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面標(biāo)高為380m,相對(duì)高差達(dá)278m。山坡自然坡度一般30～40°，局部可達(dá)70°地形有利于自然排水。

區(qū)內(nèi)的地表水體主要為安坑溪，安坑溪發(fā)源于安坑一帶，流經(jīng)礦區(qū)的西部和北部，成“S”形流經(jīng)礦區(qū)，流量約為0.5 m3/s，暴雨時(shí)山洪暴發(fā)，河水猛漲，河流量受降雨控制明顯。

3 地下水類型及富水性

3.1 第四系松散巖類孔隙水

主要分布于安坑溪河谷兩岸的沖洪積泥質(zhì)砂礫卵石和山坡上坡殘積物含碎石粉質(zhì)粘土的孔隙中，屬孔隙潛水，水量貧乏。地下水動(dòng)態(tài)變化大，尤其是坡殘積物孔隙潛水，枯季時(shí)幾乎干枯。

3.2 風(fēng)化帶網(wǎng)狀裂隙水

主要分布于礦區(qū)地表上部溪口組下段（T1xa）角巖、矽卡巖等各類巖石的風(fēng)化裂隙中，屬裂隙潛水，水量貧乏。主斜井施工時(shí)，流量＜1.00L/s，地下水動(dòng)態(tài)變化大，雨季時(shí)流量較大。

3.3 基巖裂隙水

主要分布于礦區(qū)下部大隆組（P2d）及翠屏山組（P2 cp）細(xì)砂巖、角巖、矽卡巖等各類巖石的構(gòu)造裂隙和斷裂破碎帶中，屬承壓水，水量貧乏～中等，單井涌水量＜500m3/d。位于構(gòu)造裂隙發(fā)育的硬脆巖石及不同巖性接觸帶，鉆孔鉆至該層時(shí)，均有不同程度漏水，巖石富水性弱；而當(dāng)鉆孔鉆至斷裂破碎帶的部分地段，會(huì)出現(xiàn)全泵漏水，巖石富水性中等。

4 斷裂導(dǎo)水性

礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，由于巖石種類不一，斷裂導(dǎo)水性也不同，現(xiàn)分述如下：

F 1正斷層：出露礦區(qū)北部、東部和西部，沿?cái)嗔褞Ь植康囟斡谢◢彴邘r脈侵入，斷層破碎帶巖心破碎，裂隙發(fā)育，張開性好，由于地表出露位置不同，埋藏條件不同，膠結(jié)程度不一，斷裂導(dǎo)水性也不盡相同。

如ZK2804孔揭穿該斷層時(shí)，斷層破碎帶達(dá)54.15m，提下鉆時(shí)水位變化從8.00m下降至45.00m，水位變化大，全漏水，斷裂導(dǎo)水性好；而ZK2802孔于孔深125.51～133.96m揭穿該斷層破碎帶時(shí)，斷裂帶僅8.45m，提下鉆時(shí)水位變化不大；由此表明，該斷裂帶導(dǎo)水性不均一，當(dāng)斷裂帶巖心破碎、裂隙發(fā)育，張開性好，導(dǎo)水性較好，揭穿該斷裂破碎帶時(shí)，大量漏水。

此斷裂于礦區(qū)西部橫切安坑溪，在礦區(qū)開采前地下水補(bǔ)給地表水，而開采后由于主斜井的抽水，現(xiàn)在地表水補(bǔ)給地下水，形成明顯的降落漏斗，且由此斷層處呈明顯的降落趨勢(shì)。

5 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)鉆孔資料，礦區(qū)未開采情況下，地下水補(bǔ)給地表水。如ZK2401孔及ZK3001孔，距安坑溪距離分別為106m及116m，終孔穩(wěn)定水位分別為463.36m及435.37m。均高于附近安坑溪水位405m和380m，地下水補(bǔ)給地表水。而開采后，由于受主斜井抽水影響，ZK2403孔、ZK2404孔和ZK8孔距附近安坑溪距離分別為80m、40m 和30m，終 孔 穩(wěn) 定 水 位 為382.208m、392.21m 和399.103m，已低于附近安坑溪水位（405m），地下水已接受地表水補(bǔ)給。

綜合分析：隨著開采深度的增加，原有的地下水補(bǔ)給、徑流條件發(fā)生了變化，且隨著開采活動(dòng)的加劇，原有的巖石穩(wěn)定性也遭到了破壞，加劇了斷裂的導(dǎo)水性。根據(jù)綜合分析地表水（安坑溪）已經(jīng)通過斷裂補(bǔ)給地下水，另根據(jù)鉆孔資料更加說明其地表水（按坑溪）通過F1斷裂補(bǔ)給地下水。

建議礦山在今后生產(chǎn)采礦過程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)F1斷裂的監(jiān)測(cè)和研究，防范地表水的進(jìn)一步補(bǔ)給而造成礦坑突水。

[1]福建省第八地質(zhì)大隊(duì).福建省漳平市掛山鐵礦補(bǔ)充勘察報(bào)告