广东省某矿区金矿水文地质特征分析

2015-02-25李康晓

西部探矿工程 2015年3期

关键词：透水性矿坑第四系

李康晓

（广东省地质局第四地质大队，广东湛江524018）

广东省某矿区金矿水文地质特征分析

李康晓*

（广东省地质局第四地质大队，广东湛江524018）

利用岩性和构造划分矿区含水层，从地形、地貌、地层、构造几个方面对矿区水文地质特征进行论述,

矿区；含水岩组；水文地质特征

1 自然地理概况

矿区属亚热带海洋性季风气候，常受东南沿海季风气候影响，常年温湿多雨，每年4～10月份为雨季，其中6～9月份降雨量较大并有暴雨、特大暴雨和台风天气影响。据矿区临近气象台1972～1988年资料及距矿区最近的旱平水库雨量站资料，年降雨量1207.3～2493.2mm，平均1724.0mm，日最大降雨量522mm（1973年4月28日旱平水库雨量站资料），雨季降雨量约占全年降雨量的82%；多年平均蒸发量1855.9mm；年雷暴67～110日，平均83日；年最低气温2.8℃，最高气温36.6℃，平均22.6℃，偶有霜冻天气；每年12月至翌年3月多刮西北风，其余月份多吹东南风，台风一般每年出现1～3次。

矿区地表水稍发育。主要地表水有龙湾河次级支流及山脚零星分布的鱼塘。据2009年6月4日～9月22日定期观测，龙湾河次级支流流量0.010～13.060m3/s，鱼塘储水量约1200～21000m3不等。

2 水文地质特征

2.1 区域水文地质特征

矿区外围地层主要为第四系冲洪积层（Qapl4），岩石有燕山期花岗岩[γ52(3)]，按岩层性质及含水性质我们将其分为：

第四系全新统冲洪积孔隙潜水含水层（Qapl4）：分布于龙湾河及其支流小溪流域，河床地段岩性基本为砂砾、砂质粘土或砂土混粘性土、角砾，远河部位则以粘性、半粘性土为主，夹薄层透镜状砂土。民井地下水位埋深0.24～3.00m（标高16.45～27.10m），pH值6.2～6.5，水温25.4℃～28.4℃。该层总体具中等透水性，河床地段及主要溪沟交汇地段具强透水性。

隔水（相对隔水）层（体）：

①第四系坡残积粘性土隔水层（Qdel）：广布全区，岩性主要为亚粘土、砂（砾）质亚粘土或粘土，为花岗岩的坡残积物，总体具相对隔水性。

（1）增加独立董事的数量与占比。将独立董事的占比上调为最少1／2，并且在董事会中至少存在3名及以上的独董。这样可以避免因人员过少而导致独董职权受限问题的发生。

②燕山期花岗岩[γ52(3)]隔水岩体。在图幅中大面积出露的燕山期花岗岩，岩性主要为细—中粒黑云母花岗岩。主要含水段为强—弱风化段，坡脚偶有渗水现象，W2抽水试验钻孔强—弱风化段厚11.20m，抽水试验结果单位涌水量为0.0666L/(s·m)，属弱透水性，富水性弱；微风化段为相对隔水。总观该岩体为相对隔水体。

2.2 矿区水文地质特征

矿区在外围水文地质单元中位于地下水弱富水的地段，地表水流量或容量一般较小，暴雨后局部流量较大，河沟冲洪积层具强透水性，但其下分布有平均厚度约16.84m的坡残积相对隔水层，冲洪积孔隙水与矿床联系不密切；矿坑井口高于矿区地表水最高洪水水位。因此，地表水对矿床开采基本无影响或影响较小。

2.2.1 含水岩组及水文地质特征

含水层（体）特征：矿区含水层（体）有第四系冲洪积孔隙潜水含水层、燕山期花岗岩风化裂隙潜水—承压水弱含水层和断裂破碎带构造裂隙承压水弱含水体。

（1）第四系冲洪积孔隙潜水含水层（Ⅰ）。主要分布于龙湾河支流两岸及山间冲洪积平原和洼地中，岩性以灰黄色砂砾、亚砂土、亚粘土为主，局部夹粉、细砂薄层，其中砂性土层分布不稳定。据民井及W2抽水试验钻孔资料，该含水层因地形地貌不同，厚度变化较大（1～8m不等），地下水位埋深0.58～2.76m，平均1.35m（标高18.73～23.46m，平均20.75m），pH值6.0～7.0，水温24.5℃～27.3℃。W2钻孔揭露含水层厚度7.20m，单孔抽水试验结果：水位降深1.02m，渗透系数79.147m/d，单位涌水量5.883L/(s·m)。总观该层具良透水性和中等富水性；在溪流交汇地段具强透水性和强—极强富水性。水化学类型为HCO3-Ca·Na型或HCO3-Ca型；总硬度30.22～33.81mg/L，矿化度约0.093～0.096g/L，pH值8.00～8.20，水温季节性变化。

该含水层局部覆盖于矿坑之上，且下伏有较稳定的残积土层，为矿床充水间接的、次要的来源。

（2）燕山期花岗岩强—弱风化裂隙潜水—承压水弱含水层（Ⅱ）。主要由强—弱风化花岗岩组成。似层状—层状分布，岩石呈半岩半土或碎块状为主，裂隙很发育，裂隙面褐黄色铁锰质污染严重。该层在矿区中分布欠稳定，层顶埋深1.10～36.63m，层顶标高-13.26～37.17m，层底埋深1.65～49.12m，层底标高-20.16～29.81m，层厚0.35～20.70m（平均7.51m）。W2抽水试验钻孔揭露强—弱风化层厚度11.20m，单孔抽水试验结果：水位降深12.87m，渗透系数0.545m/d，单位涌水量0.0666L/(s·m)，水化学类型均为HCO3-Na型，总硬度27.55mg/L，矿化度约0.113g/L，pH值7.29。

总观该含水层厚度较小，延续性较差，具弱富水性，半透水性，为矿床充水的次要来源。

（3）断裂破碎带裂隙承压水弱含水体（Ⅲ）。矿区内发育的压扭性断裂F1，走向335°～341°，倾向北东东，倾角56°～84°，长约1.6 km，厚一般0.35～1.5m，局部厚达8.79m。断裂破碎带岩石以硅化碎裂岩和硅化（压碎）岩为主，碎裂花岗岩为次。破碎带上下盘界面多呈平直的断裂面。破碎带内构造岩石裂隙发育，多充填石英（细）脉。破碎带与围岩花岗岩界面清楚，一般呈突变关系。围岩基本不发生构造破碎，仅靠近破碎带的局部围岩花岗岩发育稀疏的顺向剪性节理。据68个钻孔统计，层顶埋深42.73～379.81m，层顶标高-355.15～-21.05m，层底埋深55.96～384.19m，层底标高-359.53～-34.28m，铅垂厚度1.26～68.61m（平均18.94m）。W1抽水试验钻孔在孔深178.93～218.68m（铅垂厚度39.75m）揭露该断裂破碎带，其由硅化碎裂岩、硅化碎裂花岗岩组成为主，单孔抽水试验2次降深值分别为10.05m和15.91m，渗透系数分别为0.696m/d和0.680m/d，单位涌水量分别为0.275L/(s·m)和0.253L/(s·m)，水化学类型分别为HCO3-Na·Ca型和HCO3-Ca型，总硬度121～155mg/L、矿化度约0.20～0.32g/L、pH值7.8～8.05、水温26.0℃～26.8℃。

该含水体为赋矿层位，具中等富水性、半透水性，为矿床充水的主要来源。

隔水层（体）特征：矿区隔水层（体）主要为第四系坡残积层（Qdel）和非赋矿的微风化花岗岩岩体。

（1）第四系坡残积层（Qedl）隔水层：广布全区，岩性主要为亚粘土、砂（砾）质亚粘土，为花岗岩的坡残积物。总观该层为隔水层。

（2）微风化花岗岩[γ52(3)]隔水岩体：岩性主要为细—中粒黑云母花岗岩等。根据水文地质钻孔及地质钻孔简易水文地质观测，断裂带上盘仅局部微风化花岗岩裂隙较发育，岩芯较破碎，具微弱透水性，总观微风化花岗岩体为相对隔水体。

2.2.2 地下水的补给、径流和排泄

大气降雨是区内地下水的主要补给来源。矿区含水层补给途径：

（1）大气降雨直接下渗补给第四系孔隙潜水及基岩地下水；

（2）地表水（包括河溪和水塘）直接补给第四系孔隙潜水，亦能通过透水性相对较好和厚度较小的风化残积层间接补给强—弱风化岩层和断裂破碎带地下水。

在天然条件下矿区地下水自高处向低处潜流，小部分地下水经过短小流径在河谷切割处或地形低洼处以下降泉、湿地等形式排泄。

2.2.3 矿坑充水因素分析据矿体垂直纵投影图，约-30m标高以上的矿体已基本采空，采空区与第四系含水层无直接接触。在以前的民采开采条件下，矿坑充水与第四系含水层无直接关系；未来矿坑井口地势较高，可不考虑地表水、雨水溃入矿坑问题；矿体主要围岩为微风化花岗岩，其裂隙以稍发育—不发育为主，仅断裂带上盘局部裂隙发育，具微弱透水性，微风化岩体总体可视为相对隔水体。矿体位于F1压扭性断裂破碎带内，其与上盘弱富水性的强—弱风化含水层联系密切。因此断裂破碎带弱含水体和强—弱风化弱含水层为矿坑充水的主要来源。