矿区水灾害的主要类型与水文地质特征分析

2016-04-14刘杰杨勇

地球 2016年12期

关键词：官房钨矿水害

■刘杰杨勇

（云南省地质矿产勘查院大理地质矿产所云南大理671000）

矿区水灾害的主要类型与水文地质特征分析

■刘杰杨勇

（云南省地质矿产勘查院大理地质矿产所云南大理671000）

水灾害为矿区带来严重危害，影响矿区顺利开采，为了有效防治水灾害，需要不断加深对矿区水灾害的了解，掌握其主要类型，从而采取相应的措施。水文地质分析在矿区水灾害研究中得到了广泛应用，本文以官房钨矿区为例，采用水文地质分析方法展开分析，对官房钨矿区各类水灾害水文地质特征进行分析。

矿区水灾害水文地质特征分析

1 矿区地理地质概述

官房钨矿区地处云南省东南部文山县，此矿区是高原山区侵蚀河谷地貌，具有较陡的地势，北高南低，团体矿段的最低处在西南隅腰店河床，1415米的标高；最高处在团山山顶，1539.66米的海拔，相对高差为124.66米。矿区地处北归线附近，气候表现为亚热带季风。

那母果河在该研究区中，其位于低纬度地区，地处滇东南东南岩熔高原，地貌属于中高山侵蚀地貌，在该流域中，具有较好的植被，该流域的中下游常有碳酸盐岩，下游多数是火成岩。那母果河呈长条形，干流两侧水系不甚对称，中上游有田房河、新田河、三家河与二河沟河等较大支流。

2 矿区水文地质概述

2.1 地形地貌与地表水

矿区在云南高原南边薄竹山的西南边缘处，标高为1400至2600米。在滇东南，薄竹山是第一高峰，海拔高达2991米，由北至南地势逐步降低；那母果河位于矿区南部，其河床标高已将至约1100米；矿区相对高差约1800米，河谷呈“V”型，坡度约为15至25度，某些部位高达40度，地貌为强烈切割高中山。

官房钨矿区地表水系为红河水系，主要分为矿区东侧的二河沟河与矿区西侧的腰店河，这两条都来自薄竹山的南面，由北至南流经矿区边缘，一条河流形成于矿区南面，即那母果河，然后继续向南流入南溪河，最终汇入红河。

2.2 地层特征

依据岩性和岩相特点，官房钨矿区内地层可划分为：

首先，第四系,符号为Q。该地层主要位于腰店河谷中和低洼缓坡处，有松散堆积的砾石、漂砾、砂土、碎石以及粘土等洪积物、冲积物以及残坡积物，分成洪积、河流冲积以及残坡积[1]，符合分别为Qpl、Qal、Qeld。

然后是寒武系，符号为∈。主要出露于下统的冲庄组、中统的大丫口组以及田蓬组。岩性为矽卡岩、大理岩、灰岩、绢云母板岩、炭质板岩、白云岩、角岩以及大理岩等。

最后是白垩系所作底单元，符号为K1-2S。该地层的岩性为花岗岩，细中粒黑云二长花岗岩，多为淡肉红色至浅灰色，某部分表现为灰白色，呈斑状，结构为不等粒，构造为块状。

3 矿区水灾害的主要类型与水文地质条件

根据官房钨矿区地质特征，可以发现水灾害主要涉及第四系松散孔隙含水层型水害和裂隙水型水害，根据充水含水层和矿层的相对位置，具体又可以分为以下类型：

第一类：顶板充水，该类型的水害主要由受第四系松散岩类孔隙弱含水层的影响。此含水层符号为Q，主要位于河谷地带，第四系松散岩类约6至50米厚，主要由洪积、冲积的碎石、砾石、砂质粘土以及砂砾等组成，主要成分是花岗岩[2]。该岩类具有较松散的岩性、较大的孔隙度以及较好的透水性，腰店河两侧水位的埋深在1.6至5.1米，含有孔隙水，没有露出泉点，局部能看到渗水，具有较弱的富水性。该含水层组位于矿体上部，可能会使孔隙水渗入井下，导致矿井突水。

第二类：顶板直接充水，此类型水害主要受碳酸盐岩碎屑岩岩溶裂隙含水层的影响。该含水层的符号为∈2d，在详查区中出露的最大，分布在探矿权区东南部和西北部，主要有灰、浅灰色中厚层状灰岩，其中还含有少量的粉砂质泥岩和粉砂岩，且具有不同的蚀变程度。此含水层可分为三段，其中，第一段为∈2d1，不仅可形成多层矽卡岩，而且还会蚀变为角岩，主要由粉砂岩和粉砂质泥岩变质而成；第二段为∈2d2，多数都已经形成多层矽卡岩；而第三段为∈2d3，该段中灰岩多被大理岩化，且岩化程度不尽相同。在详查区中，第一段和第二段是主要的钨矿赋矿位置，此两段位于矿层的顶部，是其顶底板，直接对矿床有充水影响；第三段，与第一段相比，通常，裂隙与熔岩都不发育，而第二段某些部位出现溶孔发育，如图1所示，此外，该溶孔表现为不规则或椭圆状，大小约为2至10毫米之间，具有较好的连通性。依据ZK11钻孔抽水相关资料，大致为10.18米的降深，0.03升的单位涌水量，表现不均匀性，且具有较弱的富水性。由此得知，通常情况下，∈2d碳酸盐岩为岩溶不甚发育，只有局部地段出现溶穴与溶孔等现象，但是，蚀变带节理裂隙发育，导致岩体出现破碎，出现较多的溶孔，此外，多数裂隙表现出张性。整体而言，矿区岩体具有较好的连通性和赋水条件，因此，极易导致顶板直接充水害。

第三类：直接充水，该水害主要来源于K1-2S基岩裂隙水。花岗岩多分布在白垩系所作底单元K1-2S，在西南方向和寒武系冲庄组、大丫口组及田蓬组板岩、灰岩、粉砂岩表现出侵入接触。对周围岩石有蚀变作用，如大理岩化、角岩化和矽卡岩化。K1-2S的岩性是细中粒黑云二长花岗岩，呈斑状，颜色多为淡肉红-浅灰色，某些部位的颜色是灰白色，构造为块状，结构多为斑状，且不等粒。岩石风化裂隙发育，伴有裂隙水；溪沟发育，有较多泉点，流量为每秒0.11至3.66。水质为HCO3-K·Na·Ca，PH值是6.2，矿化度为，每升0.36克，弱中富水性。此外，花岗岩风化裂隙含水层是矿床的基地，对矿区有直接充水影响。

此外，受水文地质特征的影响，腰店河地表水也会对矿区产生充水影响。腰店河位于矿体顶部，流经主矿体。河谷第四系主要有冲击的角砾、砾石、砂质粘土以及砂粒，厚度不一，具有松散性，且孔较多。腰店河主要切割的地层有两个，∈2d和K1-2S，调研研究得知，砂质粘土呈不连续分布，表现为透镜状，无法构成稳定的隔水层，腰店河地表水会流经倒水断裂带与塌陷地带，从而流入地下含水系统，从而成为地下水。因而，腰店河具有地表水入渗的条件，对矿区具有充水影响。