新疆温泉县哈尔达坂铅锌矿区水文地质特征研究

薛言 杨成梅

摘 要：新疆温泉县哈尔达坂铅锌矿是大型-超大型铅锌矿，矿区地形有利于自然排水，地表水体较发育，充水含水层为层状岩裂隙含水层、溶蚀裂隙含水层和构造裂隙含水层，富水性弱。地下水补给条件差，矿床充水类型为裂隙充水型。

关键词：哈尔达坂；铅锌矿；水文地质；裂隙充水

一、区域水文地质特征

矿区位于赛里木湖西北别珍套山一带，海拔高度2876-4112米，地势呈北高南低，地形切割强烈。属半干旱高寒山区。矿区内及周边分布河流和常年性水沟。矿区位于沃托格赛尔河上游段，河流长约200km。流量一般为0.5～5.0m3/s，最大流量可达60m3/s，每年11月至次年3月为冰冻期，年径流量约3000万m3。常年性水沟主要分布于沃托格赛尔河北侧，据水文地质地表测绘资料，矿区内分布3条常年性水沟[ 1 ]。

二、矿区水文地质特征

（一）矿区含（隔）水层概述

矿区内含（隔）水层主要类型有基本不含水的第四系松散土层、第四系孔隙潜水含水层、层状岩裂隙含水层、溶蚀裂隙含水层（带）、构造裂隙脉状含水带。其中第四系土层为富水性弱的松散孔隙潜水含水层，其他为含水层为富水性弱的裂隙潜水含水层。矿区内分布侵入岩，主要为石英闪长玢岩和闪长岩等。据钻孔工程地质编录，该类岩石中风化层以下较完整，裂隙发育程度低，裂隙率一般小于1%，结构致密，为典型隔水岩性。

（二）矿区地下水补给、径流和排泄特征

根据中国水文年鉴（1980～2000年）资料提供的经验数据估算，矿区内地下水补给水量11340m3/km2。从矿区地貌特征看，北部为地下水的补给区。矿区地下水总体流向为北向南方向。

补给水源进入地下水补给区，地下水接受补给路径为层间裂隙带、断层带和溶蚀裂隙带。补给水源入渗后，进入地下水径流循环通道，风化网状裂隙水和松散堆积层孔隙水潜水一般经过短暂径流后，大部分在短时间内蒸发，另一部分就地排泄于沟谷低洼处或负地形处，还有一部分通过各类裂隙带进入地表或浅部断层带、层间裂隙带和溶蚀裂隙带，直接进入构造裂隙、溶蚀裂隙带和层间裂隙带参与构造带裂隙水和层状岩裂隙的循环径流，形成深部地下水。

矿区内地下水排泄方式：大部分浅层地下水以蒸发的形式排泄；部分经过短暂径流后，在地形低洼处就地排泄；深部层状岩裂隙、溶蚀裂隙水和构造裂隙水一般不在浅部和地表排泄。

（三）矿床充水水源及充水方式

矿区矿床充水类型主要为裂隙充水型，属于富水性弱裂隙型充水矿床，矿床充水水源有大气降水、雪融水、地表水、浅层地下水。区内溶蚀裂隙水、层状岩裂隙水和断层带裂隙水为最主要的地下水类型，埋藏浅，大多呈条带状和脉状分布。矿区处于永冻区内，矿床充水的连续性和持续性相对较差。据此判定，区内矿床充水类型为富水性弱的层间裂隙-溶蚀裂隙-断层裂隙充水型矿床。

（四）矿区水化学特征及水质评价

详查期间，采集地表水和地下水露头水样共5件进行简分析和全分析测试，测试结果显示，区内地下水、地表水矿化度0.08～0.66g/L，PH值7.75～8.29，总硬度70.1～380.3mg/L，总碱度60.0～100.1mg/L。此外微量元素及有害物质均在允许值范围内。

区内地下水和地表水水化学类型为硫酸重碳酸钙镁型水和硫酸重碳酸钙型水为主，属于微碱性低矿化度的淡水，水物理性质为无色无味无嗅透明；根据《岩土工程勘察规范》（GB50021 2001），区内地下水对砼及钢结构有一定的腐蚀性，水质中等[ 2 ]。

（五）矿区地下水动态特征

区内地下水受大气降水、雪融水和地表水（季节性水沟）补给，各种类型地下水动态差异大。详查期间，选择3处进行流量动态长期观测。动态观测结果表明，区内地表水流量动态变化较小，稳定性较好。

（六）矿坑涌水量预测

本次采用渗入系数法和水均衡法对矿坑涌水量进行预测。矿区未来矿坑涌水量为1359m3/d和1680m3/d。矿坑涌水量预测值中主要误差表现在矿区含水层厚度、采深和采矿系统面积方面。由于矿区含水层为层状和带状，富水性差异较大且不均匀，故将其全部划分为富水性均匀的含水层与实际存在一定差异；矿区内分布多层矿体，埋深差异较大，且采矿顺序为自上而下，在开采下部矿体时，上部的疏干区将影响下部采区矿坑涌水，即在分布疏干区情况下，深部采区矿坑涌水将大大减小，与理论计算的涌水量差异较大，故未来矿坑涌水量一般会比预测值小。

（七）水质评价

地表水供水源沃托格赛尔河，对该河水按《生活饮用水卫生标准》（GB/T5750-2006）进行简易分析。检测结果：沃托格赛尔河总矿化度84.4mg/L。可见该河水矿化度较低，经过细菌处理后可以用于生活饮用水[ 3 ]。

矿区未来工业用水亦可利用沃托格赛尔河水和4#水沟水，水量丰沛，且水质可满足工业用水要求，对混凝土无分解性侵蚀。是较好的工业用水，也是好的灌溉用水，可用于固体矿产采掘业，洗矿用水，及矿区绿地浇灌，经杀菌处理后可用于生活饮用。

三、结论

综上所述，矿区矿体位于当地侵蚀基准面以上，地形有利于自然排水；尽管地表水体较发育，但地表水水位在矿体底板标高以下，充水含水层为层状岩裂隙含水层、溶蚀裂隙含水层和构造裂隙含水层，富水性弱；主要充水含水层与地表水体无直接水力联系；总体而言地下水补给条件差；预测3400m以上水平井采正常涌水量为1359～1680m3/d；矿床充水类型为裂隙充水型。故矿区水文地质勘探类型为裂隙充水矿床，复杂程度为第一型，即水文地质条件简单的裂隙充水矿床。

参考文献：

[1] 成勇，闫存兴，朱生善，俞彦龙，张晖.新疆温泉县哈尔达坂层控型铅锌矿床的发现及其找矿意义[J].西北地质，2012（3）.

[2] 姚柏华，唐名富，周洁军，谢廷勇，刘芳.广西某铅锌矿区水文地质及地下水重金屬污染途径分析[J].矿产与地质，2015（1）.

[3] 李巧，周金龙，高业新.新疆北部平原区2003-2011年地下水水质变化特征[J].地学前缘，2014（7）.