西藏左贡县某多金属矿区水文地质条件
2018-01-29
(核工业西藏地质调查院,四川 成都 610052)
1 矿区水文地质概况
左贡县某多金属矿区大地构造位置处于东西向特提斯构造域东段向南转折的板块结合碰撞造山带之三江褶皱系左贡褶皱带内,位于开曲支流尼曲的下游,尼曲与开曲交汇处,开曲东侧、尼曲北侧,矿区从北、东、南顺序分别以达夏(5122m)、野龙(5302.8m)、辖纳(5354m)、玉入(4768m)分水岭为界。形成一个涵盖了整个矿区的完整水文地质单元。其中,尼曲流域汇水面积约84.42km2。
矿区内含水层主要为三叠系上统阿堵拉组长石石英砂岩(fq)以及侏罗纪西中统雁石坪组岩屑砂岩(ds),该层位于主要含矿岩层侏罗纪雁石坪组粉砂岩(st)顶部,对矿体充水影响较大;矿体主要赋存在侏罗纪雁石坪组粉砂岩(st)蚀变带之中,矿体、顶底板围岩透水性差,为相对隔水层,底部岩层为侏罗系中统雁石坪组弱含水层之细砂岩(ss);岩石地表风化较强,雨季地表含少量的裂隙水。矿区最低侵蚀基准面位于尼曲与开曲交汇处,海拔高程4200m。目前揭露到的矿(化)体、蚀变带最低埋深高程为4265.81m,位于当地最低侵蚀基准面以上。
矿床地下水主要接受大气降水、冰雪融水的补给,地表水沿第四系孔隙、基岩裂隙入渗补给。地下水主要由南向北沿尼曲排泄于地表,汇入开曲后在矿区南部汇入玉曲。开曲由北向南从矿区东部边缘流过,在矿区南部约13km处与玉曲交汇。当地侵蚀基准面确定为尼曲与开曲交汇处,高程为4200m。开曲向南汇入玉曲。尼曲曲发源于矿区北东部约30km处,自东向西在矿区北部流过,工作期间区内观测平均流量241920m3/d,观测点位于矿区北西部尼曲下流。
开曲走向近南北向,河流开阔平坦,河床呈蛇曲状,部分地段形成河沁滩,河流纵比降较小,在矿区附近约为0.875%;沿开曲东侧,出露若干大小不等的温泉泉群,这些泉群总体沿北东20°方向排列,排列方向与美玉—塔鲁断裂走向一直,该断裂为充水构造,下部勘察时需引起重视。本次勘探期间几个温泉群的观测结果如下:Q1流量6.5L/s、水温50°、PH值7.5、高程4094m;Q2流量0.6L/s、水温47°、PH值6.5、高程4142m;Q3流量0.1L/s、水温16°、PH值7.0、高程4141m。
2 岩(矿)石层(组)赋水性
(1)第四系松散堆积物强含水层。矿区第四系松散堆积物分布较大。主要由残坡积物、冲洪积物等组成。堆积物成分基本为亚砂土与块石、砾石,厚度一般0.30m~35m,结构松散,透水性强。主要为孔隙潜水,残坡积物与河流冲洪积物交接部位出现下降泉及下降泉群,调查期间矿区内泉水流量为0.32L/s~8.0L/s,流量最大的下降泉群Q6位于开曲一级阶地与河漫滩交接部位。
(2)中等含水岩组。①含砾岩屑砂岩(cqds):分布在矿区东部,风化面呈浅灰色、新鲜面呈灰白色,粗—中粒碎屑结构、块状构造。以石英、硅质岩屑等为碎屑矿物,填隙物为以绢云母为主的变质硅、泥质胶结。岩石中主要碎屑矿物粒度以中粒为主(0.26mm~0.56mm),少数为巨粒(1.68mm~1.85mm)。碎屑矿物中石英占51%、硅质岩屑占15%、泥岩屑占2%、白云母占2%、填隙物约40%,岩石孔隙较发育,含水性中等。②岩屑砂岩(ds):岩石风化面呈灰褐色、新鲜面呈灰色,细粒碎屑结构、块状构造。碎屑矿物为石英、硅质岩屑等。填隙物为绢云母化的变质硅铁质胶结;由于变质作用,填隙物重结晶。岩石的碎屑岩结构多不明显。碎屑矿物中石英占62%、硅质岩屑20%、斜长石占2%、泥质岩屑5%、白云母小于1%。填隙物占10%,主要为绢云母他变质硅铁质胶结。岩石孔隙较发育,含水性中等。③长石石英砂岩(fq):风化面呈浅褐灰色、新鲜面呈浅灰色,细粒砂状结构、块状构造。岩石主要由石英、长石、杂质等组成。其中石英含量约占70%、长石约占20%。岩石表面局部有褐铁矿化现象。岩石坚硬。岩石孔隙较发育,含水性中等。
(3)弱含水岩组。细砂岩(ss):岩石风化面呈浅灰、新鲜面呈紫红色,细粒砂状结构、层状构造。岩石主要由石英、长石、铁质等组成。岩质坚硬。岩石孔隙发育程度较差,含水性弱。
(4)隔水岩组。①粉砂岩(st):岩石风化面呈浅灰白色、新鲜面呈浅灰色,粉砂质结构、块状构造。岩质坚硬、节理裂隙不发育。该层为相对隔水层。②粉砂质页岩(sim):岩石风化面呈褐黄色、浅灰白色,新鲜面呈浅灰色,粉砂质泥质结构、纹层构造、页理构造。岩石由泥质和细碎屑组成,其中泥质约占60%、细碎屑约占40%。有石英细脉侵入。该层为相对隔水层。
3 矿床充水影响因素
(1)地表水。矿区主要河流为开曲、玉曲;开曲长度>30km,河床平均纵比降为1.02%,汇水面积大,流量超过15m3/s,但是河流域矿区之间间隔三叠系上统阿堵拉组粉砂质页岩隔水层(sim),对矿区充水影响不大;尼曲长度约7.5km,高差约800m,沟床平均纵比降为10.67%,汇水面积8.28km2,流量2.8m3/s。河流上游下切作用较强,呈“V”字形,下游开阔平坦,且河漫滩多沼泽。尼曲通过美玉—塔鲁断裂与矿区联通,由于目前发现的矿(化)体最低埋深高于河床,故目前尼曲对矿区的充水因素暂不考虑。
(2)风化带水。矿区风化作用较强,风化带厚度2m~8.3m,平均厚度约4.2m。接受大气降水后,可形成短期的风化裂隙水含水层,对矿床开采具直接影响,但是由于风化带透水性强,厚度小,沿自然斜坡排泄较快,故对矿床开采影响不大。
4 水文地质条件
矿床主要充水含水层为含砾砂岩、砂岩等为主的空隙含水层,其勘探类型属第一类空隙充水矿床[1]。矿(化)体、矿化蚀变带位于含水层之中,含水层与矿层直接接触,空隙充水方式为直接充水矿床。当地最低侵蚀基准面海拔4200m。矿体位于当地最低侵蚀基准面以上,附近地表水体与矿(化)体水力联系差。矿床开采后自然排水即可疏干矿坑地下水,矿区内无较大的充水构造,地形有利于自然排水,水文地质条件简单,其复杂程度属第一型[1]。因此矿床水文地质条件属第一类第一型。
5 结论
(1)矿区的岩(矿)石层(组)赋水性可分为第四系松散堆积物强含水层、中等含水岩组、弱含水岩组和隔水岩组等四组,矿区内含水层主要为三叠系上统阿堵拉组长石石英砂岩(fq)以及侏罗纪西中统雁石坪组岩屑砂岩(ds)。
(2)矿床主要充水含水层为含砾砂岩、砂岩等为主的空隙含水层,其勘探类型属第一类空隙充水矿床,地形有利于自然排水,水文地质条件简单,其复杂程度属第一型。
[1]GB12719—91.矿区水文地质工程地质勘探规范[S].1-26.