甘肃石硐沟银多金属矿床水文地质条件分析

2018-01-30张朝辉

世界有色金属 2018年20期

张朝辉

（甘肃省地质矿产勘查开发局第四地质矿产勘查院，甘肃酒泉 735000）

甘肃石硐沟银多金属矿床受区域性韧性剪切带控制明显，矿区构造变形强烈，导致矿区水文地质条件较为复杂。因此，研究该矿床的水文地质条件有助于矿床开采设计，对制定防水、排水措施有着积极的促进的作用。基于此，本文以甘肃石硐沟银多金属矿床为研究对象，在简要介绍矿床地质特征的基础上，分析了矿床的水文地质条件，为进一步开采设计提供依据。

1 矿床地质特征

甘肃石硐沟银多金属矿区出露地层以前长城系北大河群为主，为一套中—深变质岩系，由片麻岩、糜棱岩化云母石英片岩、构造片岩、角闪岩等组成，空间上主要展布于区域性韧性剪切带南侧，北部零星出露[1]。该矿床受石硐沟韧性剪切带控制明显，为一北西—南东向展布的区域韧性变形带，以糜棱岩化云母石英片岩、碎裂岩等为主，且具有从中心向南侧塑性变形程度逐渐减弱的趋势。矿区所在区域岩浆活动较为发育，以中—基性火山岩为主，形成时代为长城纪，侵入岩以中酸性花岗岩类为主，多形成与晚古生代，其中分布于石硐沟韧性剪切带北侧的野牛滩花岗岩与该矿床存在明显的成因联系。

2 矿区水文地质条件分析

2.1 矿区地形地貌特征

石硐沟银多金属矿床位于甘肃境内之北祁连山脉中段，总体上属于中高山区，因此，矿区的地势极为陡峭，坡度也较大，总体上具有东低西高、北低南高的特点。北祁连山脉中段区域属于陆内高寒半干旱气候区，矿区所在区域气象资料显示平均年降雨量约为67mm[2]。区域地表水体以大气降水和冰雪融水为主，其中矿区常年性冰雪融水形成的地表水系（石硐沟河）从矿区内呈南北向穿过，该水系主要受大气降水补给，此外季节性融雪和河网储冰的融水也是主要补给方式之一，导致该条河流的水量随季节的变化较大。

2.2 矿区水文地质条件

根据矿区岩石组合类型及构造裂隙发育程度以及充水性、含水性等特征，本文划分了矿区内的主要含水岩层组，可分为第四系松散岩类孔隙含水层组、构造破碎含水带、硅化大理岩溶隙裂隙含水岩组、片岩类基岩风化裂隙极弱含水层组4类。

（1）第四系松散岩类孔隙含水层组主要展布于矿区沟谷两侧及石硐沟河河漫滩及河床内，以第四系残坡积物、冲积物为主，可分为两类：一为位于石硐沟河河漫滩及河床内部的冲积物，含水层岩性以砂砾卵石为主，岩层的结构极为松散，主要由分选性极差、磨圆度较好的砂岩、大理岩等组成，透水性较强[3]；二为分布于矿区沟谷底部及两侧的残坡积物，以基岩的风化产物和土状物为主，夹有较大的砾石块，该层的透水性能中等。该含水层组在矿区内的分布范围与矿区的地形地貌关系密切，严格受控于矿区内的地形地貌特征。

（2）构造破碎含水带，矿区构造发育，韧性变形较强烈，加之后期脆性构造的叠加作用，导致矿区构造破碎带含水性较强。该含水层组与构造的空间分布关系密切，含水层组的分布严格受控于的矿区构造的组合样式。因此，在矿山开采设计过程中，应当将构造破碎带内部的水体排出，防止地下水沿构造破碎带渗入。

（3）硅化大理岩裂隙溶隙含水岩组，该含水层组是矿区内的主要含水层，总体上呈直立展布，构成了矿区内矿体的直接顶板。硅化大理岩裂隙溶隙含水岩组与矿区内F1断裂的空间展布有关系，常分布于该断裂带附近，岩石较为破碎，裂隙发育，导致岩溶裂隙也极为发育，使得该层的透水性较强。该含水层由F1断裂破碎带及其他构造组合沟通了第四系松散岩类孔隙含水层和构造破碎含水带，也沟通了地表河流—石硐沟河。因此，硅化大理岩裂隙溶隙含水岩组为矿山充水的主要的因素。此外，由于F1断裂破碎带的影响，加剧了该层岩溶现象的发生和岩石的破碎程度，进而使得断裂破碎带两侧的透水性能更为强烈。

（4）片岩类基岩风化裂隙极弱含水层组，该含水层组主要展布于石硐沟银多金属矿区南北两侧，以白云母石英片岩、含绿泥石白云母石英片岩为主，地下水主要赋存于基岩风化裂隙中。该层地表风化较强，岩石也极为破碎，导致该层的结构也较松散，裂隙较发育，且沿裂隙面常见微弱的溶蚀现象。该层的富水性与风化裂隙的分布关系密切，导致该层的富水性极为不均匀，其未风化的新鲜基岩可以作为矿区的隔水层。

3 矿坑充水因素分析

石洞沟河及第四系松散岩类孔隙含水层组成了矿区一类水文地质边界，对该矿床流场起控制作用[1]。通过分析矿区地质特征及抽水、注水试验等资料，矿区内硅化大理岩裂隙溶隙含水岩组多分布于第四系松散岩类孔隙含水层组和片岩类基岩风化裂隙极弱含水层组之间，且与硅化大理岩裂隙溶隙含水岩组呈整合接触关系。前文已述及，矿区内主要含水层为硅化大理岩裂隙溶隙含水岩组，透水性也较强，虽然竖向上与第四系松散岩类孔隙含水层组之间的水力联系较弱，但总体上与该层的水力联系极强。因此，石硐沟银多金属矿床的主要充水水源为石洞沟河和第四系松散岩类孔隙含水层，而硅化大理岩裂隙溶隙含水岩组和构造破碎含水带为主要的充水通道。