河南某钼矿床水文地质条件分析

李 慧

（河南省地质矿产勘查开发局第四地质矿产调查院，河南 郑州 450000）

研究区位于河南东秦岭熊耳山附近，是东秦岭矿集区重要的组成部分。区域构造较为复杂，因此研究该矿床的水文地质条件有助于矿山建设，为资源的合理、安全开发利用奠定基础[1]。矿床的水文地质条件分析主要是分析矿区的含水岩组、径排补条件以及矿床充水因素，进而划分水文地质勘查类型，为矿山建设提供基础依据。

1 区域水文地质概况

研究区位于东秦岭熊耳山附近，区域授予长江流域与黄河流域分水岭交界部位，但矿区总体上偏向于长江流域一侧。矿区范围形态不规则，呈南北宽、东西长的展布特征。矿区所在范围内地形变化较大，沟谷较发育，地形切割较大。矿区四周以高山为主，中间形成了相对低的小型山间洼地，总体上呈北东高南西低的地形地貌特征。根据区域地形地貌划分单元特征，认为研究区属于侵蚀型低中山地貌单元[2]。

矿区内穿过一条地表水体，呈鱼刺状展布，因此，矿区内降水径流、排泄条件相对良好。研究区属于大陆山地型气候区，具有四季分明、夏凉冬冷的气候特征，年平均降雨量为809.3mm，降雨量集中在每年7月至9月。

2 矿区水文地质特征

矿区水文地质特征是计算矿坑涌水量预测的基础，因此，研究矿区水文地质特征至关重要。根据矿区岩性特征，结合水文地质单元划分原则，可将矿区内水文地质单元划分为两组，即含水层岩组和隔水层岩组。其中，含水层岩组根据不同岩性的富水特征将其分为第四系松散堆积物孔隙含水组、基岩风化裂隙含水组和深部构造破碎带裂隙脉状含水组。

2.1 第四系松散堆积物孔隙含水组

研究区地形地貌总体上呈北东高南西低的趋势，且矿区四周为高山地形，而中间形成相对低洼的山间小型洼地。因此，第四系残坡积物等松散堆积物的矿区中部区域较为发育，以砾石、碎石、岩块、砂、粘土为主，在空间上展布于矿区中部以及沟谷低洼部位，因此，在矿区内厚度变化较大，一般随地形变化而变化，总体上厚度在5～15m之间。矿区地形相对较高，为黄河流域和长江流域分水岭的交界部位，因此，区内泉水一般为下降泉，且单位涌水量较小，一般小于0.06l/s·m。此外，第四系松散堆积物孔隙含水组受季节性控制明显，即在降雨集中区内含水量较多，在枯水期含水性较差，也体现出了第四系松散堆积物孔隙含水组具有较强的透水性。

2.2 基岩风化裂隙含水组

研究区水域低中山地貌单元，总体上以基岩裸露为主，风化程度受地形地貌、岩性、构造、气候、植被等控制，矿区风化程度较高，风化带厚度一般介于5～20m之间，最厚可达40m，也是矿区范围内近地表的基岩含水层。基岩风化裂隙含水组一般与第四系松散堆积物孔隙含水组相互沟通，属于统一的地下水系统[3]。

因此，基岩风化裂隙含水组在空间上具有山体斜坡地带含水量相对较小，而在山间小型洼地区域含水量较大的特征，单位涌水量可达于0.25l/s·m。基岩风化裂隙含水组与第四系松散堆积物孔隙含水组的富水特征变化规律基本一致，受季节性变化而变化，导致水位线动态变化可达1～4m，即在每年7月至9月降雨量集中时间段内等水位线高于枯水期的等水位线。

2.3 深部构造破碎带裂隙脉状含水组

深部构造破碎带裂隙脉状含水组与深部构造系统关系密切，受多期构造活动的影响明显，形成了深部脉状裂隙含水岩组，是研究区深部地下水的主要储存部位。根据矿区构造展布特征以及深部构造组合规律，矿区内北西向压扭性构造系统是研究区主要的控水构造。但根据不同岩石的富水特征可以得出，深部构造破碎带裂隙脉状含水组没有相对统一的地下水位，与上部基岩风化裂隙含水组和第四系松散堆积物孔隙含水组不存在明显的水力联系。深部构造破碎带裂隙脉状含水组中不同的岩性具有不同的含水特征，如大理岩中的单位涌水量为0.07l/s·m，而矽卡岩中的单位涌水量可达0.08l/s·m，石英片岩中的单位涌水量可达0.2l/s·m。

2.4 隔水岩组

矿区内隔水岩组相对简单，以岩浆岩为主，按岩性可分为辉长岩隔水岩组和花岗岩隔水岩组。前者主要位于矿区南西侧，呈北西西向展布，空间展布形态受区域性断裂构造破碎带控制明显，辉长岩隔水岩组中的辉长岩岩石呈致密块状，裂隙不发育，单位涌水量极小，可以忽略不计；后者是矿区主要的成矿母岩，呈零星的岩株、岩脉展布于矿区，岩石普遍致密坚硬，呈块状构造，岩石裂隙不发育，单位涌水量可忽略不计。因此，矿区内辉长岩和花岗岩的岩石致密性较高，裂隙不发育，为相对隔水层单元。

3 矿区水文地质条件

3.1 地下水的分布特征

研究区地下水的分布具有鲜明的成带分布特征，基岩风化裂隙水和第四系松散堆积物孔隙水沿着主要的地形变化呈条带状、树枝状展布，而深部构造破碎带裂隙脉状水则主要沿深部构造呈带状、网格状展布。综上所述，矿区内地下水的展布形态与地表地形和深部构造关系密切。

3.2 地下水的补给特征

矿区位于长江水系和黄河水系分水岭的交界部位，在地形地貌上属于相对高的部位，因此，地下径流补给来源不明显，主要受大气降水补给。因此，矿区地下水的涌水量随季节变化较为明显，随着大气降水的集中，矿区地下水量相对增加。大气降水形成地表径流，沿着第四系松散堆积物以及基岩风化带下渗补给区域地下水，因此，受限于区域季节性变化影响，大气降水补给地下水的水量十分有限，因此，深部构造破碎带裂隙脉状水深地表大气降水的远程补给较小。矿区内构造较为发育，但以压性、压扭性构造为主，导致破碎带的透水性较差，阻碍了基岩风化裂隙水和第四系松散堆积物孔隙水沿着构造破碎带补给深部构造破碎带裂隙脉状水。此外，矿区属于大陆山地型气候区，蒸发作用和植物的蒸腾作用较为强烈，减少了深部构造裂隙水补给来源的减少。

综合前文可知，矿区地下水树种赋存在基岩风化裂隙和第四系松散堆积物孔隙中，在空间上展布于矿区沟谷低洼部位，并以下降泉的形式流出地表，而深部以构造裂隙孔隙脉状水为主，并从北向南运移，至辉长岩相对隔水岩组附近受阻后，进而转向向南西运移流出矿区。因此，总体来说，矿区的地下水资源有效，且由于补给来源限制，导致矿区范围内地下水储量较小，并且该区域断裂破碎带以压性和压扭性为主，导致破碎带的导水性和赋水性较差。根据矿坑掘进资料显示，坑道内尚未出现突水等时间，涌水量极小，因此矿区地下水对资源的开采影响不大。

3.3 矿床充水因素

前文已述及，矿区内第四系松散堆积物中的孔隙水和基岩风化带裂隙水具有较为统一的水力联系，形成了矿区内相对稳定的地下水水面，而形成的上层滞水或潜水水面与深部构造裂隙脉状水之间没有统一的水力联系。因此，矿区内水文地质条件具有以下几个特征：①研究区具有相对独立的水文地质单元，即矿区具有较为独立的补给区和径流区；②大气降水形成的地表径流是矿床的主要充水因素，补给区与径流区基本一致；③地表水体运移方向与地下水运移方向基本一致，均为从北向南运移，受地形地貌和构造系统的控制明显；④上层滞水或潜水（第四系松散堆积物孔隙水和基岩风化带裂隙水形成的统一水力联系系统）的富水性变化较大，随季节变化也较大。总体上，矿床直接充水因素为深部构造裂隙脉状水，但矿体均位于当地侵蚀基准面之上，对矿体的开采影响不大。大气降水为矿床远程充水因素，但由于与深部没有形成统一的水力联系，对矿体的开采影响也不大。因此，综合认为矿区水文地质条件较简单。

4 结语

根据上文可知，研究区水文地质条件简单，矿区各含水岩组的富水性较差，对矿产资源的开发利用影响不大。矿区具有相对独立的水力联系系统，即补给区和径流区相对独立，导致矿区范围内的地下水补给来源有限，因此大气降水是矿区唯一的地下水补给来源。此外，矿区内已发现矿体均位于当地侵蚀基准面之上，因此，地下水对矿体的开发影响不大。综合认为，矿区水文地质条件简单，其勘探类型属于第二类第一型。