安徽省濉溪县前常铁铜矿水文地质条件及特征分析

黄蕾蕾

摘要：安徽省濉溪县前常铁铜矿位于濉溪县城东南部，东临宿州市，西与陈庄铁矿相距4km，和三铺铁矿毗邻，隶属濉溪县四铺乡三铺村管辖。本文对常铁铜矿区的水文地质条件、特征进行分析，以为该矿区的开采和安全生产提供借鉴作用。

关键词：水文地质;含水层;隔水层

1.矿区水文地质条件

1.1气象、水文、地形地貌特征

本区为大陆、海洋气候过渡带，年平均降雨量700mm—1400mm，雨季在每年的6月下旬至8月中旬，雨量占全年降雨量40%—50%，蒸发量1600mm～2000mm。年平均温度摄氏度14℃，无霜期210d～220d。

区内河流属淮河水系，计有闸河、濉河、沱河及其支流。河身平直，河床较浅2m～3m，位于第四系表土层中，与基岩地下水无水力联系。区内最高洪峰值为29.8m。区域地形平坦，标高20m～27m，北高南低，北东部为低山丘陵，标高50m—400m，呈北东南西向。

1.2区域水文地质特征

区内有松散沉积岩、沉积岩及侵入岩等岩系。以岩性特征及富水性条件不同划分为含水层与隔水层。

含水岩组：全新统（Q4）砂层孔隙潜水岩组，上更新统（Q3）砂层孔隙承压水岩组，矿化蚀变带裂隙承压水岩组，碳酸盐岩岩溶裂隙承压水岩组，含煤岩系砂页岩裂隙承压水岩组。

1.3隔水岩组

第四系底部中下更新统粘土、粉质粘土层，在自然状态下具有隔水能力，使第四系全新统、上更新统砂层水与基岩地下水无水力联系。部分地区如陈庄、史小楼等地上更新统砂层直接与基岩接触，形成“漏水天窗”产生水力联系。分布于前常附近的三铺岩体等岩浆岩类，裂隙一般不发育，单位涌水量（q）多小于O.OOIL/s.m，富水性极弱，一般视为隔水层。

2.矿区水文地质特征

矿床隐伏在第四系覆盖层之下，钻探揭露的岩层主要为：闪长玢岩、矽卡岩、磁铁矿石、大理岩，第四系砂层、粘土（粉质粘土）等。

根据岩性及富水程度，划分以下几个含水、隔水岩组。详述如下：

2.1含水岩组

（1）第四系全新统（Q4）砂层孔隙潜水含水岩组

全新统总厚27m～32m。以棕红、棕黄、黄灰杂色粘土、粉质粘土为主，黄色粉砂、细砂、粘土质砂次之。该含水岩组水位埋深1.44m—2m。据三铺矿区该层抽水试验资料：渗透系数2.74m/d，单位涌水量（q） 1.12L/s.m，水化学类型HCO3-Mg ·Ca水，pH值7.7，富水性较强。

（2）第四系上更新统（Q3）砂层孔隙承压水含水岩组

上更新统总厚45m—53m，以厚层砂、砂砾石层为主，粘土、粉质粘土次之。夹砂l层～4层埋深34m～79m，砂层总厚30m—42m，单层厚一般Sm～25m，最厚38m，最薄1.12m。根据钻孔井1孔、ZK92孔资料，渗透系数2.367m～5.094m/d，单位涌水量（q）0.893L/s·m—1.7L/s ·m，水化学类型HCO3-Mg.Ca水，pH值7.8—8.0，富水性中等～强。

（3）矿化蚀变带裂隙承压水含水岩组

所包括的岩性有：蚀变闪长玢岩、磁铁矿体、矽卡岩及所夹的薄层大理岩，以裂隙水为主。根据ZK94、ZK102资料，渗透系数0.0096m/d—0.0249m/d，单位涌水量（q）0.00791L/s·m～0.0128L/s·m，水化学类型为SO4·Cl-Na·Ca水或SO4-Na ·Mg水，pH值8.1，为弱富水性。

（4）大理岩岩溶裂隙承压水含水岩组

①浅部大理岩含水岩组

大理岩在矿区的北、西北及M7异常以大小不等的捕虏体出现于闪长玢岩之中。该含水带的岩性为大理岩、白云质大理岩，为矿床充水的主要因素。据钻孔ZK402（ 81.35m～200.OOm）资料，渗透系数为1.1567m—1.217m/d，单位涌水量（q）1.313L/s～1.35L/s.m，东南部M7异常大理岩的富水性较强。

②深部大理岩含水岩组

该岩组全区分布广泛，顶板埋深-420m—-950m，西北高，东南低，主要岩性为寒武系中上统鲕状大理岩，斑纹状、条带状白云质大理岩和白云石大理岩，据钻孔ZK4007抽水试验资料（ 650.8m～804.61m），单位涌水量（q）0.102Us·m（换算抽水水文降深为lOm），渗透系数为0.086m/d，含水性弱至中等。

2.2隔水岩组

（1）第四系上更新统隔水层

顶板埋深llm～40m，厚度15m～28m，局部夹有薄层透镜状细砂、亚砂土，厚0.4m～2m，粘土、亚粘土塑性较好，具有良好的隔水能力。

（2）第四系中下更新统隔水层

顶板埋深77m～120m，厚25m～39m，该粘土层厚度大，分布稳定，该层具有良好的隔水能力。

（3）闪长玢岩隔水层

在矿区内广泛分布。岩石完整，裂隙微弱发育。据钻孔ZK05-1资料（102.73m～160.34m），单位涌水量0.00048Us·m，渗透系数0.00069m/d.含水性极为微弱，可视为一相对隔水边界。

2.3断层破碎带的导水性

主要见有9条断层破碎带，其导水性简述如下：

（1）F1正断层：沿背斜轴部近南北延伸，破碎带北部宽35m～40m，向南逐渐闭合，胶结很好。据ZK3005抽水试验，该段单位涌水量（q）为0.0003Us·m，渗透系数为0.0064m/d，为弱富水性，其導水性亦较差。

（2） F2正断层：位于矿区东部ZK208，该断层隐伏未出露，断层较小，破碎带宽4m，胶结较好，含水微弱，导水性差。

（3）F3逆断层：位于矿区南部ZK6007-ZK1007 -带，北端被F4逆断层切割，构造破碎带厚Im—4m，多被方解石充填和半充填，仍有导水能力，断层带上下大理岩岩溶发育，多为溶孔、溶蚀裂隙，裂面有铁染，所以F3逆断层直接威胁着东矿段矿体。

（4）F4逆断层：位于矿区南部ZK6009，破碎带宽8m，胶结不好，有导水能力，上部与第四系上更新统砂层连接，故本断层为导水断层。

（5）F5、F6破碎带：两破碎带埋深-300m—-400m之间，分布在矿区稍偏西南，宽75m～250m，其共同特点是岩石呈松、软、碎，局部硬、脆、碎，可见岩石为大理岩、闪长玢岩、角岩碎块和多量的泥状物。含水性十分微弱，两破碎带均在远离矿体的围岩之中，加之破碎带的含水性十分微弱，除其工程地质条件较差外，不是矿床充水的主要因素。

（6）F7逆断层：分布在矿区西南部外围，据164孔资料，对其进行抽水试验（172.30m～308.69m），单位涌水量0.0186L/s·m，渗透系数0.0152m/d，可见该断层富水性较弱且导水性较差，抽水结束后恢复水位上升很慢，证明其补给性差。

（7）F8正断层：分布在矿区西南部外围，与F7断层相邻，据164孔资料，其富水性十分微弱，对矿床的开采不具威胁。

（8）F9断层：据太平矿业提供的钻孔（ZKl）资料，在钻进过程中多次频繁出水，含水丰富，具有较强的导水性能。

2.4地下水的补给、径流、排泄条件

全新统砂层孔隙含水层的补给来源主要为大气降水的垂直渗透，上更新统砂层孔隙含水层以上覆的孔隙含水层的垂直人渗及侧向径流补给为主，大理岩岩溶裂隙含水层及矿化蚀变带含水层，主要补给来源为上覆孔隙含水层的垂直人渗、侧向径流及漏水“天窗”区的垂直人渗补给为主。

基岩含水层在隐伏区多为地下水的径流区，自然状态下径流方向总体上为西北向东南，含水层的排泄方式多为地表蒸发、侧向径流及工业、农业及居民用水，矿区内的第四纪含水层主要靠第四纪古河道呈漏水“天窗”向下伏含水层下渗向东南排泄。

2.5充水因素分析

矿体隐伏在松散层之下，与矿体直接接触的含水层为矿化蚀变带含水岩组及大理岩岩溶裂隙含水岩组，其在空间形态均以捕虏体的形式呈透镜状、似层状，外侧均被闪长玢岩隔水层包裹，矿体周边大理岩裂隙岩溶含水岩组及矿化蚀变带裂隙含水岩组，为矿床开采的直接充水含水层，富水性弱至中等，地下水在矿层的实际开采过程中，主要以淋水，小股涌水或滴水的方式进入矿坑。

3.小结

通过一系列的工作，查明了矿床水文地质条件和一般的工程地质条件，摸清了矿区含、隔水层的含水性及其规律。矿体位于当地侵蚀基准面以下，主要充水含水层，富水性弱至中等，地下水补给条件差。

本矿区是以岩溶裂隙含水层充水为主，水文地质条件中等的矿床。

参考文献：

[1]涂爱华.安徽省濉溪县前常铜铁矿地质特征及控礦因素[J].现代矿业，2017（6）：51-52

[2]徐森磊，邓雪英，束建军.皖北前常矿水文地质特征及矿井涌水量预测[J].煤炭与化工，2017（02）：49-50+54.