赣中地区虎圩金矿床水文地质条件分析

付文树，章敬若，周显荣

（江西省地质矿产勘查开发局九一二大队，江西 鹰潭 335001）

1 矿区概况

虎圩金矿位于江西省中部东乡中生代火山盆地南西边缘，是江西省典型的与火山岩有关的中低温热液石英脉型金矿床。矿区出露地层简单，主要为侏罗系上统周家源组、白垩系上统南雄组和第四系；矿区构造以断裂为主，主要有NEE、NW向两组断裂，为矿区主要控岩、控矿、贮矿构造；矿区中酸性次火山岩发育，岩性为石英闪长玢岩，为矿区主要赋矿围岩。

2 水文地质概况

矿区属低山丘陵地貌，植被发育，当地侵蚀基准面标高为+56.4m，矿体赋存标高主要从地表至-50m标高，并延伸至-104m。区内地表最大水体为矿区东部的一小型水库，库容595万立方米，洪水水位标高+69.19m，旱季水位标高+61.57m，水库坝顶标高约+70m，对矿区开采活动甚为密切。

矿区内雨季出露泉点多，四季不枯的泉点见有五处，旱季流量0.018L/s～0.15L/s。水位一般埋深1.26m～14.96m。泉流量0.016L/s，沿裂隙流出。

矿区围岩主要为石英闪长玢岩，次为第四系残坡积层。岩石中矿物斑晶大小及含量的变化，引起岩石抗风化能力存在差异，致岩石坚硬、半坚硬及土状的区别。矿区地表岩石风化层厚度5m～80m，地表岩石裂隙发育，局部地段极发育，裂隙互相交织，呈网络状。

3 水文地质条件分析

矿体大多埋藏于侵蚀基准面以下的石英闪长玢岩中，周围无强富水层，多为侏罗系凝灰质泥岩，粉砂岩以及白垩系红色粉砂质泥岩、粉砂岩，灰白色砾岩，含水微弱，为相对隔水层。近地表水体主要为一小型水库，地表水与地下水关系密切，但由于水库底部有一层透水性较差的亚粘土、亚砂土，因此对矿坑充水影响较小。

3.1 地层的富水性

3.1.1 第四系松散堆积物的富水性

主要分布在沟谷及缓坡地段，为褐黄色、褐红色亚粘土，亚砂土及网纹状红土，含中粗粒石英砂粒和岩石碎块。厚度1m～18m，为孔隙潜水，其富水性受季节性控制，透水性较差，属弱含水层。

3.1.2 岩体的富水性

石英闪长玢岩为矿区次火山岩体，其东侧地形平缓，西侧相对较陡，东南端地表基岩风化成土状，垂直风化深度大于80m，沿矿体风化更为剧烈，风化成土状，深度达200余米（到-100m标高以下）。北西端风化较弱，垂直风化深度5m～10m。矿区内+22m标高的坑道裂隙发育，倾向130°～140°裂隙最为发育，其次为倾向40°～50°裂隙，裂隙多属压扭性。坑道中见有隐伏断裂和压性面，但富水性弱。

岩体中旱季水位埋深0.23m～12.80m，年变幅4.0m～4.5m。泉水流量0.014L/s～0.61L/s，据ZK703孔抽水试验：涌水量0.135L/s，单位涌水量0.00852L/s，渗透系数0.0064米/日，属弱中富水性。

3.1.3 矿体的富水性

矿体赋存于石英闪长玢岩之中，地表出露标高+100m～+70m，略低于当地分水岭（+113.60m）。矿体中晶洞发育，石英晶簇沿裂隙面发育而半充填，连通性好。钻孔钻进到此层位后大部分有漏水现象或不返水，水位下降。其中CM2203坑道见矿突水，CM2201水量明显减少，CM2205见矿突水，CM2203水量又明显减少；南部沿脉坑道见矿突水，CM2205出水量则显著减少，说明矿体含水层的连通性好，贮存一定的静水量，当坑道掘进到不同的部位后，同时水量有所增大，过1～2天后水量锐减正常。

矿石中的硫化物氧化淋滤后，使石英闪长玢岩中长石高岭土化，成土状、砂状，氧化深度达到-100m标高以下。孔隙度变大，形成以矿体为轴心富水带。中部含水层厚度较大，约20m～30m，向西北端尖灭，水位埋深21.81m～24.87m，标高68.50m～65.44m和埋深0.10m～1.10m标高62.46m～61.45m，22m标高总涌水量4.985L/s～7.98L/s。

3.2 地下水的补给与排泄条件

由于矿区岩石裂隙中，部分充填有金属硫化物，含矿硅化石英脉又风化淋滤作用强烈，使矿体顶、底板岩石风化成土状、松散砂状。

矿区东南部风化较深，对降水吸收与排泄都有一定的影响。雨季残坡积层呈饱和水状态，以泉的形式向低洼、陡坎处排泄，水库周边均见大小不等的小股水流涓涓渗出，雨过3～5天多数泉点断流或显著减少，而部份降水通过风化裂隙补给矿体含水层。地下水总排泄流向北西端，19～23线石英闪长玢岩和凝灰质泥岩、凝灰质粉砂岩断层接触带以上升泉的形式排泄（泉水流量0.18L/s），或低洼处渗流排泄。19线的浅钻打穿矿体含水层也有水涌出地表，最小流量0.1升/秒，同时坑道斜井抽水浅钻水量干枯，斜井停止抽水时浅钻又有水涌出，说明这一带是矿区地下水的主要排泄地段，也说明降水是地下水的主要补给来源。

3.3 矿坑充水因素分析

3.3.1 大气降水对矿坑充水的影响

该区历年年均降水量1709.6mm，年最大降水量2435.4mm，最小降水量1052.3mm。降雨多集中在4～7月份，占年降水60%以上。历年年平均蒸发量1469.6mm，最大蒸发量1709.96mm，最小蒸发量1282.4mm。大气降水补给了地表与地下水，其中4～7月份降水集中，地表、地下水位相对较高而较稳定，尤其是连续降雨，对地下水位与坑道排水量有明显的反映，8月以后降水量减少，地表、地下水位逐日下降，坑道排水量也随之逐渐减少，掘进坑道断面达到最大而不变，但涌水量亦逐日减少，由此可见，大气降水是矿坑充水的主要因素。

3.3.2 水库对矿坑充水的影响

水库库容为595万吨，最高洪水位标高69.19m，旱季水位标高61.57m，灌溉6000余亩良田，6月以后水位逐日降低，8～10月库水位基本上降至死水位。库岸与库底坡积层厚8m～13m，若包括下部剧烈风化的基岩，厚度达19m～20m，起到一定的阻水作用。

在自然状态下，地下水补给库水，两者相关系数0.979（ZK305）0.983（ZK303）0.931（ZK302）。只有在坑道长期排水，降落影响半径伸至水库库床基岩后，形成一定水头差的情况下，库水才通过残坡积层，以越流形式补给基岩裂隙水。

3.3.3 断裂构造对矿坑充水的影响

矿区+22米标高坑道中，有隐伏的与硅化石英脉产状近于一致或配套的垂直小断裂多条，宽一般0.1m～0.4m，最宽0.8m～1.0m，碎裂角砾结构，糜棱结构多具绿泥石化，高岭土化。揭露出水点的状态仅是线流，强滴水、滴水、饱和潮湿，并有逐渐减少的趋势，如斜井见的断层，沿断层走向至下部汇集成水流（流量0.235L/s），后期消失，说明断裂小而稀疏，虽胶结不好，但富水性弱，对矿坑充水无甚影响。

3.4 矿坑涌水量预测

矿坑涌水量预测采用+22m标高坑道排水实测涌水量，用比拟法预测+22m标高全系统及0m标高坑道、-100m标高坑道涌水量预测计算。

根据靠近矿体的三个长期观测孔实测水位降低值，平均为26.157m，见表1。

表1 长观孔水位降低统计表

利用正比法计算0m标高坑道从+22m标高起算水位下降值为13.033m，-100m标高坑道从0m标高起算水位下降值为59.24m，各水平坑道涌水量预测计算见表2。

表2 矿坑涌水量预测计算表

4 结论与建议

矿区中含矿硅化石英脉是张扭性断裂带中的充填物，晶洞发育，岩石风化强烈，连通性好，是以矿体走向为轴心的条形富水带。大气降水是今后矿坑充水的主要因素。库水通过较厚的第四系残坡积层和石英闪长玢岩裂隙含水层以越流形式定水头补给矿坑。

矿区已开采三十多年，近地表矿体多已开采完毕，存在较多的采空区，而矿区外围为一水库。因此，在以后的开采过程中，矿山应进一步加强对水文地质、工程地质基础资料的收集，研究岩层水文、工程地质条件对矿井的影响，实时对采空区蓄水、矿坑顶板塌拱、围岩流动崩塌等监测，防止采空区、采矿系统崩塌，矿井透水等地质灾害的发生。