安徽庐江地区某铅锌矿床水文地质及环境地质问题分析

姬志帅

（安徽省地质矿产勘查局312地质队，安徽 蚌埠 233000）

安徽庐江地区某铅锌矿床位于安徽庐江县南东方向20km处，矿床位于庐枞盆地之北东缘，矿床规模为大型矿床[1]。矿床属于隐伏矿床，为了提高资源开发与利用效率以及安全生产，对该铅锌矿床的开采水文地质条件以及对环境地质的影响等进行了分析，为制定资源开采方案提供依据。

1 矿区水文地质条件

1.1 含水岩组特征

根据矿区水文地质特征以及富水规律将矿区含水岩组划分为松散岩类孔隙水含水岩组、闪长玢岩—粗安斑岩类基岩裂隙水含水岩组、砂岩类基岩裂隙水含水岩组、正长岩类基岩裂隙水含水岩组和断裂破碎带含水岩组。

松散岩类孔隙水含水岩组以第四系粉砂质粘土、砂砾层、含碎石粘土，主要分布在矿区沟谷以及低洼区域，多呈层状、似层状展布。上部以粉砂质粘土为主，厚度介于3m～9m作用；下部为砂砾石层，厚度为0～10m，多呈透镜状展布。该层总体上呈松散状岩石类型，因此透水性较好，富水性较差，是地表水体与深部水体沟通的主要通道。

闪长玢岩—粗安斑岩类基岩裂隙水含水岩组，厚度约为300m～750m，该组底板标高约为-550m～-750m。闪长玢岩—粗安斑岩类具有不同程度的硅化、黄铁矿化、高岭土化以及铅锌矿化。该含水岩组的裂隙发育率不均匀，在断裂破碎带、节理等发育区域裂隙较为发育，且硅化、高岭土化、黄铁矿化等较发育；在裂隙不发育的区域硅化、高岭土化、黄铁矿化等也相对弱发育[2]。在裂隙发育区域富水性较好，水蚀现象较明显，单位渗透系数为8.62m/d，单位涌水量为3.2L/(s·m)。总体上，闪长玢岩—粗安斑岩类基岩裂隙水含水岩组的富水性较好，是矿床充水的主要来源之一。

正长岩类基岩裂隙水含水岩组主要分布于矿区东部区域以及矿体底部，正长岩类基岩裂隙水含水岩组顶板标高介于-627m～-880m，裂隙不发育，岩芯较为完整，岩芯中未发现明显的水蚀现象。总体上，正长岩类基岩裂隙水含水岩组的富水性较差，为相对隔水层，且位于矿体下部，对矿床开采影响相对较小。

砂岩类基岩裂隙水含水岩组主要由泥质粉砂岩、石英砂岩等碎屑岩组成，岩石较为硬脆，导致岩石较为破碎、裂隙发育。砂岩类基岩裂隙水含水岩组顶板标高介于-110m～-680m，主要呈北东—南西向呈带状分布，总体倾向南东，倾角中等。该含水岩组裂隙较发育，多为陡倾角，总体上富水性较差，为弱含水层岩组。

断裂破碎带含水岩组，矿区断裂构造不发育，总体上为一单斜构造体系，呈北东东～南南西向展布，倾向南东，倾角中等，局部区域可见小褶曲和破碎带。在破碎带中发育硅化，岩芯较为破碎，断层倾角较陡，发育高岭土化、黄铁矿化等，为深部地下水补给等提供了通道，对矿床充水具有补给影响。

1.2 地下水的补径排条件

根据矿区地形地貌以及矿区含水岩组、隔水岩组单元的划分，结合区域水文地质特征认为矿区内地下水的补径排条件主要受控于矿区地形地貌、地层岩性以及构造裂隙发育程度。矿区内的地下水主要接受大气降水补给，局部区域接受地表河流补给。矿区东部区域地形切割较为强烈，径流较快，受大气降水补给较明显。矿区西部区域地形变化较小，以平原或者浅丘陵为主，且地表分布大面积透水性良好的松散岩类孔隙水含水岩组，因此接受大气降水补给的能力相对较弱。

1.3 矿床充水因素分析

根据矿区水文地质条件以及矿体分布规律，矿区内闪长玢岩—粗安斑岩类基岩裂隙水含水岩组的富水性较强，受构造裂隙的影响较大，是矿床的充水因素之一，对矿产资源开发利用有一定影响。

但是，由于闪长玢岩—粗安斑岩类基岩裂隙水含水岩组含水岩组富水性不均匀，加之水质较好，满足生活用水的基本条件，因此，可以通过疏干处理用作生活用水。此外，矿体标高主要介于55m～-650m之间，矿体大部分位于当地侵蚀基准面之下，因此，砂岩类基岩裂隙水含水岩组对矿床也存在一定的充水，但总体上影响较小，对矿床充水不明显。

2 环境地质问题分析

2.1 采矿活动对水资源的影响

铅锌矿体埋深差异较大，即在纵向上矿体的埋深变化较大，导致在开采过程中采用大降深的疏干方法导致矿区区域地下水水位明显下降，使得原来充水的地质体逐渐被疏干。矿区范围内主要的含水地质体包括位于矿体上部的闪长玢岩、粗安斑岩等，富水性相对下部较强，且水质良好，是周边居民良好的生活水源，若一旦疏干，对当地居民生活用水造成严重的影响[3]。此外，矿床以铅锌矿为主，属于硫化物矿石，在开采过程中可形成大量的尾矿渣和废石堆积，加剧了氧化程度以及水作用，使得硫化物氧化分解速度加快，进而造成地表水体、地下水体的污染，对当地居民的生活用水影响严重。同时，在矿产资源开发与利用以及矿石运输过程中形成了大量的扬尘，扬尘中富含水化物，在空中飘浮逐渐堆积，对当地地表水体以及农田影响较大，不仅容易造成重金属元素污染，还可以改变水土体的化学性质，如pH值等，进而影响农作用质量以及产量等。

2.2 采矿活动对矿区地表沉降的影响

矿床属于隐伏矿床，并且矿体的埋深变化较大，在开采过程中以硐采为主，且容易形成多个采矿断面，导致采空区大量存在。

虽然在采矿过程中采取了及时回填的处理方式，但是回填紧密程度等外在因素使得上覆地质体的受力结构，进而使得地质体发生不均匀的弯曲变形、破裂甚至是坍塌，进而导致地表发生不同程度的沉降变形，甚至出现地裂缝等问题。此外，矿区周边村庄、农田较多，因此，在采矿过程中应加强地表沉降等方面的研究工作，防治地表沉降形变对当地居民生活及生命安全造成威胁。

3 结语

综上所述，该铅锌矿床属于隐伏矿床，开采以硐采为主。矿床的充水因素较为单一，以闪长玢岩—粗安斑岩基岩裂隙水充水为主，该含水岩组相对富水性较强，但是地下水补给条件较差，这是由于上覆含有一层松散岩类含水岩组，该组透水性较好，为地表径流排泄提供了条件，因此，矿床的水文地质条件为中等复杂程度。

此外，矿产资源开采过程中容易对水资源以及地表沉降变形影响较大，在后期应加强上述两方面的治理研究工作。