浅析新疆哈密市M1033铁矿矿区含水层的供水意义

程洁萍

（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局七0四队 哈密 839000）

1 自然地理位置概况

1.1 气象

新疆哈密市M1033铁矿矿区属典型的大陆性荒漠气候，夏季酷热，少雨、多风、四季不分明，夏冬季特别长，春秋季很短暂，夏热冬寒，昼夜温差大。矿区最高气温可达45°C 以上，最低气温-27.5°C，年均降雨量为60毫米，多年平均蒸发量3140毫米。矿区多西北风，风力一般5～6级，4～6月份为多风期，最大可达8级以上。

1.2 水文

矿区位于雅满苏镇南部，矿区及附近无地表水体，矿区地下水的补给来源主要是大气降水，但矿区属典型的大陆性干旱气候，降水量极少，据相关资料显示，地下水埋深水位变幅不大，一般为0.2～0.5米，但变化频率较高。据观测，矿区一个水文年中，8～10月为丰水期，1～4月为贫水期，其他月份为枯水期。

1.3 地形地貌

矿区属剥蚀丘陵地貌，总体地势东南部高北西部低。海拔标高1254米～1286米之间，相对高差10米左右。山体呈浑圆状，地形较平缓，区内山体高10～20 米，山体坡度15～30°，部分地区基岩裸露。山丘之间浅缓冲沟发育，规模不大，在区内中、西部为平坦的洼地，区内植被较少，多沿沟谷发育，为干旱的戈壁荒漠地貌景观。

2 矿区地质环境背景

2.1 地层岩性

区内地层出露震旦系、寒武系和奥陶系。矿区露头较少，主要分布在矿区南部及东南部，露头面积约占矿区总面积的四分之一，大部分地区被第四系所覆盖。

2.2 地质构造

矿区位于天山褶皱系，方山口大背斜，M1033背斜的北翼，构造线方向以东西向为主，其次是北东向。矿区断裂和岩浆活动都较发育。

东西向构造的形成，有着长期发展的历史，经受过多次复杂的构造运动，是南北向挤压应力长期作用的结果。北东向构造的产生，错移了矿区东西向构造，联系区域上第三系苦泉组呈北东向展布的特点，推断其产生于新生代。

3 水文地质

矿区属典型的大陆性干旱气候，降水量极少，矿区及附近无地表水体，地下水的补给来源主要是大气降水，但地下水的补给来源十分贫乏。岩层中除了基岩风化裂隙水（包括断层构造裂隙水）外，都可视为不含水或微弱含水岩层。矿区地下水与地表水之间水力联系弱，水循环交替极差，矿体顶底、板围岩均为相对隔水层，矿山目前探矿坑道中见有明显的渗水现象。矿体虽然大部分埋藏于当地侵蚀基准面之下，但矿区地形有利于自然排水，采矿方式为硐采，采矿对矿区地下水、地表水影响轻微。

该矿区地层简单，地质构造较复杂；含水层空间分布比较稳定，地下水补给、排泄条件简单，水化学类型单一；地下水埋藏东深西浅；故该矿床属于裂隙水充水的水文地质条件简单-中等，即II类I-II型。

4 岩层的含水性

矿区地层出露情况及其水理性质由新到老叙述如下，含水层要素见表1。

（1）第四系冲积淤积砂砾石层（Qh）

由区内暂时洪流冲积而成，多分布于地形低洼处，暂时性冲积淤积河床，岩层中泥质含量较多，由于厚度有限，很难形成地下含水层，为区内透水而不含水岩层。

（2）戈壁砾石层（Qp）

为洪积冲积而成，地形上一般分布较高，出露普遍，同样由于厚度不大，未见地下水，为透水而不含水岩层。

（3）第三系砂砾（碎）石层裂隙孔隙层间水，岩层为砖红色泥岩，泥质胶结的砂砾（碎）石层，地面未见出露，多隐伏于第四系松散沉积物之下，分布于矿层以北，厚度最大可达80米，矿区内大部分钻孔中该层岩石致密，不含水，少数钻孔中含水层可见厚度1～8米，变化较大，主要为孔隙层间水。泥岩为隔水层，未作分层抽水工作，水位、水量不清。

（4）基岩风化裂隙水（包括断层脉状水）

矿区基岩出露由北向南分别为中下奥陶统到震旦系岩组，在构造作用下，岩层陡倾或近于直立，从岩性方面无法划分具体含水岩层，据钻孔简易水文资料统计，31个钻孔中有21个孔覆盖层下至60米左右有明显的漏水现象。说明矿区基岩裂隙水主要赋存于风化裂隙带中。

表1 含水层主要要素

5 含水层供水意义

由上可知，矿区地下水类型主要有松散岩类孔隙水、基岩裂隙水、碳酸盐岩类裂隙溶洞水，对各含水层的供水意义评价如下：

（1）松散岩类孔隙水：松散岩类孔隙水分布在矿区大沟谷局部地段，含水层岩性为砂砾（碎）层，厚度不大，一般1～2 米，最大不超过5 米，与裂隙水有密切联系。地下水主要为第四系孔隙潜水，其动态极不稳定，埋深较浅，岩层富水性与区域一致，西部丰富，东部贫乏，水质易受周围环境影响，供水意义不大。

（2）基岩裂隙水：基岩裂隙水在矿区内广泛分布。M1033 铁矿东矿矿区风化裂隙水以岩性划分为层状岩类裂隙水和块状岩类裂隙水。层状岩类裂隙水：在变质岩系和火山岩系构成的风化带中广泛分布，地下水类型为潜水，含水层在方山口附近主要是寒武系板岩，局部为大理岩类，水位埋深55～95 米，含水层富水性贫乏，地下水主要赋存在浅部风化带裂隙中，地下水分布普遍、埋藏浅，但水量贫乏，供水意义不大。块状岩类裂隙水—侵入岩含水层组：主要分布于丘陵地区，侵入岩裂隙发育特征，大体与变质岩相似，块状岩类裂隙水赋存与分布受北东、北西西两组裂隙控制，水量变化较大，头吊泉以西含水层岩性为华力西中期花岗岩风化裂隙带含水，水量甚微，钻孔验证证明大理岩基本不含水，供水意义不大。

（3）碳酸盐岩类裂隙溶洞水：分布于丘陵区，含水层以震旦系岩组为主，寒武、奥陶亦有零星分布，水类型为潜水，单井涌水量5.77 立方米/日，矿化度4～5 克/升，水化学类型为SO4－Cl－Na 型，水中含放射性元素为其特征。方山口地区位于方山口大背斜轴部及南翼，在大理岩和下寒武接触面以下5～10米，溶洞极为发育，最大可达1.5×3.3×4 米，最长可达10 米以上，但大多无水，供水意义不大。

综上所述，该矿区地下水类型为潜水，潜水受气候条件影响，季节性变化明显，水量贫乏，矿床充水的主要途径是基岩风化裂隙水（包括断层脉状水）的张裂隙中，张裂隙主要发生在浅部，深部由于挤压和充填多呈闭合状，深部由于缺乏稳定的补给来源，仅有静储量。值得注意的是地下水为咸水，地下涌水仅供生产用水，含水层饮用水供水意义不大。