漳平市尾仑山矿区矿坑充水因素分析

张雍照

(福建省121地质大队，福建 龙岩 364000)

漳平市尾仑山矿区位于福建省漳平市城区以南，直线距离33 km，隶属于福建省漳平市官田乡管辖。矿区距308省道约8 km，距华安火车站约14 km。矿区南北长约1.35 km，东西宽约1.01 km，面积1.37 km2。矿坑充水因素主要包括大气降水、地表水体、含矿地层及上覆地层的富水性、断裂带的富水性及充导水性，本文就以上几种因素对矿坑充水进行分析探讨。

1 矿区水文地质概况

矿区属构造侵蚀、溶蚀低中山地貌类型，出露地层主要有中二叠世童子岩组、早三叠世溪口组、晚侏罗世侵入岩、花岗斑岩(见图1)。山岭走向总体呈U字型向，地势呈北低、西南东三个方位高的趋势，地形较陡峻，山坡坡度20°～40°，最高处位于矿区南部，标高1 215.7 m，最低处位于SK1水库东侧，标高690 m，相对高差525.7 m。整体上矿区沟谷较发育，切割强烈，沟谷发育常呈“V”型或“U”型谷。

图1 矿区水文地质图

区内气候温暖湿润，多年平均降雨量为1 519.0 mm，大气降水是地下水的主要补给源。矿区地形北低，西、南、东高，地下水位与地形形态基本一致，地下水受控于地形地貌、地质构造、区域自然地理等条件的制约，含水层含水性微弱，均属于弱富水性量级。

2 萤石矿赋存特征

萤石矿赋存于晚侏罗世正长花岗岩与溪口组蓝田灰岩段接触带中。区内主矿体为Ⅱ号矿体，矿体形态、产状严格受晚侏罗世正长花岗岩与溪口组蓝田灰岩段接触面控制。矿体主要分布在20-26勘探线之间，真厚度0.73～18.19 m，形态较简单，主要呈透镜状，总体表现为由近地表-深部厚度逐渐变厚再变薄尖灭为特征。矿体走向10°～100°，倾向100°～190°，倾角20°～45°，最大长度380 m，最大延深230 m，赋存标高在+623～+733 m之间，埋深0～150 m。矿体与围岩接触面清楚，容矿岩石主要为矽卡岩；矿体顶板一般为大理岩、矽卡岩，通常较为致密完整，在近地表多为岩溶充填物掩盖；底板为黑云母花岗岩、矽卡岩，岩石致密坚硬。

3 矿坑充水因素分析

3.1 大气降水对矿坑充水的影响

大气降水主要沿风化裂隙或地面塌陷裂隙渗入地下，补给区内各含水层，地下水动态变化严格受大气降水的控制，具有雨季集中补给长年排泄的特点。其渗入量受地形及其植被条件制约，由于地形相对高差较大，不利于大气降水补给，反有利于排泄。

3.2 地表水体对矿床充水的影响

本区地表水体较发育，主要为SK1水库及S8溪沟，其他多为季节性溪流(见图1)，现分述如下：

3.2.1 SK1水库

位于矿区西北部外围，分布于早白垩世正长花岗岩与晚侏罗正长花岗岩地层上，坝体为浆砌石坝体，坝长38 m，坝高约15 m，水面面积约3 300 m2，水库容积约10 893 m3，动态变化大。距Ⅱ号萤石矿体水平距离约100 m，正常情况下水库对矿床开采无影响。

3.2.2 S8溪沟

沿矿区西部边界外围由南向北径流，流量63～998 L/s。据调查矿区内S8溪沟历史最高洪水位约+690 m，矿体位于溪沟东侧，今后主井、风井井口标高及工业广场、建筑物及设施应位于矿区最高洪水位线以上，做到不受沟谷洪水威胁。

3.2.3 季节性溪流

流量受大气降水影响，变化较大，季节性有水。对矿床充水影响一般较小，但暴雨季节应注意引流。

3.3 主要含水岩层对矿坑充水的影响

影响矿坑充水的主要岩层有第四系及岩溶洼地弱孔隙含水层、早三叠世溪口组蓝田灰岩段弱岩溶裂隙含水层和晚侏罗世正长花岗岩隔水层(矿层与地层的相对位置关系见图2)。

图2 20号勘探线剖面图

3.3.1 第四系及岩溶洼地弱孔隙含水层

第四系主要分布于矿区北西部东西向沟谷两侧，主要为冲洪积、残坡积层；岩溶洼地被岩溶充填物覆盖，分布于矿区北部及中部大理岩地层的上部，岩性上部主要为灰色含砾砂质粘土，含较多砾石，下部主要为钙质粘土、大理岩碎块和粉砂岩碎块。该层主要接受大气降水补给，沿坡向径流，遇有地形切割，就近于沟谷低洼处排泄。泉水出露标高751～754 m，旱季流量为0.48 L/s，雨季流量为2.88 L/s，富水性以弱为主。当大面积回采后，形成冒落裂隙带时，将沟通该含水层对矿坑充水，该含水层属顶板间接充水含水层，对矿井充水有间接影响。

3.3.2 早三叠世溪口组蓝田灰岩段弱岩溶裂隙含水层

该地层主要分布于矿区北西部，受晚侏罗世侵入岩影响，发育强烈的大理岩化、矽卡岩化，主要岩性为灰色-灰白色中细粒大理岩、浅灰绿色(萤石矿化)透辉石矽卡岩夹变质粉砂岩、变质泥岩。钻孔揭露厚度0～93.69 m，含水层厚度0～89.14 m。地层内局部因溶蚀作用形成溶洞，多以粘土质细砂，粉砂岩、花岗岩碎块及大理岩碎块充填。该层地下水主要由大气降水及地表径流补给。钻孔抽水试验，单位涌水量0.002 1 L/s·m，渗透系数0.006 9 m/d，该层为矿坑直接充水的弱岩溶裂隙含水层，对矿坑充水有直接影响。

3.3.3 晚侏罗世正长花岗岩隔水层

主要出露于矿区北西部，岩性为似斑状中粒(含黑云母)花岗岩。浅部柱状节理发育，质硬，地表露头风化裂隙较发育，含弱裂隙潜水，随深度增加，风化裂隙减少，岩石致密，含水性减弱呈相对隔水层，地表未见泉水出露，该地层对矿井充水影响甚微。

3.4 构造的水文地质特征及对矿床充水的影响

矿区内地层总体为一向东倾斜的单斜构造，主要的断裂构造有近南北向断层F1，北西西向断层F2。

3.4.1 F1断层

F1断层为区域大断裂，呈南北向贯穿矿区西部外围，断裂带一般宽10～40 m，主要为花岗斑岩侵入充填，倾向东，倾角70°～85°，平均约80°，为张性断裂，其切割破坏矿体向矿区西部外围延伸。地表未见泉水出露，在矿体上下游对溪沟流量进行测定，流量基本无变化，推测该断层富水性、导水性弱，为弱导水断层，对矿床充水影响小。

3.4.2 F2断层

F2断层呈北西西向斜贯矿区中部，其北西端为F1断层切断，断层上盘为早三叠世溪口组，下盘为中二叠世童子岩组，断裂带宽5～40 m，主要为构造角砾岩，局部为花岗斑岩侵入充填。其走向约290°，倾向20°，倾角55°～70°，走向延伸长大于2 km，矿区内延伸1.3 km，为一张性断裂，该断层破坏了地层的完整性。地表无泉水出露，推测其富水性、导水性弱，为弱导水断层。对矿床充水影响小。

根据断层带岩性及断层性质及其上下盘接触岩性、地面调查分析，一般具张性的正断层，其破碎带均较宽，以角砾岩为主，富水和导水性较强，反之逆断层则破碎带狭窄，以糜棱岩、断层泥为主，并不同程度被泥质挤柔充填，一般导水性差，具阻水性质。另外断层上下盘接触地层的富水性也直接影响其导水性。矿区断层两盘岩性都处在泥岩分布的弱含水层中或被花岗斑岩充填，据此分析断层带的富水性和导水性相对较弱，但断层两侧岩石破碎、裂隙发育，当巷道直接穿越时，有可能引起局部淋水，应予以重视。

4 结语

该区地下水主要补给来源为大气降水；直接充水含水层为弱岩溶裂隙含水层，间接充水含水层为第四系及岩溶洼地弱孔隙含水层；直接、间接充水含水层内断层的富水性和导水性均弱；地表季节性溪流对未来矿山开采充水有一定的影响，雨季应注意引排。总体上，矿区水文地质类型为以弱岩溶裂隙含水层充水为主的简单类型，但今后矿山开采应加强注意各充水因素对矿山的影响，防止产生水害。