浅析水文地质调查在某金矿开发中的应用

张 野

（甘肃省地质矿产勘查开发局第四地质矿产勘查院，甘肃 酒泉 735000）

水文地质调查是矿山开发利用的基础，与矿山安全生产息息相关，也是矿山工程设计的重要的参考依据[1]。基于此，本文以某铜金矿区为研究对象，探讨了水文地质调查工作在该矿床开发利用中的作用，为矿山的开采工程设计奠定基础。

1 水文地质单元划分

研究区北接盆地边缘约，矿区西侧距五龙沟流域约3km，属石灰沟流域，相对侵蚀基准面标高3110m，区内矿体主要分布于基岩山区，矿体出露标高Ⅱ号矽卡岩带在侵蚀基准面以下，地形条件不利于排水，Ⅴ、Ⅷ号矽卡岩带及黑风口Ⅳ号带处于侵蚀基准面以上，地形条件有利于排水。

2 矿区地下水类型及含水岩组的划分

根据本次水文地质调查资料，按地下水含水介质、赋存条件、水动力特征，区内地下水划分为河谷区第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水两种地下水类型。

2.1 河谷区第四系松散岩类孔隙水

呈带状分布在区内较大支沟河谷谷地。含水层岩性为第四系冲洪积松散堆积的砂砾碎石。因系山区河谷，含水层分布宽度、厚度、透水性、富水性在不同沟谷和不同地段存在较大差异。其中河谷区沟谷宽度约15m～50m，含水层厚度大于30m，地下水位埋深小于5m，含水层渗透系数0.98m/d～5.07m/d，影响半径R值100m～171.6m，单井涌水量可达180m3/d～1200m3/d，属水量较丰富地段。

主要接受河水、降雨、冰雪融水的入渗补给及基岩裂隙水的隐蔽补给。沿河谷径流，出山口后补给山前倾斜平原区地下水。由于地下水径流尚未达到河谷出山口，补给充沛，径流顺畅，因此地下水水质较好，矿化度小于3.5g/L，水化学类型为Cl·SO4.HCO3-Na·Ca·Mg型水和Cl·SO4-Na·Ca型水。由于河谷第四系松散岩类孔隙水分布于沟谷底部，而区内矿体主要分布于基岩山区，因此该类水不能构成区内矿床的充水水源。

2.2 基岩裂隙水

含水层岩性为不同期次的侵入岩和元古界的变质岩，均接受降雨和冰雪融水的补给。矿区处于柴达木盆地边缘，受盆地干旱气候的影响明显，降水较少，故地下水的补给条件较差。基岩裂隙水按赋存的岩石性质和结构特征的不同，分为块状基岩裂隙水和层状基岩裂隙水。

（1）块状基岩裂隙水

广泛分布于区内各支沟一带，含水层主要为三叠纪（印支期）、泥盆纪（华力西期）、寒武纪（加里东期）及晚元古代侵入岩，岩性为闪长岩、斜长花岗岩、二长花岗岩、黑云母花岗岩和钾长花岗岩等[2]。地下水主要赋存于岩体构造裂隙中，呈分布不均匀的网状构造裂隙水，局部为断裂带脉状水。但总体上区内断裂以逆断层为主，不利于地下水富集。

块状基岩裂隙水控水结构面以走向255°～300°，倾角50°～65°的断裂破碎带、蚀变破碎带走向NW，倾角50°～75°的张节理为主。由于本区风化裂隙不发育，构造裂隙发育不均一，因此影响其富水性不均一，表现在泉水流量变化较大及探矿平硐内主要沿断裂破碎带及裂隙密集带涌水或滴水。本区基岩裂隙泉均属下降泉，地下水水温一般7℃～12℃。该类水水质一般较差，矿化度大都大于4.269g/L～11.722g/L，以咸水为主，少数淡水。水化学类型多为Cl·SO4-Na和Cl·SO4-Na·Ca型。

表1 层状基岩裂隙水探矿平硐涌水特征表

由于块状基岩裂隙水的富水段主要为断层破碎带和蚀变接触破碎带，也是区内金成矿的重要区带，调查区圈定的矿体均分布于此。其中Ⅳ号金矿体，沿黑云斜长花岗岩、二长花岗岩体、斜长花岗岩体接触带延伸。因此块状基岩裂隙水是区内矿床的直接充水水源。

（2）层状基岩裂隙水

呈北西—南东走向的条带状，含水层由古元古代金水口岩群（Pt1J）是区域出露的基底岩系，由一套深灰色混合岩化黑云斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩、黑云斜长角闪片岩、斜长石英片岩、斜长角闪片岩、透镜状大理岩组成[3]。主要接受降雨、冰雪融水补给，含水层富水性主要受裂隙发育程度的控制，区内断层构造不发育，岩体强风化带深度一般5m～15m，因此区内水量贫乏，根据野外泉点调查资料，单泉流量一般小于0.3L/s。根据对研究区不同区段不同高程的勘探平硐的涌水情况调查，层状岩类基岩裂隙水有涌水现象，最大流量0.025L/s，局部具微滴水现象（表1）。该类水水化学类型主要为Cl·SO4-Na·Ca型，矿化度一般大于4g/L，多为微咸水或咸水。工作区Ⅱ、Ⅴ、Ⅷ号矽卡岩带斜穿古元古代金水口岩群（Pt1J）混合岩化黑云斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩岩组，在这个区段内，层状基岩裂隙水为矿床的直接充水水源。

3 矿坑充水因素及充水方式

根据前述可知，研究区主要矿体均分布于基岩山区，处于流域相对侵蚀基准面以上，因此地表水和河谷区第四系松散岩类孔隙水分布不能构成区内矿坑的充水水源。区内Ⅳ号含带块状、层状基岩裂隙水含水层中，块状、层状基岩裂隙水为矿床的直接充水水源。基岩裂隙水主要接受大气降水的补给，因此大气降水为矿坑的间接充水水源。由于矿层产于基岩裂隙含水层中，矿层与含水层之间无相对隔水层，因此矿坑水来源于顶、底板水，矿坑充水方式为直接进水。