張朝輝

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 酒泉 735000）

甘肅石硐溝銀多金屬礦床受區(qū)域性韌性剪切帶控制明顯，礦區(qū)構(gòu)造變形強(qiáng)烈，導(dǎo)致礦區(qū)水文地質(zhì)條件較為復(fù)雜。因此，研究該礦床的水文地質(zhì)條件有助于礦床開(kāi)采設(shè)計(jì)，對(duì)制定防水、排水措施有著積極的促進(jìn)的作用?；诖?，本文以甘肅石硐溝銀多金屬礦床為研究對(duì)象，在簡(jiǎn)要介紹礦床地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上，分析了礦床的水文地質(zhì)條件，為進(jìn)一步開(kāi)采設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

1 礦床地質(zhì)特征

甘肅石硐溝銀多金屬礦區(qū)出露地層以前長(zhǎng)城系北大河群為主，為一套中—深變質(zhì)巖系，由片麻巖、糜棱巖化云母石英片巖、構(gòu)造片巖、角閃巖等組成，空間上主要展布于區(qū)域性韌性剪切帶南側(cè)，北部零星出露[1]。該礦床受石硐溝韌性剪切帶控制明顯，為一北西—南東向展布的區(qū)域韌性變形帶，以糜棱巖化云母石英片巖、碎裂巖等為主，且具有從中心向南側(cè)塑性變形程度逐漸減弱的趨勢(shì)。礦區(qū)所在區(qū)域巖漿活動(dòng)較為發(fā)育，以中—基性火山巖為主，形成時(shí)代為長(zhǎng)城紀(jì)，侵入巖以中酸性花崗巖類(lèi)為主，多形成與晚古生代，其中分布于石硐溝韌性剪切帶北側(cè)的野牛灘花崗巖與該礦床存在明顯的成因聯(lián)系。

2 礦區(qū)水文地質(zhì)條件分析

2.1 礦區(qū)地形地貌特征

石硐溝銀多金屬礦床位于甘肅境內(nèi)之北祁連山脈中段，總體上屬于中高山區(qū)，因此，礦區(qū)的地勢(shì)極為陡峭，坡度也較大，總體上具有東低西高、北低南高的特點(diǎn)。北祁連山脈中段區(qū)域?qū)儆陉憙?nèi)高寒半干旱氣候區(qū)，礦區(qū)所在區(qū)域氣象資料顯示平均年降雨量約為67mm[2]。區(qū)域地表水體以大氣降水和冰雪融水為主，其中礦區(qū)常年性冰雪融水形成的地表水系（石硐溝河）從礦區(qū)內(nèi)呈南北向穿過(guò)，該水系主要受大氣降水補(bǔ)給，此外季節(jié)性融雪和河網(wǎng)儲(chǔ)冰的融水也是主要補(bǔ)給方式之一，導(dǎo)致該條河流的水量隨季節(jié)的變化較大。

2.2 礦區(qū)水文地質(zhì)條件

根據(jù)礦區(qū)巖石組合類(lèi)型及構(gòu)造裂隙發(fā)育程度以及充水性、含水性等特征，本文劃分了礦區(qū)內(nèi)的主要含水巖層組，可分為第四系松散巖類(lèi)孔隙含水層組、構(gòu)造破碎含水帶、硅化大理巖溶隙裂隙含水巖組、片巖類(lèi)基巖風(fēng)化裂隙極弱含水層組4類(lèi)。

（1）第四系松散巖類(lèi)孔隙含水層組主要展布于礦區(qū)溝谷兩側(cè)及石硐溝河河漫灘及河床內(nèi)，以第四系殘坡積物、沖積物為主，可分為兩類(lèi)：一為位于石硐溝河河漫灘及河床內(nèi)部的沖積物，含水層巖性以砂礫卵石為主，巖層的結(jié)構(gòu)極為松散，主要由分選性極差、磨圓度較好的砂巖、大理巖等組成，透水性較強(qiáng)[3]；二為分布于礦區(qū)溝谷底部及兩側(cè)的殘坡積物，以基巖的風(fēng)化產(chǎn)物和土狀物為主，夾有較大的礫石塊，該層的透水性能中等。該含水層組在礦區(qū)內(nèi)的分布范圍與礦區(qū)的地形地貌關(guān)系密切，嚴(yán)格受控于礦區(qū)內(nèi)的地形地貌特征。

（2）構(gòu)造破碎含水帶，礦區(qū)構(gòu)造發(fā)育，韌性變形較強(qiáng)烈，加之后期脆性構(gòu)造的疊加作用，導(dǎo)致礦區(qū)構(gòu)造破碎帶含水性較強(qiáng)。該含水層組與構(gòu)造的空間分布關(guān)系密切，含水層組的分布嚴(yán)格受控于的礦區(qū)構(gòu)造的組合樣式。因此，在礦山開(kāi)采設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)將構(gòu)造破碎帶內(nèi)部的水體排出，防止地下水沿構(gòu)造破碎帶滲入。

（3）硅化大理巖裂隙溶隙含水巖組，該含水層組是礦區(qū)內(nèi)的主要含水層，總體上呈直立展布，構(gòu)成了礦區(qū)內(nèi)礦體的直接頂板。硅化大理巖裂隙溶隙含水巖組與礦區(qū)內(nèi)F1斷裂的空間展布有關(guān)系，常分布于該斷裂帶附近，巖石較為破碎，裂隙發(fā)育，導(dǎo)致巖溶裂隙也極為發(fā)育，使得該層的透水性較強(qiáng)。該含水層由F1斷裂破碎帶及其他構(gòu)造組合溝通了第四系松散巖類(lèi)孔隙含水層和構(gòu)造破碎含水帶，也溝通了地表河流—石硐溝河。因此，硅化大理巖裂隙溶隙含水巖組為礦山充水的主要的因素。此外，由于F1斷裂破碎帶的影響，加劇了該層巖溶現(xiàn)象的發(fā)生和巖石的破碎程度，進(jìn)而使得斷裂破碎帶兩側(cè)的透水性能更為強(qiáng)烈。

（4）片巖類(lèi)基巖風(fēng)化裂隙極弱含水層組，該含水層組主要展布于石硐溝銀多金屬礦區(qū)南北兩側(cè)，以白云母石英片巖、含綠泥石白云母石英片巖為主，地下水主要賦存于基巖風(fēng)化裂隙中。該層地表風(fēng)化較強(qiáng)，巖石也極為破碎，導(dǎo)致該層的結(jié)構(gòu)也較松散，裂隙較發(fā)育，且沿裂隙面常見(jiàn)微弱的溶蝕現(xiàn)象。該層的富水性與風(fēng)化裂隙的分布關(guān)系密切，導(dǎo)致該層的富水性極為不均勻，其未風(fēng)化的新鮮基巖可以作為礦區(qū)的隔水層。

3 礦坑充水因素分析

石洞溝河及第四系松散巖類(lèi)孔隙含水層組成了礦區(qū)一類(lèi)水文地質(zhì)邊界，對(duì)該礦床流場(chǎng)起控制作用[1]。通過(guò)分析礦區(qū)地質(zhì)特征及抽水、注水試驗(yàn)等資料，礦區(qū)內(nèi)硅化大理巖裂隙溶隙含水巖組多分布于第四系松散巖類(lèi)孔隙含水層組和片巖類(lèi)基巖風(fēng)化裂隙極弱含水層組之間，且與硅化大理巖裂隙溶隙含水巖組呈整合接觸關(guān)系。前文已述及，礦區(qū)內(nèi)主要含水層為硅化大理巖裂隙溶隙含水巖組，透水性也較強(qiáng)，雖然豎向上與第四系松散巖類(lèi)孔隙含水層組之間的水力聯(lián)系較弱，但總體上與該層的水力聯(lián)系極強(qiáng)。因此，石硐溝銀多金屬礦床的主要充水水源為石洞溝河和第四系松散巖類(lèi)孔隙含水層，而硅化大理巖裂隙溶隙含水巖組和構(gòu)造破碎含水帶為主要的充水通道。

4 結(jié)論

綜上所述，甘肅石硐溝銀多金屬礦床充水水源為石洞溝河和第四系松散巖類(lèi)孔隙含水層，而硅化大理巖裂隙溶隙含水巖組和構(gòu)造破碎含水帶為主要的充水通道，導(dǎo)致礦坑涌水量大。因此，可采用頂板注漿或側(cè)向帷幕注漿的防治水措施，可以有效的降低礦坑涌水量，進(jìn)而使得礦山開(kāi)采環(huán)境更為安全。