海維川
(云南華聯(lián)礦產(chǎn)勘探有限責(zé)任公司,云南 文山 663000)
研究礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,構(gòu)造變形強烈,斷裂發(fā)育,構(gòu)造形跡以近南北向為主,其次為北東向和北西向,背、向斜褶皺構(gòu)造多不完整,地層走向近南北,向西陡傾,局部倒轉(zhuǎn)。該區(qū)斷塊抬升強烈,缺失第三紀(jì)沉積。第四紀(jì)后,斷塊差異性升降加劇,沿南北向斷裂的強烈斷陷帶形成勐興壩子、半金壩盆地,堆積了厚>100m的第四系沖、洪積物和湖積物。地殼的強烈抬升,使區(qū)內(nèi)河谷深切,地勢險峻,幼年期河谷~地貌形態(tài)明顯。區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造和地貌格局,對水文地質(zhì)類型及其運動規(guī)律起了根本的控制作用。
在所研究的礦區(qū)水文地質(zhì)單元內(nèi),由上三疊統(tǒng)一碗水組下段一層含礫粗砂巖、粉砂巖夾泥巖構(gòu)成隔水邊界。平移、逆沖斷裂十分發(fā)育,斷裂特征、規(guī)模及產(chǎn)狀變化、礦物的裂隙發(fā)育程度,對地下水富集、運移有明顯的制約作用。礦區(qū)地處次級分水嶺部位,以大氣降水補給為主、且向兩側(cè)排泄的水文地質(zhì)單元。礦區(qū)地形高差懸殊:最高點1640m,最低侵蝕基準(zhǔn)面1310m,地形有利于地表水和地下水自然排泄。礦區(qū)附近無較大地表水體,主工業(yè)礦群均埋藏于地下水位之下、當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面之上,礦層富水性弱,地表水對礦坑充水無較大影響。
金屬礦的地層走向近南北向,傾向西,傾角中等~陡傾斜的單斜構(gòu)造;斷裂構(gòu)造復(fù)雜,變形強烈,構(gòu)造形跡以近南北向為主,其次為北東向和北西向,根據(jù)斷裂走向與地層走向關(guān)系,分為縱斷裂、橫斷裂兩組。
主要有F1、F13、F10、F8等,均為壓扭性斷裂,產(chǎn)狀陡,常有寬0.5m~3.5m破碎帶。F10為區(qū)域性斷裂,控制了區(qū)內(nèi)地貌景觀,本次重點評述該斷裂。
F10斷層:分為東、西兩支,為一地塹構(gòu)造,延伸長度超過15.0km,寬度1.7km~4.0km。東、西兩支之間斷塊下降,為三迭系中統(tǒng)河灣街組(T2h)灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r,組成勐興壩子、半斤壩基底;東支以東、西支以西均為泥盆系中下統(tǒng)灰?guī)r、泥灰?guī)r及泥質(zhì)粉砂巖。斷層走向近南北,東支傾向西,傾角88°。
大田壩對面出露仙人洞暗河,出露標(biāo)高為698m,從底部涌出,流量80.20l/s~81.70 l/s,距泉上方200m處地表D2hy礦物可見一垂直型溶洞入口,溶洞口標(biāo)高748m,區(qū)域暗河受F10斷層西支(地層直立產(chǎn)狀)控制呈南北向展布;洞內(nèi)巖溶千姿百態(tài),鐘乳林立,石牙倒掛,景色十分壯觀。勐興壩子西部龍王廟沖溝,F(xiàn)10斷層西支破碎帶施工一個供水孔,抽水量大于2000m3/d,單位涌水量達(dá)3.05 l/s.m,滲透系數(shù)7.25m/d。總體上,縱斷裂組是區(qū)域斷裂延伸、派生斷裂,斷裂富水性強,導(dǎo)水性強。
礦區(qū)主要有F3、F4、F6等,多橫切地層走向產(chǎn)出,多數(shù)為張扭性斷層,斷距均不大,15m~75m不等;一般北盤地層下降,斷層面舒緩波狀,地表傾向北、深部傾向南,總體顯示地層向北疊推性質(zhì),是礦區(qū)破碎構(gòu)造。該組斷裂多為張扭性斷層,導(dǎo)水性較好,切穿礦床頂板栗柴壩組(S3l)隔水層。
野外工作期間對地表不同地層的地質(zhì)發(fā)育特點調(diào)查,按礦物溶化程度的不同,可將礦區(qū)碳酸鹽地層分為以下類型:
強烈溶蝕地層:主要包括向陽寺組(D1x)青灰色中厚層條帶狀灰?guī)r、泥灰?guī)r及鈣質(zhì)、泥質(zhì)粉砂巖;何元寨組(D2hy)淺灰色厚層狀泥灰?guī)r,底部為微晶灰?guī)r。這些地層中無論是垂直巖溶現(xiàn)象或水平巖溶現(xiàn)象均相對最強烈,出現(xiàn)水平溶洞、大型溶槽、落水洞等,連通性較好。
中等溶化地層:主要為三迭系中統(tǒng)河灣街組(T2h)青灰色角礫狀灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r。地表主要發(fā)育溶紋、溶槽、溶溝、石芽等。溶溝發(fā)育深度較小,連通性較差。
表1 礦區(qū)水文觀測點基本特征表
礦區(qū)主體構(gòu)造由F1、F13、F10、F8等S-N向斷裂帶組成,其次為NW向和E-W向斷裂帶,構(gòu)造對溶蝕發(fā)育方向性的控制表現(xiàn)在下述兩方面:
礦區(qū)內(nèi)溶蝕洼地、溶蝕漏斗主要集中分布于勐興壩子中部及北部地段,主要沿F10斷層?xùn)|、西支帶呈串珠狀分布。東支由北往南依次分布1個溶蝕洼地、4個巖溶漏斗;炭山?jīng)_溝F10斷層?xùn)|支溶蝕洼地,直徑約60m,形狀似鍋底。西支斷裂帶發(fā)育仙人洞大型溶洞及2個溶蝕漏斗。
礦區(qū)的溶蝕洼地、溶蝕漏斗雖有分布,但總體發(fā)育程度不高,主要沿斷層帶呈串珠狀分布,且溶蝕洼地或漏斗底部多已被泥質(zhì)充填,匯水區(qū)小,除大氣降水經(jīng)匯水區(qū)徑流補給外,無其它地表水體補給,難以形成規(guī)模大的和穩(wěn)定的滲流通道。
如前所述,仙人洞暗河受F10斷層西支(地層直立產(chǎn)狀)控制呈南北向展布,溯源往南800m不到盡頭,洞寬約2m~10m,高1m~15m;洞內(nèi)礦物溶蝕狀態(tài)千姿百態(tài),鐘乳林立,石牙倒掛。勐興壩子西部龍王廟沖溝,F(xiàn)10斷層西支破碎帶施工一個供水孔,抽水量大于2000m3/d,單位涌水量達(dá)3.05 l/s.m,滲透系數(shù)7.25m/d。
通過本項目的野外測繪,在工作區(qū)范圍內(nèi)(測區(qū)內(nèi)10個,測區(qū)外西側(cè)6個)共發(fā)現(xiàn)16個水文探測點(水井)。按規(guī)范要求,確定并觀測了其位置、類型、出露層位、物理性質(zhì)、流量、徑流面積等,按地名進(jìn)行了編號,標(biāo)注于水文地質(zhì)圖中。對部分大流量探測點進(jìn)行了現(xiàn)場素描。測區(qū)水文觀測點的分布及豐水期流量總體情況(表1)有以下特點:
(1)泉在地層中的分布極不均勻:從水文觀測點分布范圍及數(shù)量看,其主要分布于測區(qū)西部及勐糯壩子,測區(qū)東部靠近怒江段未見有水涌出。測區(qū)西部灰?guī)r、泥灰?guī)r及角礫狀灰?guī)r組(T、D)及第四系(Q)中水文探測點數(shù)最多,達(dá)9個,占全區(qū)總數(shù)數(shù)的60%。寒武系(∈gn)中的探測點數(shù)次之。
(2)礦床出現(xiàn)裂隙泉最重要:雖然第四系(Q)裂隙觀測點多,但泉流量>5 l/s的觀測點均出露于碳酸鹽巖含水層,以三迭系中統(tǒng)河灣街組(T2h)和泥盆系(D)最重要。巖溶裂隙是該區(qū)最重要的類型。
研究區(qū)水文地質(zhì)單元為完整的地下水均衡區(qū),礦區(qū)處于斜坡地帶的裂隙水區(qū)內(nèi),區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造水文地質(zhì)特征主要分為兩類即縱斷裂、橫斷裂,區(qū)內(nèi)礦層溶蝕洼地呈珠狀分布,對礦區(qū)內(nèi)16個水文地質(zhì)觀測點特征進(jìn)行詳細(xì)勘查,發(fā)現(xiàn)巖溶裂隙是該區(qū)最重要的水文地質(zhì)類型。