摘 要:本文是結(jié)合野外項(xiàng)目,對(duì)云南省彝良縣洛澤河鉛鋅礦水文地質(zhì)條件進(jìn)行分析研究,作出的部分階段性科研成果。通過(guò)野外地質(zhì)觀察和室內(nèi)的資料整理,綜合分析研究了地形地貌、氣候,水文條件、 并對(duì)礦區(qū)含隔水層、斷層構(gòu)造帶、地下水補(bǔ)徑排條件做了詳細(xì)的研究,并對(duì)礦坑涌水量進(jìn)行預(yù)測(cè),并建議礦山建立礦坑涌水長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)觀測(cè),為深部礦坑涌水預(yù)測(cè)提供可靠的數(shù)據(jù)。
關(guān)鍵詞:彝良鉛鋅礦;水文地質(zhì)條件;地下水
彝良作為國(guó)家級(jí)貧困縣,應(yīng)該充分利用資源優(yōu)勢(shì)發(fā)展特色經(jīng)濟(jì)。[1]我國(guó)鉛鋅資源量大但品位低,探礦深度多在500米以淺,一大批大中型礦山資源枯竭,十多年鉛鋅對(duì)外依存度居高不下,礦產(chǎn)資源供需矛盾突出已成為有色金屬產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的主要瓶頸,鉛鋅行業(yè)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。[2]
1 礦區(qū)地質(zhì)概況
1.1 地形地貌
礦區(qū)地處金沙江水系一級(jí)支流橫江流域之洛澤河上游右岸斜坡區(qū),區(qū)域上位于烏蒙山脈中的中-高山峽谷地區(qū)。受洛澤河強(qiáng)烈侵蝕、切割作用,地形較復(fù)雜,區(qū)內(nèi)溝谷縱橫、河流深切,山高坡陡,地形坡度25~60°,局部地段大于70°。
區(qū)域范圍北至簸箕寨,南至元寶山,西至洛澤河,東至申家坪子。最高點(diǎn)位于圖幅南東部山頂,海拔標(biāo)高1965m;最低點(diǎn)位于北西部洛澤河河面,海拔標(biāo)高1170m,相對(duì)高差795m。
礦區(qū)范圍內(nèi)最高點(diǎn)位于東部山頂,海拔標(biāo)高1842m;最低點(diǎn)位于西側(cè),海拔標(biāo)高1550m,相對(duì)高差292m。
1.2 氣候
據(jù)彝良縣氣象資料,區(qū)內(nèi)極端最高氣溫40.5℃(1963年7月),極端最低氣溫-6.3℃(1970年1月),年平均氣溫17.8℃,最高月平均氣溫25.5℃,最低月平均氣溫7.0℃。年平均日照1412小時(shí)。多年平均降雨量772.7mm,年最大降雨量1008.3mm(1981年),年最小降雨量481.3mm(1976年),雨季(5-10月)降雨量占全年降雨量的91.1%。多年平均蒸發(fā)量2003mm,多年平均相對(duì)濕度75%。
1.3 水文
礦區(qū)范圍內(nèi)地表水系不發(fā)育,僅為季節(jié)性沖溝,流量隨季節(jié)變化大。流經(jīng)礦區(qū)外圍西部的洛澤河為區(qū)域內(nèi)最大的常年地表河流,發(fā)源于貴州省威寧縣境內(nèi),為金沙江一級(jí)支流,屬金沙江水系。洛澤河河面平均寬60m,最大洪峰流量156.0m3/s,最小流量14.5m3/s,平均流量60.6m3/s,水能蘊(yùn)藏量47.3萬(wàn)千瓦。
2 礦區(qū)水文地質(zhì)條件分析
2.1 含隔水層劃分
根據(jù)礦區(qū)地層、巖性、富水性等特征,將礦區(qū)劃分為三個(gè)含(隔)水層:第四系(Q)孔隙弱含水層;泥盆系上統(tǒng)宰格組(D3zg)巖溶裂隙含水層,富水性較強(qiáng);泥盆系中統(tǒng)曲靖組(D2q2)巖溶裂隙含水層,富水性強(qiáng)。
1)第四系(Q)孔隙弱含水層。主要分布于河流、溪溝兩側(cè)及緩坡地帶,厚度0~30m。巖性為殘坡積、崩積和沖洪積的礫石、砂、砂質(zhì)黏土等組成,成分復(fù)雜,結(jié)構(gòu)松散,透水性強(qiáng),無(wú)泉點(diǎn)出露,富水性隨季節(jié)性變化而變化。
2)泥盆系上統(tǒng)宰格組(D3zg)巖溶裂隙含水層,富水性較強(qiáng)。出露于礦區(qū)東部,巖性為灰色、灰黑色中-厚層局部薄狀細(xì)-中粒白云巖,夾頁(yè)巖及灰?guī)r扁豆體,厚214.8m。為礦體直接頂板,對(duì)礦床開(kāi)采影響較大;地下水徑流模數(shù)20/s.km2,泉流量典型值41L/s,富水性較強(qiáng)。
3)泥盆系中統(tǒng)曲靖組(D2q)巖溶裂隙含水層,富水性強(qiáng)。泥盆系中統(tǒng)曲靖組(D2q)出露于礦區(qū)西部,巖性為灰色致密中厚層灰?guī)r、泥質(zhì)巖夾頁(yè)巖,厚35-78m。為礦體直接底板,對(duì)礦床開(kāi)采影響較大;地下水徑流模數(shù)20/s.km2,泉流量典型值41L/s,富水性強(qiáng)。
2.2 斷裂構(gòu)造帶水文地質(zhì)特征
礦區(qū)發(fā)育有F1、F2共2條斷層。其破碎帶水文地質(zhì)特征:
1) F1正斷裂。走向北西10~30°,局部北西60°,傾向北東,傾角55~70°,垂直斷距150~205m,斷裂上盤巖性為泥盆系上統(tǒng)宰格組(D3zg)白云巖;下盤為泥盆系中統(tǒng)曲靖組(D2q)灰色致密中厚層灰?guī)r、泥灰?guī)r夾頁(yè)巖、石英砂巖。礦體產(chǎn)于斷層上盤。斷裂帶內(nèi)巖石破碎,砂泥質(zhì)膠結(jié),松散,含裂隙水,沿?cái)嗔?、?jié)理裂隙面上有滴水、淋水現(xiàn)象,對(duì)礦床充水影響較大。
2)F2斷裂。出露于礦區(qū)南東部,切斷F1斷裂走向延伸,走向北西-南東,斷裂兩盤巖性為泥盆系上統(tǒng)宰格組(D3zg)白云巖,遠(yuǎn)離礦體,對(duì)礦床充水無(wú)影響。
2.3 地下水補(bǔ)徑排條件
礦區(qū)地處金沙江水系一級(jí)支流橫江流域之洛澤河上游右岸斜坡區(qū),地勢(shì)高于北西部洛澤河河面(海拔標(biāo)高1170m,為區(qū)域最低侵蝕基準(zhǔn)面),大氣降水是地下水的補(bǔ)給來(lái)源。斜坡地帶是接受大氣降水的補(bǔ)給區(qū),巖溶漏斗、塌陷區(qū)、地裂縫、斷裂破碎帶是接受或轉(zhuǎn)化大氣降水的場(chǎng)所;地表下巖溶管道,溶洞是地下水的徑流區(qū);泉水點(diǎn)構(gòu)成排泄區(qū)。
礦區(qū)除接受大氣降雨的補(bǔ)給區(qū)范圍外,接受上覆地層泥盆系上統(tǒng)宰格組(D3zg)白云巖巖溶裂隙水直接補(bǔ)給,以泉的形式向西部地勢(shì)低洼處排泄,最終匯入洛澤河。
2.4 礦坑涌水量預(yù)測(cè)
礦坑涌水量預(yù)測(cè)采用水文地質(zhì)條件比擬法,利用各礦體(塊段)現(xiàn)狀最低開(kāi)拓中段以上總涌水量預(yù)測(cè)估算資源量最低分布標(biāo)高以上的總涌水量。預(yù)算對(duì)象為V1號(hào)礦體,礦體坑道控制標(biāo)高PD2:1575m、PD3:1480m,PD2雨季涌水量5.15L/s、PD3雨季涌水量7.58L/s。
由于礦區(qū)地下開(kāi)拓系統(tǒng)尚不完善,還未充分揭露地下水賦存空間及各類充水通道;巖溶漏斗、塌陷區(qū)、地裂縫、斷裂破碎帶對(duì)礦床充水本次涌水量預(yù)測(cè)估算未能考慮;涌水量預(yù)測(cè)估算結(jié)果偏小,此預(yù)算結(jié)果僅供設(shè)計(jì)參考,建議礦山建立礦坑涌水長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)觀測(cè),為深部礦坑涌水預(yù)測(cè)提供可靠的數(shù)據(jù)。
參考文獻(xiàn)
[1]吳禮錕.欠發(fā)達(dá)地區(qū)特色經(jīng)濟(jì)發(fā)展的思考——以彝良小草壩天麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展為例[J].昆明冶金高等??茖W(xué)校學(xué)報(bào),2008(02).
[2]韓潤(rùn)生等.論熱液礦床深部大比例尺“四步式”找礦方法——以川滇黔接壤區(qū)毛坪富鍺鉛鋅礦為例[J].中國(guó)科技成果,2016(20).
作者簡(jiǎn)介
鄧鐘敏(1984-),男,講師,工程師,云南國(guó)土資源職業(yè)學(xué)院專職教師,主要從事水工環(huán)地質(zhì),礦產(chǎn)地質(zhì)開(kāi)發(fā)工作。