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摘要:通過(guò)對(duì)曹四夭鉬礦區(qū)的水文地質(zhì)工作，查明了礦床大部分位于侵蝕基準(zhǔn)面以下，主要含水層為基巖裂隙含水層，確定了該礦區(qū)的水文地質(zhì)類型，為今后礦山的開(kāi)采提供了科學(xué)的依據(jù)。

關(guān)鍵詞:曹四夭;鉬礦區(qū);水文地質(zhì)

1礦區(qū)概況

勘查區(qū)位于后河水文地質(zhì)單元的南部，地勢(shì)東高西低，海拔高程最低1249m，最高1415m，相對(duì)高差166m，礦區(qū)東部屬低山丘陵地貌，西部為山間沖積平原?？辈閰^(qū)內(nèi)溝谷較發(fā)育，有利于地表徑流的排泄。但無(wú)常年性流水，河流均為季節(jié)性河流。最低侵蝕基準(zhǔn)點(diǎn)1249m。區(qū)內(nèi)出露地層主要為中太古界集寧巖群黃土窯巖組(Ar2h)、新生界古近系漸新統(tǒng)呼爾井組和烏蘭戈楚組(E3wl+h)、新近系中新統(tǒng)老梁底組(N1l)、漢諾壩組(N1h)及上新統(tǒng)寶格達(dá)烏拉組(N2b)，沿河谷低地發(fā)育第四系全新統(tǒng)沖積物(Qhal)。礦區(qū)基巖出露較少，大面積被新生界地層覆蓋。

2含、隔水巖組

2．1新生界蓋層孔隙含水巖層(組)

1)第四系全新統(tǒng)沖洪積物(Qhal)孔隙含水層:分布于河溝的河床中，由沖洪積的砂礫石組成，厚度0～3．00m，局部厚度大于10m。該含水層在礦區(qū)內(nèi)分布面積很少，含孔隙潛水。涌水量一般30m3/d，水質(zhì)類型為HCO3－Ca型，礦化度0．36g/L，pH值7．50。水位標(biāo)高1255．20～1318．20m。該含水層直接接受大氣降水補(bǔ)給，蒸騰與蒸發(fā)為該含水層的主要排泄方式之一，部分則經(jīng)短途徑流后垂向或側(cè)向排泄。2)新近系上新統(tǒng)寶格達(dá)烏拉組(N2b)孔隙含水層:主要分布于曹四夭斷裂以西，該層厚50～100m，巖性主要為厚層砂質(zhì)泥巖和薄層砂礫石層。含水層砂礫石層厚度10～20m。根據(jù)民井08簡(jiǎn)易抽水資料，降深5．48m，單位涌水量0．113L/s•m，富水性中等偏弱。水質(zhì)類型為HCO3－Ca•Na•Mg型、HCO3－Ca•Mg型，礦化度0．26～0．42g/L，pH值7.82。水位標(biāo)高1240～1280m?，F(xiàn)多開(kāi)采為居民生活飲用水。3)新近系中新統(tǒng)漢諾壩組(N1h)裂隙含水層:主要分布于曹四夭斷裂以西，礦區(qū)內(nèi)僅小面積出露于郭縣夭子?xùn)|南1km的小山上和曹四夭村南一小溝內(nèi)，含水巖性主要為灰色氣孔狀玄武巖、致密橄欖玄武巖，含裂隙孔洞水，個(gè)別鉆孔穿見(jiàn)該含水層時(shí)嚴(yán)重漏水，有不返水現(xiàn)象。玄武巖分為兩層，中間夾紫紅色泥巖隔水層。第一層玄武巖厚度3～21．00m，第二層玄武巖厚度6．00～9．00m。據(jù)水文地質(zhì)調(diào)查，泉水流量0．634L/s，個(gè)別富水地段單井涌水量300m3/d，富水性中等，水質(zhì)類型為HCO3－Ca•Mg型，礦化度0．23g/L，PH值7．83。水位標(biāo)高1214．10～1242．11m。4)新近系中新統(tǒng)老梁底組(N1l)孔隙裂隙含水層:主要分布于礦區(qū)中部和南部，厚度32．60m，施工鉆孔沒(méi)有穿見(jiàn)該含水層。地表巖性為灰白色礫質(zhì)巖和雜色粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖組成，固結(jié)程度差，地表均為松散狀，含孔隙潛水。5)古近系漸新統(tǒng)呼爾井組和烏蘭戈楚組(E3wl+h)裂隙含水層:在曹四夭斷裂以西該巖層厚度大于200m，主要巖性為紫紅色泥巖夾灰白色半膠結(jié)砂巖、砂礫巖，含水層為砂礫巖，單井涌水量50－500m3/d(引自內(nèi)蒙古自治區(qū)興和縣城鎮(zhèn)供水水源地水文地質(zhì)詳查報(bào)告)，其富水性中等，水質(zhì)類型為HCO3－Ca，HCO3－Ca•Na型水，礦化度小于1g/l。曹四夭斷裂以東該層厚度0～36．80m，鉆孔穿見(jiàn)巖性以紫紅色泥巖為主，該層在曹四夭斷裂以東主要表現(xiàn)為隔水性質(zhì)?？傊律缟w層孔隙含水層主要分布于曹四夭斷裂以西，間夾有厚層泥巖及砂質(zhì)泥巖隔水層，鉬礦體主要分布于曹四夭斷裂以東，如果將來(lái)采坑邊坡開(kāi)挖到曹四夭斷裂附近時(shí)對(duì)礦體開(kāi)采有一定影響。

2．2基巖裂隙含水層(組)

分布于新生界沉積物以下，地表局部有少量出露?；鶐r風(fēng)化深度一般0～78．62m，在風(fēng)化帶以上，巖心具褐鐵礦化，裂隙發(fā)育5～10條/m，巖心破碎強(qiáng)烈RQD=0～40%。含基巖風(fēng)化裂隙水，地表有少量出露，直接受大氣降水補(bǔ)給，地下水交替強(qiáng)烈。風(fēng)化帶以下靠近斷層部位，巖石受斷層影響裂隙發(fā)育，裂隙密度8～10條/m，裂隙面粗糙，裂隙性質(zhì)主要表現(xiàn)張性。少數(shù)裂隙寬約0．5～5cm，被石英不完全充填，形成直徑約0．5～5cm不規(guī)則狀石英晶洞ZK0007孔，深度389m處涌水，涌水量6．696L/s，富水性中等;ZK0015孔，穿透F1斷層時(shí)涌水，涌水量0．833L/s，終孔水頭高出地表18．60m(壓力表測(cè)試)。ZK0804孔37．45～64．51m嚴(yán)重漏水，不返水，最大漏失量150L/min;522．70～1199．82m嚴(yán)重漏水，不返水，最大漏失量150L/min。根據(jù)礦體單孔穩(wěn)定流抽放水試驗(yàn)資料:ZK0403孔最大水位降深9．02m，單位涌水量0．467L/s•m，滲透系數(shù)0．453m/d;ZK0411孔最大水位降深12．00m，單位涌水量0．300L/s•m，滲透系數(shù)0．183m/d;ZK1200孔最大水位降深8．19m，單位涌水量1．505L/s•m，滲透系數(shù)0．601m/d，水位埋深16．35m，水質(zhì)類型為HCO3•Cl－Na，HCO3•SO4－Na型，礦化度0．52～1．61g/L，pH值7．86～8．55。該含水層具有統(tǒng)一的水位標(biāo)高1297．58～1302．93m?？傊?，基巖裂隙含水層富水性中等－強(qiáng)，其富水性與基巖的裂隙分布和發(fā)育度有關(guān)，具有較強(qiáng)的不均一性，主要富水部位集中在阻水?dāng)嗔延粋?cè)，是將來(lái)礦體開(kāi)采礦坑充水的主要來(lái)源。

2．3斷裂構(gòu)造含水性

礦區(qū)構(gòu)造以斷裂構(gòu)造為主。區(qū)內(nèi)新生界覆蓋嚴(yán)重，在黃土窯巖組(Ar2h)及曹四夭花崗斑巖(K1Cγπ)出露區(qū)斷裂較發(fā)育，主要為北東向、北西向，共6組斷裂分別為F1、F2、F3、F4、F5和F6(見(jiàn)表1)。

2．3．1北東向構(gòu)造

F1斷裂在曹四夭村通過(guò)，為區(qū)域性斷裂，為大同—尚義北東向斷裂帶在區(qū)內(nèi)的延伸部分。大部分被古近系、新近系地層覆蓋。在區(qū)內(nèi)為隱伏斷裂，鉆孔ZK0815(245．60～311．70m)及ZK0007(127．11～354．00m)控制，走向?yàn)?8°～42°，傾向308°～312°，傾角59°～61°，寬27～62m，斷層帶內(nèi)主要以碎裂巖為主，發(fā)育有構(gòu)造泥礫巖(圖6－3)、角礫巖、擠壓片理化帶，并充填有少斑花崗斑巖脈、普遍具硅化，高嶺土化、褐鐵礦化，花崗斑巖脈具輝鉬礦化并且具強(qiáng)裂破碎現(xiàn)象，碎塊大小為1～10cm。以上特征說(shuō)明此斷層為以張性為主的正斷層，至少經(jīng)歷過(guò)成礦前、成礦期及成礦后3次以上活動(dòng)。兩盤巖石強(qiáng)烈破碎，影響范圍較大，下盤相對(duì)富水。本次施工ZK0411孔在129．75m穿透新生界蓋層后穿見(jiàn)該斷層帶，只穿見(jiàn)該斷層下盤的部分碎裂巖化斜長(zhǎng)淺粒巖，厚16．31m，巖石平均裂隙密度大于12條/m，巖石質(zhì)量極劣，巖體破碎。根據(jù)ZK0411孔在該層位抽水資料，水位降深90．04m，單位涌水量0．00093L/s•m，水位標(biāo)高1278．31m，水質(zhì)類型為Cl•SO4－Na型，礦化度1．4g/L，PH值8．29。其富水性極弱，可視為相對(duì)隔水層。根據(jù)以往施工鉆孔，F(xiàn)1斷層?xùn)|7個(gè)鉆孔，斷層西6個(gè)鉆孔終孔穩(wěn)定水位對(duì)比(見(jiàn)附表)，終孔穩(wěn)定水位標(biāo)高，F(xiàn)1斷裂東比F1斷裂西高46．73m，說(shuō)明該斷層對(duì)地下水的運(yùn)動(dòng)有阻擋作用。F2斷層主要分布在礦區(qū)內(nèi)小紅土窯一帶，P2鉛鋅礦化帶產(chǎn)與其中。斷裂帶走向約60°，傾向北西，傾角約75°，寬約10～30m。該斷裂多期次活動(dòng)，帶內(nèi)巖石強(qiáng)烈破碎，構(gòu)造巖主要以碎裂巖為主，發(fā)育有構(gòu)造泥礫巖、角礫巖。XZK01鉆孔穿見(jiàn)該斷層時(shí)有涌水現(xiàn)象，其富水性強(qiáng)。F3斷層位于曹四夭西南部約600m，完全隱伏，由4個(gè)鉆孔控制(CZK01、CZK02、CZK03和ZK0823)。P1鉛鋅礦化帶產(chǎn)于其中，總體走向103°，傾向193°，傾角79°。礦帶沿走向、傾向方向變化較大。帶內(nèi)巖石較為破碎，主要以角礫巖、碎裂巖、鉛鋅礦化碎裂巖。所施工鉆孔穿見(jiàn)該斷層時(shí)泥漿消耗局部有增大現(xiàn)象，其富水性一般。

2．3．2北西向構(gòu)造

該方向構(gòu)造為北東向構(gòu)造次級(jí)斷裂，規(guī)模一般較小，地表完全隱伏，通過(guò)鉆孔共控制三組深部斷層，分別為F4、F5、F6斷層。F4斷層由ZK1607孔控制，寬約4m，ZK2400孔控制，寬約1．5m。該斷層在橫16、橫24剖面明顯截?cái)?組輝綠巖脈，總體呈現(xiàn)逆斷層特征，具有一定的阻水性。F5斷層位于ZK0807孔364．2～369．0m處;ZK1203孔215．2～221．6m處;ZK1600孔67．1～70．7m處，斷層產(chǎn)狀50～60°∠71～80°，工程控制長(zhǎng)730m，ZK0411孔鉆孔中該斷層厚8．00m，斷層主要為碎裂巖及斷層泥，碎斑成分與斷層上下盤巖石同成分，主要為淺粒巖、黑云斜長(zhǎng)片麻巖，粒徑一般為4～8mm，泥質(zhì)膠結(jié)。巖心多呈扁柱狀、塊狀。巖心受擠壓具高嶺土化，透水性差。F6斷層分布在曹四夭村南東，斷層位于ZK0008孔794．1～807．6m處，斷層產(chǎn)狀50°～60°∠71～80°，工程控制長(zhǎng)約500m，它切割了黃土窯巖組及輝綠巖脈，斷距約4m。斷層帶內(nèi)充填黑云斜長(zhǎng)片麻巖、淺粒巖碎塊及碎裂巖、斷層泥。碎裂巖中碎斑為黑云斜長(zhǎng)片麻巖及淺粒巖，粒徑2～5mm，次棱角狀，含量約30%～60%，斷層巖礦化為輝鉬礦化、黃鐵礦化，蝕變?yōu)榫G泥石化、絹云母化及泥化等。總體呈現(xiàn)逆斷層特征，具有一定阻水作用。

2．4隔水巖層

2．4．1新生界隔水層

新近系上新統(tǒng)寶格達(dá)烏拉組(N2b)和古近系漸新統(tǒng)呼爾井組和烏蘭戈楚組(E3wl+h)地層中有厚層砂質(zhì)泥巖及粉砂巖，透水性差，可視為隔水層。

2．4．2基巖隔水層

中太古界集寧巖群黃土窯巖組(Ar2h)的片麻巖、淺粒巖，巖石完整，裂隙不發(fā)育段可視做隔水層;巖漿巖主要有中生代早白堊世多斑花崗斑巖(K11γπ)、少斑花崗斑巖(K21γπ)和爆破角礫巖K2a1γπ。脈巖為輝綠巖脈(βμ)、花崗斑巖脈(γπ)。風(fēng)化帶以下，巖石質(zhì)密，裂隙不發(fā)育段可視做隔水層。

2．4．3阻水?dāng)鄬?/p>

區(qū)內(nèi)斷層由于其多期次活動(dòng)，斷層性質(zhì)主要表現(xiàn)為壓扭性，斷層泥發(fā)育，高嶺土化較強(qiáng)，對(duì)地下水的運(yùn)動(dòng)具有一定的阻擋作用。阻水?dāng)嗔阎饕獮镕1、F4、F5、和F6。

3結(jié)語(yǔ)

礦床大部分位于侵蝕基準(zhǔn)面以下，主要含水層為基巖裂隙含水層，其單位涌水量為0．467～1．505L/s•m?；鶐r裂隙脈狀水和大氣降水為礦坑主要充水水源，附近地表水不構(gòu)成礦床的主要充水因素，主要充水含水層、構(gòu)造破碎帶富水性中等－強(qiáng)，水文地質(zhì)邊界較復(fù)雜。按照《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范(GB12719－91)》勘探類型的劃分，該礦區(qū)水文地質(zhì)類型屬第二類第三型，即以裂隙充水為主的水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦床。

參考文獻(xiàn):

［1］中華人民共和國(guó)．礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范GB/T12719—1991［S］．北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1991．

［2］李香資，權(quán)知心．內(nèi)蒙古自治區(qū)興和縣曹四夭特大型鉬礦區(qū)詳查報(bào)告［R］．河南:河南省地勘二院，2013.

作者:張照斌 李卓然 單位:河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局