努和廷礦床地質和水文地質特征及可浸性概略評價

王桂珍

摘要：本文通過對努和廷礦床的水文地質條件、含礦含水層的巖性、水文地質結構、水動力條件、水文地球化學等特征的分析和評價，認為努和廷礦床具有有利于地浸的地質特征、部分水文地質特征和礦石工藝性能，但其涌水量和滲透系數完全制約了礦石的可浸性，初步認為礦床基本不利于地浸開采。

關鍵詞：努和廷礦床 水文地質 可浸性

1 區域地質特征

二連盆地是位于中蒙邊界和陰山山脈之間的一個中新生代陸相沉積盆地，烏蘭察布拗陷為二連盆地的一個次級構造單元，努和廷礦床位于該拗陷的額仁淖爾凹陷內，蓋層為下白堊統巴彥花群（K₁b）、上白堊統二連達布蘇組（K₂e）及第三系（E）陸相碎屑巖建造。

地下水類型有基巖裂隙水、第四系松散巖類孔隙水、第三系白堊系裂隙孔隙潛水和第三系白堊系碎屑巖類裂隙孔隙層間水。

2 礦床地質特征

礦床內發育地層有下白堊統巴彥群賽漢組（K₁b）、上白堊統二連達布蘇組（K₂e）和第三系碎屑巖（E），二連達布蘇組從下到上分為下部砂巖段和上部泥巖、粉砂巖及細砂巖段，努和廷礦床賦存于二連達布蘇組上段。

3 礦床水文地質特征

二連達布蘇組上段含礦層位于當地侵蝕基準面以下，地下水水力坡度較小，一般為0.6-1%，逕流緩慢，其天然逕流速度為9-10m/a。礦床位于該層間水水循環的逕流區，主要接受南東部鄰區層間水的逕流補給，排泄于當地侵蝕基準面的阿爾戈壁一帶，地下水的運動方向為由南東向北西逕流。

二連達布蘇組上段含礦層涌水量為0.001-2.2t/h，單位涌水量為0.00009-0.052l/s·m，滲透系數為0.0012-0.25m/d，含水層總厚度為20.68-68.2m。在礦床的東部為層間承壓水區，承壓水頭0.25-16.9m，西部為非承壓水區，水位低于含水層頂板0.06-9.97m（表1）。

4 礦床水化學及放射性水化學特征

水化學成份分布規律不明顯，主要陰離子組分為HCO₃-、SO⁴_2-、CL-。陽離子以Na_*、Ca₂₊、Mg₂₊為主，礦化度變化較大，從0.n-8.296g/l。PH值一般為大于7的弱堿性水，水中鈾含量為n×10_-5-1.04×10_-4g/l，氡濃度為7-80Bg/l。

陰離子組分有HCO^3-、SO⁴_2-、CL-，陽離子組分有N^a+、Ca²⁺、Mg²⁺，其空間分布特點是沿地下水的運移方向表現出一定的趨勢性。在礦床的南東部地下水的水化學類型，隨地下水的運移方向，水化學類型變為CL·SO₄-Na型水和SO₄·CL-Na·Ca型水。水中的硫酸根離子含量進一步增高，說明地下水在向北西運移的過程中遇到了富黃鐵礦的巖層，發生了黃鐵礦的氧化，生成Fe³⁺和硫酸根離子與Ca²⁺一起沉淀形成石膏，而礦床的北部石膏發育，礦床的南部石膏層則不太發育，它正好反映了這種情況。

礦化度的變化表現沿地下水的運移方向由礦床的南東部的小于2g/l向北西部有漸增的趨勢，地下水鈾含量一般為1.04×10^-5-5.2×10^-4g/l，礦床的南、北、中各段分布著鈾含量的高值區，氡濃度在礦區的南、北兩端分布著兩個濃度大于200Bg/l和300Bg/l的高值區，Ph值一般為6.45-8.14，水中的Eh值為-78-404.4mv。

5 努和廷礦床地浸的可行性分析

努和廷礦床形態簡單（表2），為層狀、似層狀，產狀平緩，砂巖礦化體連續性好，規模大，已探明儲量達超大型，CO₂平均含量為1.6%，埋深淺，礦化砂體最大厚度達11m，具有易于地浸的礦床地浸地質條件。礦床水位埋深不大，礦床北段一般小于50m，地下水具有承壓性，其大部分水文地質條件均符合要求。

據歷年對努和廷礦床進行的室內靜態及滲濾試驗得出的結果，和確定采用地浸方法可行性的地質工藝參數的概略臨界值（俄羅斯）相對比，得出努和廷礦床試驗段酸法地浸的浸出率，產品液中鈾濃度和液固比均是有利的，單位耗酸量變化幅度大，但個別地段也小于臨界值，綜合考慮，努和廷礦床用酸法地浸的地質工藝條件是有利的。

含礦含水層滲透系數為0.0012-0.5m/d，涌水量0.216-50t/d。為不利于地浸開采的水文地質因素，也是決定該礦床是否可浸的決定因素，滲透系數極小，富水性弱。

綜合考慮，努和廷礦床的可浸性有其有利因素，也有具有決定性的不利因素，初步認為在目前地浸開采的經濟技術條件下，該礦床難于地浸開采。