小栗坪金礦水文地質特征及礦床充水條件分析

■張項王鵬飛

（1河南省有色金屬地質勘查總院 河南 鄭州450052；2河南省有色金屬深部找礦勘查技術研究重點實驗室 河南 鄭州450052）

小栗坪金礦水文地質特征及礦床充水條件分析

■張項1.2王鵬飛1.2

（1河南省有色金屬地質勘查總院 河南 鄭州450052；2河南省有色金屬深部找礦勘查技術研究重點實驗室 河南 鄭州450052）

本文闡述了小栗坪礦區水文地質條件，地下水空間分布規律、含水層類型、補給、徑流、排泄條件及各含水層之間的水力聯系，以確定礦床充水因素，為礦山建設提供依據。

金礦充水條件構造破碎含水帶

1 礦區概況及地質特征

工作區屬河南省內鄉縣夏館鎮，礦區出露的主要地層為二郎坪群大廟組、小寨組、火神廟組火山巖系、沉積變質巖系。金礦化類型主要有構造蝕變巖型、多金屬硫化物脈型。礦區發現蝕變帶8條，其中K1蝕變帶礦化較好，其中發育多金屬硫化物型金銀鉛多金屬礦體。[1]

2 區域水文地質

該區地處秦嶺東段的伏牛山脈南部，山脈總體走向北西－南東向，屬于低山、中深切割區。該區氣候屬溫帶大陸性氣候，年平均氣溫15℃。年平均降水量846.6mm，多集中在5～9月份。區內水系屬長江流域漢水水系，季節性河流網布。

區域內地下水類型包括第四系松散堆積層孔隙水、基巖裂隙水及溶蝕裂隙水。區域內地下水的埋藏以潛水為主，局部深部構造裂隙及斷層內埋藏有少量的承壓水。

地下水的補給方式主要為大氣降水入滲補給。地下水一般在近地表的潛水含水層中徑流，徑流長度較短，易排泄到地表。地下水主要通過向溝溪和河流的泄流、蒸發及泉等途徑進行排泄。

3 礦區水文地質

3.1 礦區地形、地貌及地表水

礦區為低山-丘陵地貌，地形較低緩。區內最高點海拔850m，位于礦區西南部的鷹咀山；最低點海拔340m，位于礦區南部河谷底部，可以作為該區侵蝕基準面。區內最大高差510m。整體地勢北高南低，溝谷發育，地形條件有利于自然排水。

區內干流為郭莊—大栗坪—劉家莊沿線河谷，下游枯水期流量約45L/s，豐水期流量最大約138m3/s。其支流小栗坪河谷內發育季節性溪流。

3.2 礦區含水層

3.2.1 第四系孔隙含水層

沿溝谷呈帶狀分布的沖洪積物構成該含水層，水位埋深較淺，一般小于1.5m，屬潛水含水層。構成該含水層的松散堆積物巖性一般為黃色含礫砂土，夾有卵石、漂石，結構松散無膠結，分選中等，具層理韻律，沉積厚度5m至20m不等，孔隙度大，給水度大，透水性良好，補給來源豐富，因而該含水層賦水性較強。

3.2.2 基巖風化裂隙含水層

礦區北部及東部分布小寨組（Pz1x）地層，巖性主要為黑云母石英片巖等，走向300°－330°，傾向西南，傾角40°－60°，該套巖層礦區內厚約1750m。風化裂隙主要沿片理發育，片巖產狀為裂隙發育主要控制因素。地表強風化帶內，裂隙主要沿片理發育，部分裂隙切穿片理。強風化帶裂隙寬小于3mm，向深部至弱風化帶裂隙寬度變小，甚至閉合。在民采坑道PD05洞頂可見片巖裂隙緊閉，有水滴滲出滴落。越向深部裂隙越趨于沿片理發育，該含水層各向異性越顯著，沿片理發育方向透水性相對較強，垂直片理發育方向透水性極弱，甚至不透水。

礦區中部分布火神廟組（Pz1h）地層，主要巖性為細碧巖、凝灰巖等，該套巖層礦區內厚約1000m。裸露地表的基巖發育風化裂隙，多呈閉合型，開啟性差，且易被泥質等充填，使得該含水層富水性較差。

3.2.3 溶蝕裂隙含水層

大廟組（Pz1d）大理巖分布于礦區西南，地表出露寬760m，地表及鉆孔中常見溶蝕裂隙及溶孔發育，分布極不均勻，大小不一，近河岸處溶洞直徑最大約0.5m，溶蝕裂隙寬2mm—15cm不等，部分溶蝕裂隙所處標高處在侵蝕基準面之下。該含水層中地下水埋藏深淺不一，極不均勻，在淺部潛水含水層，富水性差而透水性較好，但在深部，賦存巖溶裂隙承壓水，屬中－強富水性巖層。

3.2.4 構造破碎含水帶

區內構造主要以北西向層間破碎帶為主，走向300°－330°，傾向210°－240°，傾角45°－65°，區內主要礦體K1賦存于該構造破碎帶內，且構造斷裂帶內賦存地下水形成含水帶，該含水帶也是礦床直接充水的含水帶。該構造斷裂含水帶溝通了第四系孔隙含水層、小寨組（Pz1x）片巖裂隙含水層和礦床之間的水力聯系，兼具儲水空間、集水廊道和導水通道的功能。[2]

3.3 礦區地下水的補給、徑流和排泄

大氣降水、地表河水入滲是礦區地下水的主要補給來源。郭莊－大栗坪－劉家莊沿線溝溪為礦區內主要地表水體，該河流在上游水位較高地段入滲補給第四系沖洪積孔隙潛水含水層。

礦區內第四系孔隙含水層與其下伏的風化裂隙含水層具有統一的水力聯系，共同構成潛水含水層，組成了礦區地下水含水系統。在此含水系統中，地下水的徑流是由正地形向負地形緩慢運移，匯入溝谷內沖洪積孔隙含水層，地下水水位隨著河流水位降低而降低，地下水沿河谷向南徑流排出礦區。整個徑流過程構成地下水流動系統，并形成地下水流場。

在山谷較高海拔處，由于溝谷切割揭露潛水含水層，形成侵蝕下降泉，排泄到地表匯入溪流。在礦區內共勘查到7個侵蝕下降泉。另人工開采和人工排泄也是地下水的排泄方式之一。

4 礦床充水條件分析

K1礦體位于小栗坪溝谷內，走向與溝谷發育方向一致，在K1礦體中有一民采坑道PD05，硐口標高379.8m，在沒有生產開采活動時坑道內標高378m以下完全充滿老窿水，計算水量為1311m3。在小栗坪溝谷內發育侵蝕下降泉Q4，流量0.15l/s，沿溝谷向下流動12m又滲入第四系沖洪積孔隙含水層，當坑道內抽出老窿水時，泉Q04即枯竭消失，當坑道內又充滿水后泉Q4又復出現。這說明在坑道內抽排水時，地表第四系沖洪積孔隙含水層的水位降低，構造斷裂含水帶聯通各個含水層并對礦床直接充水。構造斷裂含水帶溝通了第四系沖洪積孔隙含水層、片巖風化裂隙含水層和礦床之間的水力聯系。[3]

坑道上方第四系孔隙含水層厚度約10m,富水性強；片巖風化裂隙含水層厚度約10m，富水性弱?？紫逗畬邮堑V床充水的主要含水層。

坑道PD05在枯水期老窿水完全抽排之后15天即又充滿，其正常涌水量為87.4m3/d；在豐水期老窿水完全抽排之后6天即充滿，其最大涌水量為218.5m3/d。

5 礦床水文地質類型

K1礦床以孔隙含水層充水為主，地下水通過構造破碎帶進入礦坑，頂板間接充水。K1礦體大部分位于侵蝕基準面以上，地形有利于自然排水，主要充水含水層和構造破碎帶富水性中等至強，地下水補給條件好，附近地表水不構成礦床充水的主要因素。K1礦床屬頂板間接充水的孔隙充水礦床類，水文地質條件中等型。

[1]王明明等.河南省內鄉縣小栗坪金礦詳查報告 [R].鄭州：河南省有色金屬地質勘查總院，2015.

[2]王大純，張人權等.水文地質學基礎 [M].北京：地質出版社，2006.

[3]張國忠，張超，丁建.關于內蒙古自治區西烏珠穆沁旗東不拉格礦區水文探討 [J]內蒙古科技與經濟，2012，17：55-56.

F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-12-115-1

張項（1987～），男，助理工程師，工學學士，研究方向為水文地質。