小王家大尚家礦段含水層之間的水力聯系研究

（安徽省地質礦產勘查局322地質隊 安徽馬鞍山243000）

（安徽省地質礦產勘查局322地質隊 安徽馬鞍山243000）

大尚家礦段鐵礦床體位于當地侵蝕基準面以下，主要充水含水巖組富水性中等至強，且補給條件好，礦坑涌水量較大。充水構造破碎帶發育不明顯，侵入巖體接觸帶是主要的構造破碎帶。主要充水含水層與地表水體無直接聯系。在抽水時間夠長，降深夠大時，孔隙與基巖裂隙水有一定的水力聯系。

大尚家礦段富水性含水層水力聯系

0 礦區水文地質條件

大尚家礦段的含水巖組分層如下所述：

1 含水巖組水文地質特征

1.1 第四系孔隙含水巖組

長江第四紀全新世沉積層廣泛分布，厚度50～55米。上部為灰黃色亞粘土、灰黑色淤泥質粘土。平均厚度約5米，富水性極弱。中部為青灰色粉細砂和亞粘土互層，平均厚度約36米，富水性中等。

下部為青灰色砂礫石層，平均厚度約11米。礫石成分為石英砂巖、石英巖及燧石。粒徑多為2～5厘米，大者可達10厘米以上。礫石充填物為中粗砂、細礫。砂礫石層是主要含水層位所在，富水性強。地下水位標高5米左右[1]。

第四系孔隙含水巖組的補給條件十分有利，既可從降水中獲得補給，又可從極為宏大的地表水體長江中獲得充分補給。第四系孔隙含水巖組與下覆的基巖含水巖組有較密切的水力聯系，存在著周期性的相互的補排關系[2]。

1.2 弱富水性的新近世（N）松散孔隙含水巖

由新近世(N)地層組成。灰-淺灰錄色，巖性主要粘土巖、粘土夾砂礫石、泥砂礫石巖構成，未固結成巖，結構松散。該層因粘粒成份分布不于均,存在富水性和滲透性有較大的差異性。地下水位標高4～6米。

該含水巖組直接接受第四系孔隙含水巖組補給，與第四系孔隙含水巖組有較密切的水力聯系，存在相互的補排關系。

1.3 中等至較強富水的碳酸巖裂隙巖溶含水巖組

主要由三疊系中統徐家山組（T2X）構組成。主要巖石為白云巖、大理巖、鈣質膠結的角礫巖等。該巖組在侵入接觸帶和礦體附近，在侵入巖脈順層侵入穿插的局部地段以及被侵入巖捕虜的巖層等地質結構較復雜的地段，構造裂隙和具有良好聯通性的孔洞（晶洞）較發育，含水巖組富水性和滲透性中等至較強。綜合考慮雍鎮鐵礦田有關水文地質資料，可以確定三疊系中統徐家山組以碳酸巖為主的含水巖組，是礦床主要的和直接充水的含水巖組，其富水性為中等至較強，非均質性明顯。含水巖組地下水位標高0.39～5.65米，水化學類型為SO4·HCO3—Na·Ca型或SO4—Ca·Na·Mg型中性微咸水[3]。

碎屑裂隙巖含水巖組和碳酸巖裂隙巖溶含水巖組，具有統一的地下水位和補給、徑流、排泄條件，它們之間并無相對隔水層存在。富水性有一定差別，但無明確界線。

1.4 弱～中等富水的裂隙巖溶含水巖組

由三疊系中統黃馬青組（T2h2）地層組成。巖性為泥巖、角巖化泥質粉砂巖、粉砂質泥巖及粉砂巖。含水層呈緩傾斜層狀，厚度18～216米。巖心呈堅硬或半堅硬，完整，多呈柱狀，裂隙不發育。富水性和滲透性均較弱。地下水位標高4～6米。

該含水巖組直接接受第四系孔隙含水巖組補給，與第四系孔隙含水巖組有較密切的水力聯系，存在相互的補排關系。

2 隔水層

2.1 三疊系中統黃馬青（T2h1）組隔水層

主要巖性為鈉長石角巖、角巖化粉砂巖等，巖石硬而脆，張裂隙不發育，厚4～134米，鉆孔揭露孔內很少出現漏水現象，視為隔水層，分布于礦區南部，構成局部隔水邊界。

2.2 石英閃長斑巖（隔水巖體）

巖性為石英閃長斑巖，鉆孔揭露巖石完整呈柱狀，裂隙極不發育，構成礦床的隔水底板。呈帶狀分布于礦區的西部，頂部與弱富水性的新近系（N）松散層直接接觸。據以往抽水資料，滲透系數K=0. 0096米/日，為相對隔水層巖體。

3 礦床充水主要因素

富水性中等至較強的裂隙巖溶含水巖組是礦床主要充水，直接充水并具有典型承壓水特征的一個含水層。其含水介質有兩種：一是裂隙，主要是構造裂隙；二是具有聯通性的孔洞（晶洞）系統。構造裂隙一般閉合緊密，部分微張開，張開寬度一般小于1毫米。孔洞（晶洞）在徐家山組和黃馬青組地層中都存在，但發育程度有差別，它們都殘留于產狀很陡，近于直立的方解石脈中。孔洞平均孔徑多在1～10厘米之間，聯通性良好，壁面皆生長有方解石晶體。它們是規模宏大，活動激烈的古地下水（包括巖漿后期熱液和熱水階段）在經歷長期的沉淀、充填作用之后殘存下來的地下水活動空間，這當然也是現今地下水的主要活動場所，反映現今地下水活動已相當遲緩，含水空間處于萎縮的階段[4]。鉆孔揭露到較大的孔洞，一般都發生孔內強烈漏水，坑道掘進中揭露到孔洞，則會發生突水。

含水層之間的水力聯系經7天7夜連續（群孔）抽水時的實際觀測，新近系水位觀測孔、第四系水位觀測孔水位未出現變化。從上下含水層接觸關系分析，在大尚家礦床內碳酸巖裂隙巖溶含水巖組與新近系（N）松散層含水巖組之間存在直接的水力聯系，但較弱，與第四紀全新世（Q4al）孔隙水之間無直接水水力聯系，但在“天窗區”內二者則存在直接的水力聯系。據多孔、群孔抽水時觀測孔水位下降幅度與抽水量成正比關系現象，尤其是群孔抽水時各觀測孔水位下降幅度是多孔水時觀測孔水位的一至三倍現象分析，由于短期內強抽水造成補給源不足所致。通過分析群孔抽水試降落斗形態圖，可以知道松散層孔隙水與基巖裂隙水力聯系相對較弱或不密切[5]。

根據小王家礦區以往抽水試驗資料，礦坑直接充水含水層為三疊系中統黃馬青組裂隙含水層，短時間抽水試驗松散層孔隙水與礦層裂隙水無水力聯系。

根據抽水試驗結果，第四系松散層孔隙水和三疊系黃馬青組裂隙水水位均有不同程度下降，說明松散層孔隙水與基巖裂隙水在開采狀態下存在一定的水力聯系。

上述情況表明，小王家礦區如果抽水時間長，在降深比較大的情況下，孔隙與基巖裂隙水則會產生一定的水力聯系。

[1]王大純，張人權等.水文地質學基礎 [M].地質出版社,1995.06.

[2]張元禧，施鑫源.地下水水文學 [M].中國水利水電出版社，1998.

[3]沈照理.水文地球化學基礎 [M].北京：地質出版社，1999.

[4]薛禹群等.地下水動力學 [M].北京：地質出版社，1997.

[5]周忠一.區域水資源評價 [M].北京：中國水利水電出版社，1996.1.

小王家大尚家礦段含水層之間的水力聯系研究

■李中權

P6[文獻碼]B

1000-405X（2016）-10-89-1

李中權，男，本科，工程師。