西秦嶺造山帶九條溝金礦水文地質和工程地質特征初步研究

【摘要】在對九條溝金礦的地質概況進行詳細調查研究基礎上，本研究重點對該礦區(qū)進行水文地質及工程地質特征的分析研究，初步總結出該礦床開采條件，對指導下一步的勘查開采工作有重要意義。

【關鍵詞】九條溝金礦；水文地質；工程地質；開采條件

甘肅徽縣九條溝金礦位于西秦嶺造山帶之南帶，是秦嶺成礦帶的重要組成部分。本研究對該礦區(qū)及外圍的地表水、地下水進行了調查，對其水文地質特征進行了總結，同時結合礦區(qū)工程地質特征，對該礦床開采條件進行初步研究。

1、水文地質特征

礦區(qū)主要出露地層時代早，為震旦—奧陶系李子園群（Z-O2）L，志留—寒武系的丹鳳群上亞群（PZ）的大草壩組（PZ1d）及李家溝組（PZ1l），泥盆系舒家壩組（Dsh），石炭系舍口組（Cb）、月亮寨組（Cy）、界河街組（Cj）、成河組（Cc），侏羅系炭和里組（Jt），新近系甘泉寺組（Ng1）及第四系地層。礦區(qū)局部出露復式花崗巖體。礦區(qū)水文地質單元屬嘉陵江水文地質單元的Ⅲ級單元（麻沿河）的上游，為麻沿河水文地質單元的補給區(qū)。水系呈樹枝狀分布，礦區(qū)九條溝地表水自北向南徑流排泄。礦區(qū)內海拔最高1900m，礦床當地侵蝕基準面1500m左右，礦體位于標高1161～1674m之間。大部分礦體位于侵蝕基準面以下。礦坑自然排水面標高為1506m。

1.1 主要含水巖組

經過詳細的調查研究，礦區(qū)位于當地侵蝕基準面以上，礦床內無大的含水層和具備承壓含水層地質結構的巖層。礦床內主要含水巖層均屬松散巖類含水巖組。包括的主要含水層為九條溝河谷潛水含水層、殘坡積層孔隙水含水層。河谷潛水含水層為當地主要含水層，分布于礦床中部九條溝溝谷中，在礦床范圍內由北向南延展，河谷寬度20～100m，河床寬度2～5m。含水層巖性主要為河流沖積砂礫石層，塊石、漂石層，其次為局部溝谷口沖洪積形成的角礫層。厚度一般0.4～3.0m，水位埋深介于0.5～2m之間。殘坡積層孔隙含水層分布于礦區(qū)溝谷頂部的殘坡積物中。厚度一般5～10m，不均勻。含大量的植物根莖及少量的腐殖質。地下水沿該層順坡向下運移，遇完整基巖時，地下水運移受阻從而出露于地表。富水性弱，滲流特征為面狀流動，無統(tǒng)一的出水點，泉水流量均小于0.014L/s。大氣降水為其唯一補給來源，補給主要集中在7～9月份雨季期間，降雨強度小，持續(xù)時間長，利于大氣降水的下滲。

1.2 主要含水構造

礦區(qū)內主要地層為泥盆系第一、第五巖性段，巖性主要為灰綠色千枚狀粉砂質板巖、變質粉砂巖。在礦床范圍內的主要構造為韌性剪切帶，其次為與之平行或斜交的后期脆性構造，在韌性剪切帶內還發(fā)育較多的微劈理、微裂隙。

1.3 主要隔水巖組

區(qū)內地層基本均接受了長期的區(qū)域地質變質作用，區(qū)內主要隔水巖組為泥盆系的舒家壩組，西漢水群的第二、三、四巖性段，石炭系的成河組、月亮寨組、包括舍口組地層。巖性主要為板巖、含碳板巖、粉砂質板巖。巖石較完整，裂隙不發(fā)育，具有較好的阻水隔水能力。

1.4 地下水和地表水特征

礦床內地下水主要有：1.第四系孔隙潛水； 2.風化殼裂隙水；3.構造裂隙水。礦體主要賦存在泥盆系舒家壩組第一巖性段和第五巖性段的接觸部位的韌性剪切帶中，與晚期脆性構造中的構造裂隙水、脈狀水分布在空間上基本一致。礦床范圍內地表水體主要為九條溝溝谷水和西側甘溝溝谷水。九條溝地表水河雖然流經礦區(qū)，但據水文孔抽水試驗資料，目前對礦區(qū)地下水基本無補給。據2013年長期觀測資料表明，地表水流量受氣候影響極為明顯，大流量均出現在雨季暴雨過后的一兩天之內。

2、礦床工程地質特征

九條溝金礦床賦礦地質體為韌性剪切蝕變帶，賦礦巖性為弱蝕變的千枚狀板巖。礦區(qū)內地層普通經過了長期的內外地質作用，形成各種不同類型的軟弱結構面和不同特性的工程地質巖組。

礦區(qū)北側的許家臺子—同瓦溝逆斷層和鎖家莊—黑松溝逆斷層是區(qū)域內最重要的構造形式。該組斷裂多為近東西向走向，傾向北，傾角55°～85°。局部遭受了地下水的滲透和溶蝕作用，巖石易發(fā)生泥化、軟化，使巖層面摩擦系數變小，呈現為軟弱層。礦區(qū)節(jié)理裂隙規(guī)模較小，延伸數米，寬度多小于10cm。結構面表現為僅有0.1cm厚的白色斷層泥，巖石表面有滑動痕跡，裂面半開啟，充填物為原巖破碎物、碎裂巖、斷層泥等，局部可見極少量的灰白色碳酸鹽膜。在韌性剪切帶內發(fā)育少量小規(guī)模的晚期脆性構造破碎帶，對礦體和圍巖起到破壞作用。礦體及頂、底板圍巖均位于韌性剪切帶內，巖性為蝕變千枚狀板巖，屬較軟、軟弱巖石，巖體質量差。根據不同的軟弱結構面的組合類型、巖體結構特征、巖性特征、力學性質等，礦床工程地質巖組可劃分為：堅硬層狀中淺變質巖組，軟—較硬層狀、薄層狀中淺變質巖組軟弱薄層狀碎裂巖組。

3、結語

綜上所述，本礦區(qū)屬于裂隙含水層充水為主的礦床，勘查類型屬水文地質簡單的礦床。礦體大部分位于當地侵蝕基準面以下，地形不利于自然排水。礦床主要充水構造為韌性剪切帶，賦礦巖層為蝕變千枚狀板巖，含水性屬弱至極弱。礦床直接充水源為賦存于韌性剪切帶內的基巖裂隙水、構造裂隙水，該帶裂隙發(fā)育延展性差，沒有發(fā)現規(guī)模較大的晚期脆性導水構造及導水裂隙，充水通道不暢。另外，該礦區(qū)工程地質勘查類型屬層狀巖類；工程地質勘查的復雜程度屬中等型。礦區(qū)工程地質巖組分為堅硬、較堅硬層狀中淺變質巖組、軟—較硬層狀、薄層狀中淺變質巖組及軟弱薄層狀碎裂巖組。分別分布于礦區(qū)主要含礦、控礦的韌性剪切帶外圍及其帶內。礦體位于韌性剪切帶中部一帶，賦礦巖性為層狀、薄層狀的蝕變千枚狀板巖，片理發(fā)育，略有后期硅化，巖體完整性差，屬較軟巖石，巖石質量劣。

參考文獻：

[1]蘇琦. 淺談水利工程施工技術措施及水利工程施工技術管理[J] 黑龍江科技信息，2015（16）：253.

[2]房佩賢.專門水文地質學 - 1987

作者簡介：鐘暢懷（1966- ） 男，湖南益陽市人，工程師，寧夏核工業(yè)地質勘查院，從事水文地質與工程地質專業(yè)。