新疆溫泉縣哈爾達坂鉛鋅礦區水文地質特征研究

薛言 楊成梅

摘 要：新疆溫泉縣哈爾達坂鉛鋅礦是大型-超大型鉛鋅礦，礦區地形有利于自然排水，地表水體較發育，充水含水層為層狀巖裂隙含水層、溶蝕裂隙含水層和構造裂隙含水層，富水性弱。地下水補給條件差，礦床充水類型為裂隙充水型。

關鍵詞：哈爾達坂；鉛鋅礦；水文地質；裂隙充水

一、區域水文地質特征

礦區位于賽里木湖西北別珍套山一帶，海拔高度2876-4112米，地勢呈北高南低，地形切割強烈。屬半干旱高寒山區。礦區內及周邊分布河流和常年性水溝。礦區位于沃托格賽爾河上游段，河流長約200km。流量一般為0.5～5.0m3/s，最大流量可達60m3/s，每年11月至次年3月為冰凍期，年徑流量約3000萬m3。常年性水溝主要分布于沃托格賽爾河北側，據水文地質地表測繪資料，礦區內分布3條常年性水溝[ 1 ]。

二、礦區水文地質特征

（一）礦區含（隔）水層概述

礦區內含（隔）水層主要類型有基本不含水的第四系松散土層、第四系孔隙潛水含水層、層狀巖裂隙含水層、溶蝕裂隙含水層（帶）、構造裂隙脈狀含水帶。其中第四系土層為富水性弱的松散孔隙潛水含水層，其他為含水層為富水性弱的裂隙潛水含水層。礦區內分布侵入巖，主要為石英閃長玢巖和閃長巖等。據鉆孔工程地質編錄，該類巖石中風化層以下較完整，裂隙發育程度低，裂隙率一般小于1%，結構致密，為典型隔水巖性。

（二）礦區地下水補給、徑流和排泄特征

根據中國水文年鑒（1980～2000年）資料提供的經驗數據估算，礦區內地下水補給水量11340m3/km2。從礦區地貌特征看，北部為地下水的補給區。礦區地下水總體流向為北向南方向。

補給水源進入地下水補給區，地下水接受補給路徑為層間裂隙帶、斷層帶和溶蝕裂隙帶。補給水源入滲后，進入地下水徑流循環通道，風化網狀裂隙水和松散堆積層孔隙水潛水一般經過短暫徑流后，大部分在短時間內蒸發，另一部分就地排泄于溝谷低洼處或負地形處，還有一部分通過各類裂隙帶進入地表或淺部斷層帶、層間裂隙帶和溶蝕裂隙帶，直接進入構造裂隙、溶蝕裂隙帶和層間裂隙帶參與構造帶裂隙水和層狀巖裂隙的循環徑流，形成深部地下水。

礦區內地下水排泄方式：大部分淺層地下水以蒸發的形式排泄；部分經過短暫徑流后，在地形低洼處就地排泄；深部層狀巖裂隙、溶蝕裂隙水和構造裂隙水一般不在淺部和地表排泄。

（三）礦床充水水源及充水方式

礦區礦床充水類型主要為裂隙充水型，屬于富水性弱裂隙型充水礦床，礦床充水水源有大氣降水、雪融水、地表水、淺層地下水。區內溶蝕裂隙水、層狀巖裂隙水和斷層帶裂隙水為最主要的地下水類型，埋藏淺，大多呈條帶狀和脈狀分布。礦區處于永凍區內，礦床充水的連續性和持續性相對較差。據此判定，區內礦床充水類型為富水性弱的層間裂隙-溶蝕裂隙-斷層裂隙充水型礦床。

（四）礦區水化學特征及水質評價

詳查期間，采集地表水和地下水露頭水樣共5件進行簡分析和全分析測試，測試結果顯示，區內地下水、地表水礦化度0.08～0.66g/L，PH值7.75～8.29，總硬度70.1～380.3mg/L，總堿度60.0～100.1mg/L。此外微量元素及有害物質均在允許值范圍內。

區內地下水和地表水水化學類型為硫酸重碳酸鈣鎂型水和硫酸重碳酸鈣型水為主，屬于微堿性低礦化度的淡水，水物理性質為無色無味無嗅透明；根據《巖土工程勘察規范》（GB50021 2001），區內地下水對砼及鋼結構有一定的腐蝕性，水質中等[ 2 ]。

（五）礦區地下水動態特征

區內地下水受大氣降水、雪融水和地表水（季節性水溝）補給，各種類型地下水動態差異大。詳查期間，選擇3處進行流量動態長期觀測。動態觀測結果表明，區內地表水流量動態變化較小，穩定性較好。

（六）礦坑涌水量預測

本次采用滲入系數法和水均衡法對礦坑涌水量進行預測。礦區未來礦坑涌水量為1359m3/d和1680m3/d。礦坑涌水量預測值中主要誤差表現在礦區含水層厚度、采深和采礦系統面積方面。由于礦區含水層為層狀和帶狀，富水性差異較大且不均勻，故將其全部劃分為富水性均勻的含水層與實際存在一定差異；礦區內分布多層礦體，埋深差異較大，且采礦順序為自上而下，在開采下部礦體時，上部的疏干區將影響下部采區礦坑涌水，即在分布疏干區情況下，深部采區礦坑涌水將大大減小，與理論計算的涌水量差異較大，故未來礦坑涌水量一般會比預測值小。

（七）水質評價

地表水供水源沃托格賽爾河，對該河水按《生活飲用水衛生標準》（GB/T5750-2006）進行簡易分析。檢測結果：沃托格賽爾河總礦化度84.4mg/L。可見該河水礦化度較低，經過細菌處理后可以用于生活飲用水[ 3 ]。

礦區未來工業用水亦可利用沃托格賽爾河水和4#水溝水，水量豐沛，且水質可滿足工業用水要求，對混凝土無分解性侵蝕。是較好的工業用水，也是好的灌溉用水，可用于固體礦產采掘業，洗礦用水，及礦區綠地澆灌，經殺菌處理后可用于生活飲用。

三、結論

綜上所述，礦區礦體位于當地侵蝕基準面以上，地形有利于自然排水；盡管地表水體較發育，但地表水水位在礦體底板標高以下，充水含水層為層狀巖裂隙含水層、溶蝕裂隙含水層和構造裂隙含水層，富水性弱；主要充水含水層與地表水體無直接水力聯系；總體而言地下水補給條件差；預測3400m以上水平井采正常涌水量為1359～1680m3/d；礦床充水類型為裂隙充水型。故礦區水文地質勘探類型為裂隙充水礦床，復雜程度為第一型，即水文地質條件簡單的裂隙充水礦床。

參考文獻：

[1] 成勇，閆存興，朱生善，俞彥龍，張暉.新疆溫泉縣哈爾達坂層控型鉛鋅礦床的發現及其找礦意義[J].西北地質，2012（3）.

[2] 姚柏華，唐名富，周潔軍，謝廷勇，劉芳.廣西某鉛鋅礦區水文地質及地下水重金屬污染途徑分析[J].礦產與地質，2015（1）.

[3] 李巧，周金龍，高業新.新疆北部平原區2003-2011年地下水水質變化特征[J].地學前緣，2014（7）.