(安徽省地質礦產勘查局321地質隊,安徽 銅陵 244000)
桂花沖銅金礦區地處長江南岸丘陵地帶,屬低山~丘陵侵蝕、剝蝕地貌。山體呈北東向展布,山頂渾圓,其東南部為宣南盆地組成,北東部與繁昌火山凹陷相接。
礦區位于戴公山背斜的北東端的北西翼。從北西向東南依次為舒家店背斜、新屋里復向斜、戴公山背斜,背斜軸部地層由志留系及泥盆系地層組成,地下水類型為碎屑巖類裂隙水;兩翼由石炭系黃龍船山組~三疊系南陵湖組組成,地下水類型為碳酸鹽巖裂隙溶洞水、碳酸鹽巖及碎屑巖類裂隙巖溶水及碎屑巖類裂隙水;溝谷地帶由第四系沖積、坡洪積層組成,地下水類型為松散巖類孔隙水。不同類型的地下水分別埋藏在不同的地層單元中,其富水程度嚴格受巖性、構造和大氣降水制約,其中碳酸鹽巖裸露地表或隱藏、覆蓋于其它地層之下,巖溶較發育,含裂隙巖溶水。
按土體成因類型和巖性分粉質粘土夾碎石含水層和粘土、粉質粘土含水層。
①粉質粘土夾碎石含水層(Q4)。分布于沖溝谷地,巖性為淺棕色含砂粘土、砂質粉質輕粘土,厚度變化大,一般0.5m~38.5m,在河溝兩側局部具“二元結構”,富水程度弱~中等,水化學類型為HCO3-Ca型水。②粘土、粉質粘土含水層(Q2+3)。分布于礦區西部,巖性主要為粉質粘土、含鐵錳結核粘土及含礫粘土等,厚度一般0.5m~32.0m,含孔隙水,富水程度極弱的,可視為隔水層。
(1)中~厚層狀灰巖裂隙溶洞含水層(P1g2、P1q)。零星出露于礦區中部,由二疊系下統孤峰組上段及棲霞組灰巖組成,巖性為生物碎屑灰巖、含燧石結核及燧石條帶灰巖、灰質白云巖、白云質灰巖、碎屑灰巖夾硅質團塊,中~厚層狀,總厚度大于350m。地表見溶溝、溶槽、溶蝕裂隙,據區域水文地質資料,其泉流量大于1升/秒,富水程度弱~中等,地下水類型為HCO3-Ca、HCO3-CaMg型水,礦化度0.1克/升~0.3克/升。
(2)薄~中厚層狀灰巖巖溶裂隙含水層(T1n)。零星出露于礦區西、北部,由三疊系南陵湖組組成,巖性為薄層灰巖、瘤狀灰巖、白云質灰巖、生物碎屑灰巖,薄~中厚層狀,總厚度大于450m。地表見溶溝、溶槽、溶蝕裂隙,鉆孔內見溶蝕裂隙及溶洞。鉆孔揭露該層是大部分鉆孔有沖洗液漏失現象,最大漏失量大于70升/秒(ZK46)。據測井資料ZK43孔在孔深270m~280m、600m~650m存在弱含水層、ZK615孔在孔深350m~450m、630m~650m、1000m左右含水、ZK845孔在孔深198m、545m、650m左右存在弱含水層,650m以下無地下水活動跡象。另外在ZK46孔附近見陡傾斜巖溶裂隙,裂隙寬度大于10cm,傾向北東、傾角60°~80°,施工鉆進時在860.35m~890m掉鉆,裂隙壁為方解石晶體。據ZK43、ZK615孔對該層抽水試驗,其最大降深分別為50.8m、70.08m,單位涌水量分別為0.29升/秒米、0.16升/秒米、滲透系數分別為0.106米/日、0.032米/日,富水程度中等。水化學類型為HCO3-NaCa或SO4HCO3-CaNa型水,該含水層為礦體的主要充水層位。
分布于礦區中部許村一帶,由三疊系下統和龍山組、南陵湖組組成,巖性為灰巖、頁巖、泥巖,泥質灰巖、條帶狀灰巖等,葉片狀~中厚層狀,總厚度大于250m。地表見溶溝、溶槽、溶蝕裂隙,深部巖溶不發育。ZK845孔對其及南陵湖組混合抽水,最大水位降深91.43m、單位涌水量0.14升/秒米、滲透系數0.018米/日。
據區域水文地質資料,其泉流量一般小于0.5升/秒,富水程度弱,地下水化學類型為SO4HCO3-Ca型水,礦化度0.249克/升。
(1)硅質巖、炭質頁巖含水層(P2d、P21、P1g1)。分布于礦區中部東南側,由二疊系中上統大隆組、龍潭組及二疊系下統孤峰組下段組成。巖性為硅質巖、硅質頁巖、炭質頁巖、長石砂巖、粘土巖和硅質灰巖等,薄~厚層狀,總厚度大于70m。網狀閉合裂隙和方解石細脈發育,富水程度極弱。據區域水文地質資料,其泉流量小于0.2升/秒。水化學類型為HCO3-Ca型水。
(2)砂、頁巖含水層(K2x、D3w、S3m)。分布于礦區東部、南部,由白堊系中統宣南組、泥盆系上統五通組、志留系上統茅山組組成。巖性為礫巖、砂質雜砂巖、礫質雜砂巖、雜砂巖互層、石英砂巖、細砂巖、粉砂巖等,薄~中厚層狀,總厚度大于500m。表層裂隙發育,含風化裂隙水,中深部裂隙不發育。地表見泉水出露,泉流量0.15升/秒~0.27升/秒。據戴匯銅礦詳查資料,在K2x中抽水試驗,最大降深S=53.35m,單位涌水量q=0.019升/秒米,平均滲透系數Kcp=0.013米/日,富水程度極弱,水化學類型為HCO3-Ca型水。
(3)凝灰巖、泥巖含水層(K1k)。分布于礦區中北部,由白堊系下統蝌蚪山組組成,巖性為凝灰質粉砂巖、鈣質凝灰質頁巖夾細粒巖屑砂巖、流紋質巖屑凝灰巖、泥質粉砂巖等,薄~厚層狀結構,總厚度大于500m。地表風化裂隙發育,含風化裂隙水,中深部裂隙不發育,巖石較完整。據ZK615孔在該層注水試驗,試段長度217.06m,注水量15.74m3/日,水頭上升15.4m,滲透系數0.0066m/日。據區域水文地質資料,其富水程度極弱。
零星分布于礦區中部,由姚家嶺巖體和青山巖體組成,巖性為花崗閃長斑巖、石英閃長斑巖。地表風化裂隙發育,含風化裂隙水,中深部裂隙不發育,巖石完整,可視為相對隔水層,但是靠近接觸帶附近及局部地段構造裂隙較發育含水。
坡麓地帶第四系含水層富水程度弱~極弱,與基巖含水層的水力聯系極弱;沖溝谷地第四系含水層富水程度弱~中等,與下伏基巖含水層水力聯系較好。三疊系灰巖含水層和條帶灰巖夾鈣質頁巖含水層,富水程度弱~中等,淺部巖溶、裂隙發育,兩者之間水力聯系較好;二疊系碎屑巖類含水層和灰巖含水層,富水程度極弱~中等,兩者之間水力聯系弱;泥盆系、志留系碎屑巖類富水程度極弱,兩者之間水力聯系亦極弱;白堊系碎屑巖類裂隙水在ZK615孔地下水位埋深為33.26m,而南陵湖組巖溶裂隙水位埋深為45.1m,說明它們之間水力聯系極弱或不發生水力聯系。