云南省普洱市某鉛鋅礦區的水化學特征及水文地質研究

蔡坤勇

（云南華聯礦產勘探有限責任公司，云南 曲靖 655000）

鉛鋅礦是云南省優勢礦產資源，2002年國土資源大調查實施以來，鉛鋅礦一直是云南省礦產資源調查評價的主要礦種，云南省內鉛鋅礦產資源主要在普洱市，由于鉛鋅礦產資源用途廣泛，主要用于軍事工業、醫療器械制造業、化學工業、電氣工業等領域。

隨著工業經濟的快速發展，云南省普洱市鉛鋅礦產資源得到了大力開發，開采力度以及開采規模正在逐漸擴大，雖然滿足了工業對鉛鋅資源的需求，但是也給云南省普洱市鋅礦區的水環境以及水文地質帶來了嚴重破壞。具有關統計資料顯示，云南省普洱市一些大型鋅礦區周圍淺層地下水環境污染嚴重，已經威脅到了正常生產生活用水，所以此次云南省普洱市某鉛鋅礦區的水化學特征及水文地質進行了深入研究，為改善鉛鋅礦區水環境提供理論依據，同時促進綠色鉛鋅礦區的建設。

1 云南省普洱市某鉛鋅礦區的水化學特征

為查明云南省普洱市某鉛鋅礦區不同潛水含水層地下水化學特征，此次勘查，在同一個采樣點，分枯水期、豐水期各采集一次水樣，共計20件（枯水期、豐水期各10件），水樣類型有地表溪溝水、坑道水、地下水露頭點（泉、裂隙水）和鉆孔水[1]。

樣品分布在與礦區有密切聯系的潛水含水層中，包括勐野江水2件，礦坑水2件，K1j1裂隙水8件（坑道裂隙水、鉆孔各2件，泉水4件），J2h裂隙水4件（源自J2h粉砂巖、泥巖地表水），K1w裂隙水2件（源自K1w砂巖地表水），K1w+K1j裂隙水2件（源自K1w+K1j砂巖地表水），水樣分布基本情況如下表所示。

表1 水樣分布基本情況

此次采集的地表溪溝水，礦區植被茂盛，為四季長流水，溪溝流域面積較小（其流域均在礦區范圍內），能代表出露潛水含水層地下水，分別代表著云南省普洱市某鉛鋅礦區的淺層地下水、深層地下水以及地表水。水樣采用瓶裝法現場采集，用容積為5l的洗凈聚乙烯壺盛放，每組樣品一壺，在現場加蓋擰緊后，再用蠟封口[2]。樣品在36h內送監督檢測中心（MA資質單位），10天內獲測試結果。整個過程符合水樣的采集和測試規范[3]。此次云南省普洱市某鉛鋅礦區的水化學檢測主要采用單因子評價和綜合指數評價法，水化學參評因子包括：pH、總硬度、NO3-、NO2-、NH4+、CN-、CN-、CN-、Fe、Mn共10項。下表為云南省普洱市某鉛鋅礦區的水化學成分表。

表2 云南省普洱市某鉛鋅礦區主要離子濃度統計/mg·L-1

通過對云南省普洱市某鉛鋅礦區常規水化學參數分析，該礦區地形水域地表水內含有豐富的NO3-、NO2-、NH4+化學物質，除此之外還存有少量的CN-、F-、I-、Fe、Mn化學物質。下圖為云南省普洱市某鉛鋅礦區水化學成分濃度圖。

圖1 云南省普洱市某鉛鋅礦區水化學成分濃度圖

并且據野外和室內測定，云南省普洱市某鉛鋅礦區水溫一般在16℃～17℃，而且穩定；枯水期PH值一般變化在6.28～8.23之間（絕大部分為7.31～7.97），僅牛倮河W16泉水為6.28，顯示弱酸性水，新八家村口溪水、落沙河水、甘蔗地W6泉水為8.08～8.23，顯示弱堿性水；豐水期PH值在7.36～7.83之間，總體屬中性水。

總硬度多數為1.73mmol/l～5.87mmol/l（107.2mg/l～189.15mg/l），屬微硬水或軟水，少數（3件水樣）為0.19mmol/l～1.34mmol/l（6.10mg/l～43.3mg/l），屬極軟水，僅1002m坑道礦坑水（豐水期）為7.17mmol/l（230.9mg/l），屬硬水。溶解性總固體較低＜1g/l，為淡水。

2 礦區地下水的演化

云南省普洱市深層地下水變質是水化學成分之間相互反應而引起離子組合比例發生變化的一個過程，根據地下水分類方案，可將該研究區域的地下水分為初期變質水、中度變質水、高度變質水以及未變質水。而依照云南省降水情況及該地區水化學同位素分析結果顯示，在較為適宜的地質條件下，降水可以通過合適的地質構造裂隙進入深部地層，完成礦區深部地下水的補給，地下水的水樣元素趨于穩定，補給、徑流、排泄條件較好。

3 云南省普洱市某鉛鋅礦區水文地質

目前云南省普洱市某鉛鋅礦區范圍內已經出露3個潛水含水層和2個承壓水面，地層總體走向呈近東北向，傾向北，傾角15°～70°大小不等，自南向北分別為二疊系上統長興組上段P1c1灰色薄至中層狀灰巖、生物碎屑灰巖夾碎屑巖裂隙溶洞含水層，下二疊統21P黃色、黑色薄至厚層狀灰巖、生物碎屑灰巖夾碎屑巖裂隙溶洞含水層，上二疊統下段11P灰黑色、黑色泥晶泥巖、生物碎屑泥巖裂隙溶洞含水層，二疊系上統龍潭組P2l淺黃色、灰綠色泥巖承壓水面，侏羅系下統和平鄉組J2h灰色、灰綠色、紫紅色泥巖、粉砂巖承壓水面。云南省普洱市某鉛鋅礦區含水層與承壓水面水文地質特征如下。

含水層分布在云南省普洱市某鉛鋅礦區的中部，巖性為變質巖（普遍含硫化物），主要為中層狀灰色、黑色生物碎屑灰巖，層體厚度大約為206.36m。礦區含水層的單位涌水量大約為5.3L/S～12.6L/S，根據該礦區以往的水文地質勘查資料顯示，含水層的平均單位涌水量為11.5L/S，由于該礦區含水層中夾一層粉質泥巖，有可能會造成含水層局部產生承壓水面，同時也是礦坑涌水量較小的主要原因。在礦區主要的三個含水層中，下二疊統黃色、黑色薄至厚層狀灰巖、生物碎屑灰巖夾碎屑巖裂隙溶洞含水層富水性較強，是該礦區主要的含水層，并且大量鉛鋅體賦存于該含水層中，對礦床充水有直接的影響。

承壓水主要分布在云南省普洱市某鉛鋅礦區的北部，主要巖性為灰色、灰綠色、紫紅色泥巖、粉砂巖，具該礦區水文地質勘查資料顯示，礦區地質斷層節理裂隙發育不完整，并且地表水流量極少，平均流量均小于0.5L/S，并且承壓水層內褶皺發育也不完整，無法為地下水提供良好的運輸條件，說明云南省普洱市某鉛鋅礦區承壓水層具有良好的富水充足。

4 結束語

此次研究的云南省普洱市某鉛鋅礦區水化學特征與水文地質，主要是解決礦區地下水基本特性問題，礦區地下水資源的開發利用和生態環境安全已受到一定程度的威脅，加強地下水環境質量的保護已迫在眉睫。