新疆別魯礦區水文地質特征淺析

趙永勛

（新疆維吾爾自治區有色地質勘查局七0一隊 昌吉 831100）

礦區屬阿勒泰高寒山區，海拔2300～3200米，相對高差一般為300～600米，地形中度切割，屬構造剝蝕侵蝕型中高山區地貌。

礦區屬大陸性寒溫帶干旱氣候，礦區冬季嚴寒而漫長，夏季炎熱，春秋季短暫。礦區內季節性洪溝發育，來水時段不均，主要呈樹杈狀由東向西或由西向東匯流至額爾齊斯河。

1 礦區所處水文地質單元

礦區位于額爾齊斯河流域地下水山間補給區。礦區整體地勢呈南高北低，東高西低，山間溝谷發育，季節性有水，地下水主要為基巖裂隙水和第四系孔隙水。礦區中部有一條西北-東南向的地表分水嶺，季節性沖溝發育，來水時段不均。礦區地表分水嶺為礦體主要賦存地段，分水嶺西側泉水出露最低點高程為2520m，為礦區侵蝕基準面。

2 礦區地下水類型及富水性

2.1 第四系松散巖類孔隙水

礦區第四系主要分布在山間溝谷及凹陷處，為沖洪積物及殘坡積物，由泥砂、礫石組成。

區內山間溝谷中季節性地表逕流發育，主要接受大氣降水和冰雪融水補給，水的補給源有限，受地形坡度影響，蓄水能力較弱，泉水流量為0.62 升/秒，富水性弱，礦化度44.91 毫克/升，地下水化學類型為HCO3-Na型水。

2.2 構造裂隙含水層（帶）

礦區內發育有庫熱克特大斷裂，斷裂呈舒緩波狀彎曲，總體走向315°，向北東陡傾。據鉆孔揭露，斷層分布深度一般為50～200m，單孔分布密度一般為2～5處，斷層及影響范圍內巖石破碎，少量斷層帶內可見斷層泥，構造裂隙發育，裂隙走向與斷層走向基本一致，構造裂隙率為10%左右，并可見水蝕痕跡，賦存構造裂隙水。據礦區抽水試驗資料顯示，SHK002 水文鉆孔通過11.28 米、18.48 米、25.08 米三個穩定降深的抽水試驗后計算結果得出該孔平均滲透系數為0.1394 米/天，平均單位涌水量0.0152 升/秒·米，富水性弱，礦化度30.86 毫克/升，地下水化學類型為HCO3·SO4·Cl-Na型水。

3 礦區地下水的補給、逕流及排泄

礦區東部的中-高山區為水文地質單元的補給區，礦區西部為匯流逕流區，額爾齊斯河為本區水文地質單元的排泄區。礦區主要接受大氣降水、雪融水和地表水（季節性水溝）補給，地表水滲入松散表層的孔隙水逕流受地形地貌條件控制，沿山巒斜坡向兩側山谷或低洼地帶運移，在合適地帶又以泉的形式排出地表。礦區斷裂形成形態各異大小不等褶皺的張裂隙、層間破碎帶、裂隙密集帶及推覆滑動面，是地下水運移的通道，基巖中裂隙水以泉的形式集中排泄，但逕流主要受地質構造和裂隙的控制，地下水水位差異較大。

4 礦區地下水動態變化特征

區內地下水受大氣降水、雪融水和地表水（季節性水溝）補給，地下水動態主要受季節性變化影響。礦區內選擇了3個鉆孔、3處泉水進行水位和涌水量動態長期觀測（由于礦區位于無人區，冬季寒冷而漫長，無法進行1 個完整水文年的觀測）。觀測結果表明ZK501水位變幅1.15米，ZK403水位變幅1.04米，ZK701 水位變幅0.45 米，鉆孔內水位一般為雨季水位高，旱季水位低，與大氣降水呈正相關關系。

泉水流量隨季節性變化較大，其中Q01 流量為0.11～0.54升/秒，最大值為最小值的4.9倍；Q03流量為0.29～0.62升/秒，最大值為最小值的2.1倍；Q04流量為0.31～0.72升/秒，最大值為最小值的2.3倍。流量均與大氣降水呈正相關，時滯一般為30 小時左右。泉水流量動態觀測（見表1）。

表1 泉水流量動態觀測表

5 礦區充水來源

5.1 大氣降水

礦區屬于大陸性寒溫帶干旱氣候，冬季嚴寒而漫長，夏季炎熱，春秋季短暫是主要的氣候特征。夏季平均氣溫20℃～25℃，最高28℃，冬季9～10 月大雪封山，第二年5～6月融雪，冬季平均氣溫-35℃，最低可達到-40℃。降水量豐富，雨量有規律的自南向北，由低山向高山逐漸增加，至北高山區降水更加豐富，在6～8月為雨季，時常陰雨連綿，霧鎖群山，是礦床充水水源之一。

5.2 雪融水

礦區位于阿勒泰高寒山區，降雪時間較長，一般為每年9月至次年5月。據收集到的氣象資料，礦區范圍內降雪集中于9 月中旬以后，每年降雪天數約250 天，積雪一般厚1.5～2 米，局部山區積雪時間最長達10個月，由于積雪融化速度相對緩慢，有利于雪融水的補給入滲。因此，雪融水亦成為礦床充水水源之一。

5.3 地表水

區內地形切割較大，屬構造剝蝕侵蝕型中-高山區地貌，溝谷發育，多為“U”和“V”型溝谷，大部分礦體均位于當地侵蝕基準面以上。區內季節性沖溝發育，溝床寬2～5m，縱坡坡降為15‰～30‰，一般無跌水坎，無堵塞現象，主要分布在礦床東北和西南兩側，每年7～8月暴雨時有水流出。

5.4 地下水

礦區內地下水為礦床主要充水水源。其中第四系孔隙水主要分布在山間溝谷及凹陷處，富水性弱；構造裂隙水通過側向排泄和坑底溢出直接滲入到礦坑內，成為礦床充水的主要來源。

6 結論

礦區當地侵蝕基準面標高為2520 米，地下水水位平均標高為2901 米，主要礦體位于當地侵蝕基準面以上，地形有利于自然排水。地下水類型主要為第四系孔隙水和構造破碎帶裂隙水，但均為弱富水性，地下水補給條件較差，疏干不產生塌陷，水文地質邊界簡單。根據《礦區水文地質工程地質勘探規范》（GB12719—91），別魯礦區水文地質勘查類型為水文地質條件簡單的裂隙充水礦床（二類一型）。