安徽廬江地區某鉛鋅礦床水文地質及環境地質問題分析

姬志帥

（安徽省地質礦產勘查局312地質隊，安徽 蚌埠 233000）

安徽廬江地區某鉛鋅礦床位于安徽廬江縣南東方向20km處，礦床位于廬樅盆地之北東緣，礦床規模為大型礦床[1]。礦床屬于隱伏礦床，為了提高資源開發與利用效率以及安全生產，對該鉛鋅礦床的開采水文地質條件以及對環境地質的影響等進行了分析，為制定資源開采方案提供依據。

1 礦區水文地質條件

1.1 含水巖組特征

根據礦區水文地質特征以及富水規律將礦區含水巖組劃分為松散巖類孔隙水含水巖組、閃長玢巖—粗安斑巖類基巖裂隙水含水巖組、砂巖類基巖裂隙水含水巖組、正長巖類基巖裂隙水含水巖組和斷裂破碎帶含水巖組。

松散巖類孔隙水含水巖組以第四系粉砂質粘土、砂礫層、含碎石粘土，主要分布在礦區溝谷以及低洼區域，多呈層狀、似層狀展布。上部以粉砂質粘土為主，厚度介于3m～9m作用；下部為砂礫石層，厚度為0～10m，多呈透鏡狀展布。該層總體上呈松散狀巖石類型，因此透水性較好，富水性較差，是地表水體與深部水體溝通的主要通道。

閃長玢巖—粗安斑巖類基巖裂隙水含水巖組，厚度約為300m～750m，該組底板標高約為-550m～-750m。閃長玢巖—粗安斑巖類具有不同程度的硅化、黃鐵礦化、高嶺土化以及鉛鋅礦化。該含水巖組的裂隙發育率不均勻，在斷裂破碎帶、節理等發育區域裂隙較為發育，且硅化、高嶺土化、黃鐵礦化等較發育；在裂隙不發育的區域硅化、高嶺土化、黃鐵礦化等也相對弱發育[2]。在裂隙發育區域富水性較好，水蝕現象較明顯，單位滲透系數為8.62m/d，單位涌水量為3.2L/(s·m)。總體上，閃長玢巖—粗安斑巖類基巖裂隙水含水巖組的富水性較好，是礦床充水的主要來源之一。

正長巖類基巖裂隙水含水巖組主要分布于礦區東部區域以及礦體底部，正長巖類基巖裂隙水含水巖組頂板標高介于-627m～-880m，裂隙不發育，巖芯較為完整，巖芯中未發現明顯的水蝕現象。總體上，正長巖類基巖裂隙水含水巖組的富水性較差，為相對隔水層，且位于礦體下部，對礦床開采影響相對較小。

砂巖類基巖裂隙水含水巖組主要由泥質粉砂巖、石英砂巖等碎屑巖組成，巖石較為硬脆，導致巖石較為破碎、裂隙發育。砂巖類基巖裂隙水含水巖組頂板標高介于-110m～-680m，主要呈北東—南西向呈帶狀分布，總體傾向南東，傾角中等。該含水巖組裂隙較發育，多為陡傾角，總體上富水性較差，為弱含水層巖組。

斷裂破碎帶含水巖組，礦區斷裂構造不發育，總體上為一單斜構造體系，呈北東東～南南西向展布，傾向南東，傾角中等，局部區域可見小褶曲和破碎帶。在破碎帶中發育硅化，巖芯較為破碎，斷層傾角較陡，發育高嶺土化、黃鐵礦化等，為深部地下水補給等提供了通道，對礦床充水具有補給影響。

1.2 地下水的補徑排條件

根據礦區地形地貌以及礦區含水巖組、隔水巖組單元的劃分，結合區域水文地質特征認為礦區內地下水的補徑排條件主要受控于礦區地形地貌、地層巖性以及構造裂隙發育程度。礦區內的地下水主要接受大氣降水補給，局部區域接受地表河流補給。礦區東部區域地形切割較為強烈，徑流較快，受大氣降水補給較明顯。礦區西部區域地形變化較小，以平原或者淺丘陵為主，且地表分布大面積透水性良好的松散巖類孔隙水含水巖組，因此接受大氣降水補給的能力相對較弱。

1.3 礦床充水因素分析

根據礦區水文地質條件以及礦體分布規律，礦區內閃長玢巖—粗安斑巖類基巖裂隙水含水巖組的富水性較強，受構造裂隙的影響較大，是礦床的充水因素之一，對礦產資源開發利用有一定影響。

但是，由于閃長玢巖—粗安斑巖類基巖裂隙水含水巖組含水巖組富水性不均勻，加之水質較好，滿足生活用水的基本條件，因此，可以通過疏干處理用作生活用水。此外，礦體標高主要介于55m～-650m之間，礦體大部分位于當地侵蝕基準面之下，因此，砂巖類基巖裂隙水含水巖組對礦床也存在一定的充水，但總體上影響較小，對礦床充水不明顯。

2 環境地質問題分析

2.1 采礦活動對水資源的影響

鉛鋅礦體埋深差異較大，即在縱向上礦體的埋深變化較大，導致在開采過程中采用大降深的疏干方法導致礦區區域地下水水位明顯下降，使得原來充水的地質體逐漸被疏干。礦區范圍內主要的含水地質體包括位于礦體上部的閃長玢巖、粗安斑巖等，富水性相對下部較強，且水質良好，是周邊居民良好的生活水源，若一旦疏干，對當地居民生活用水造成嚴重的影響[3]。此外，礦床以鉛鋅礦為主，屬于硫化物礦石，在開采過程中可形成大量的尾礦渣和廢石堆積，加劇了氧化程度以及水作用，使得硫化物氧化分解速度加快，進而造成地表水體、地下水體的污染，對當地居民的生活用水影響嚴重。同時，在礦產資源開發與利用以及礦石運輸過程中形成了大量的揚塵，揚塵中富含水化物，在空中飄浮逐漸堆積，對當地地表水體以及農田影響較大，不僅容易造成重金屬元素污染，還可以改變水土體的化學性質，如pH值等，進而影響農作用質量以及產量等。

2.2 采礦活動對礦區地表沉降的影響

礦床屬于隱伏礦床，并且礦體的埋深變化較大，在開采過程中以硐采為主，且容易形成多個采礦斷面，導致采空區大量存在。

雖然在采礦過程中采取了及時回填的處理方式，但是回填緊密程度等外在因素使得上覆地質體的受力結構，進而使得地質體發生不均勻的彎曲變形、破裂甚至是坍塌，進而導致地表發生不同程度的沉降變形，甚至出現地裂縫等問題。此外，礦區周邊村莊、農田較多，因此，在采礦過程中應加強地表沉降等方面的研究工作，防治地表沉降形變對當地居民生活及生命安全造成威脅。

3 結語

綜上所述，該鉛鋅礦床屬于隱伏礦床，開采以硐采為主。礦床的充水因素較為單一，以閃長玢巖—粗安斑巖基巖裂隙水充水為主，該含水巖組相對富水性較強，但是地下水補給條件較差，這是由于上覆含有一層松散巖類含水巖組，該組透水性較好，為地表徑流排泄提供了條件，因此，礦床的水文地質條件為中等復雜程度。

此外，礦產資源開采過程中容易對水資源以及地表沉降變形影響較大，在后期應加強上述兩方面的治理研究工作。