淺析新疆哈密市M1033鐵礦礦區含水層的供水意義

程潔萍

（新疆維吾爾自治區有色地質勘查局七0四隊 哈密 839000）

1 自然地理位置概況

1.1 氣象

新疆哈密市M1033鐵礦礦區屬典型的大陸性荒漠氣候，夏季酷熱，少雨、多風、四季不分明，夏冬季特別長，春秋季很短暫，夏熱冬寒，晝夜溫差大。礦區最高氣溫可達45°C 以上，最低氣溫-27.5°C，年均降雨量為60毫米，多年平均蒸發量3140毫米。礦區多西北風，風力一般5～6級，4～6月份為多風期，最大可達8級以上。

1.2 水文

礦區位于雅滿蘇鎮南部，礦區及附近無地表水體，礦區地下水的補給來源主要是大氣降水，但礦區屬典型的大陸性干旱氣候，降水量極少，據相關資料顯示，地下水埋深水位變幅不大，一般為0.2～0.5米，但變化頻率較高。據觀測，礦區一個水文年中，8～10月為豐水期，1～4月為貧水期，其他月份為枯水期。

1.3 地形地貌

礦區屬剝蝕丘陵地貌，總體地勢東南部高北西部低。海拔標高1254米～1286米之間，相對高差10米左右。山體呈渾圓狀，地形較平緩，區內山體高10～20 米，山體坡度15～30°，部分地區基巖裸露。山丘之間淺緩沖溝發育，規模不大，在區內中、西部為平坦的洼地，區內植被較少，多沿溝谷發育，為干旱的戈壁荒漠地貌景觀。

2 礦區地質環境背景

2.1 地層巖性

區內地層出露震旦系、寒武系和奧陶系。礦區露頭較少，主要分布在礦區南部及東南部，露頭面積約占礦區總面積的四分之一，大部分地區被第四系所覆蓋。

2.2 地質構造

礦區位于天山褶皺系，方山口大背斜，M1033背斜的北翼，構造線方向以東西向為主，其次是北東向。礦區斷裂和巖漿活動都較發育。

東西向構造的形成，有著長期發展的歷史，經受過多次復雜的構造運動，是南北向擠壓應力長期作用的結果。北東向構造的產生，錯移了礦區東西向構造，聯系區域上第三系苦泉組呈北東向展布的特點，推斷其產生于新生代。

3 水文地質

礦區屬典型的大陸性干旱氣候，降水量極少，礦區及附近無地表水體，地下水的補給來源主要是大氣降水，但地下水的補給來源十分貧乏。巖層中除了基巖風化裂隙水（包括斷層構造裂隙水）外，都可視為不含水或微弱含水巖層。礦區地下水與地表水之間水力聯系弱，水循環交替極差，礦體頂底、板圍巖均為相對隔水層，礦山目前探礦坑道中見有明顯的滲水現象。礦體雖然大部分埋藏于當地侵蝕基準面之下，但礦區地形有利于自然排水，采礦方式為硐采，采礦對礦區地下水、地表水影響輕微。

該礦區地層簡單，地質構造較復雜；含水層空間分布比較穩定，地下水補給、排泄條件簡單，水化學類型單一；地下水埋藏東深西淺；故該礦床屬于裂隙水充水的水文地質條件簡單-中等，即II類I-II型。

4 巖層的含水性

礦區地層出露情況及其水理性質由新到老敘述如下，含水層要素見表1。

（1）第四系沖積淤積砂礫石層（Qh）

由區內暫時洪流沖積而成，多分布于地形低洼處，暫時性沖積淤積河床，巖層中泥質含量較多，由于厚度有限，很難形成地下含水層，為區內透水而不含水巖層。

（2）戈壁礫石層（Qp）

為洪積沖積而成，地形上一般分布較高，出露普遍，同樣由于厚度不大，未見地下水，為透水而不含水巖層。

（3）第三系砂礫（碎）石層裂隙孔隙層間水，巖層為磚紅色泥巖，泥質膠結的砂礫（碎）石層，地面未見出露，多隱伏于第四系松散沉積物之下，分布于礦層以北，厚度最大可達80米，礦區內大部分鉆孔中該層巖石致密，不含水，少數鉆孔中含水層可見厚度1～8米，變化較大，主要為孔隙層間水。泥巖為隔水層，未作分層抽水工作，水位、水量不清。

（4）基巖風化裂隙水（包括斷層脈狀水）

礦區基巖出露由北向南分別為中下奧陶統到震旦系巖組，在構造作用下，巖層陡傾或近于直立，從巖性方面無法劃分具體含水巖層，據鉆孔簡易水文資料統計，31個鉆孔中有21個孔覆蓋層下至60米左右有明顯的漏水現象。說明礦區基巖裂隙水主要賦存于風化裂隙帶中。

表1 含水層主要要素

5 含水層供水意義

由上可知，礦區地下水類型主要有松散巖類孔隙水、基巖裂隙水、碳酸鹽巖類裂隙溶洞水，對各含水層的供水意義評價如下：

（1）松散巖類孔隙水：松散巖類孔隙水分布在礦區大溝谷局部地段，含水層巖性為砂礫（碎）層，厚度不大，一般1～2 米，最大不超過5 米，與裂隙水有密切聯系。地下水主要為第四系孔隙潛水，其動態極不穩定，埋深較淺，巖層富水性與區域一致，西部豐富，東部貧乏，水質易受周圍環境影響，供水意義不大。

（2）基巖裂隙水：基巖裂隙水在礦區內廣泛分布。M1033 鐵礦東礦礦區風化裂隙水以巖性劃分為層狀巖類裂隙水和塊狀巖類裂隙水。層狀巖類裂隙水：在變質巖系和火山巖系構成的風化帶中廣泛分布，地下水類型為潛水，含水層在方山口附近主要是寒武系板巖，局部為大理巖類，水位埋深55～95 米，含水層富水性貧乏，地下水主要賦存在淺部風化帶裂隙中，地下水分布普遍、埋藏淺，但水量貧乏，供水意義不大。塊狀巖類裂隙水—侵入巖含水層組：主要分布于丘陵地區，侵入巖裂隙發育特征，大體與變質巖相似，塊狀巖類裂隙水賦存與分布受北東、北西西兩組裂隙控制，水量變化較大，頭吊泉以西含水層巖性為華力西中期花崗巖風化裂隙帶含水，水量甚微，鉆孔驗證證明大理巖基本不含水，供水意義不大。

（3）碳酸鹽巖類裂隙溶洞水：分布于丘陵區，含水層以震旦系巖組為主，寒武、奧陶亦有零星分布，水類型為潛水，單井涌水量5.77 立方米/日，礦化度4～5 克/升，水化學類型為SO4－Cl－Na 型，水中含放射性元素為其特征。方山口地區位于方山口大背斜軸部及南翼，在大理巖和下寒武接觸面以下5～10米，溶洞極為發育，最大可達1.5×3.3×4 米，最長可達10 米以上，但大多無水，供水意義不大。

綜上所述，該礦區地下水類型為潛水，潛水受氣候條件影響，季節性變化明顯，水量貧乏，礦床充水的主要途徑是基巖風化裂隙水（包括斷層脈狀水）的張裂隙中，張裂隙主要發生在淺部，深部由于擠壓和充填多呈閉合狀，深部由于缺乏穩定的補給來源，僅有靜儲量。值得注意的是地下水為咸水，地下涌水僅供生產用水，含水層飲用水供水意義不大。