山東五蓮地區(qū)礦山水文地質(zhì)特征研究

馬世君

（山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第六地質(zhì)大隊(duì)，山東 威海 264209）

山東省五蓮地區(qū)某礦區(qū)位于區(qū)域性沂沭深大斷裂帶東側(cè)，區(qū)域構(gòu)造—巖漿活動(dòng)頻繁，成礦條件良好。礦區(qū)處于北東向和北西向斷裂破碎帶的交匯部位，同時(shí)也是沂沭深大斷裂帶的次級(jí)構(gòu)造，為深部成礦物質(zhì)的運(yùn)移、儲(chǔ)閉等提供了良好的通道和空間[1]，同時(shí)為深部礦物質(zhì)的運(yùn)移提供了良好的空間通道，對(duì)成礦有利。為后期礦山資源開發(fā)與利用建設(shè)需求，同時(shí)指導(dǎo)資源開發(fā)利用方案的確定，本文對(duì)該礦區(qū)的水文地質(zhì)條件進(jìn)行了研究，為進(jìn)一步編制開采礦山提供依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

1.1 地層

區(qū)域位于魯東地區(qū)沂沭斷裂帶之東側(cè)，大地構(gòu)造位置處于膠南隆起中北部之膠萊盆地西南緣，出露地層由老到新依次為（圖1）：①古元古界粉子山群祝家夼組（Htz）黑云母鉀長(zhǎng)片麻巖、黑云母變粒巖、斜長(zhǎng)角閃巖及大理巖等；②古元古界粉子山群張格莊組（Htzg）大理巖、炭質(zhì)板巖等；③下白堊統(tǒng)萊陽(yáng)群林寺山組（K1l）紫色、灰紫色厚層到塊狀角礫巖；④下白堊統(tǒng)萊陽(yáng)群曲格莊組（K1q）黃綠色礫巖、含礫粗砂巖、砂巖等；⑤下白堊統(tǒng)青山群后夼組（K1h）流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、流紋巖等；⑥下白堊統(tǒng)青山群八畝地組（K1b）灰黑色輝石安山巖、安山質(zhì)火山集塊巖、凝灰角礫巖等；⑦下白堊統(tǒng)青山群石前莊組（K1?q）流紋質(zhì)層凝灰角礫巖、層角礫凝灰?guī)r等；⑧第四系（Q）主要巖性為粘土質(zhì)砂、礫石層等，主要分布在河谷區(qū)域以及溝谷低洼區(qū)域。

1.2 構(gòu)造

礦區(qū)處于秦嶺—大別—蘇魯造山帶膠南—威海隆起區(qū)膠南隆起之膠南斷隆五蓮山凸起內(nèi)，礦區(qū)斷裂構(gòu)造主要分為NE向和NW向兩組（圖1），其中NE向斷裂為區(qū)延伸長(zhǎng)度大，產(chǎn)狀陡，呈2～4條帶狀分布，巖石較破碎，且蝕變發(fā)育；NE向斷裂常與NW向斷裂相互錯(cuò)斷，反映了區(qū)內(nèi)不同時(shí)代構(gòu)造活動(dòng)均較強(qiáng)烈，斷裂構(gòu)造十分復(fù)雜。綜上所述，礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造相對(duì)較為復(fù)雜，其導(dǎo)礦構(gòu)造與區(qū)域性沂沭深大斷裂帶有關(guān)，而儲(chǔ)礦構(gòu)造主要為北東向和北西向斷裂構(gòu)造的交匯部位。

1.3 巖漿巖

礦區(qū)巖漿巖活動(dòng)較頻繁，尤其以中生界燕山晚期最為強(qiáng)烈，區(qū)內(nèi)巖漿巖種類較多，出露面積分布較廣。巖漿巖形成時(shí)期主要有晉寧期、南華期和燕山晚期[2]（圖1）。其中，晉寧期侵入巖主要分布在礦區(qū)南部大部地區(qū)，巖性為新元古界榮成序列威海單元條帶狀細(xì)粒含黑云二長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖；南華期侵入巖巖性為麻姑館斑狀二長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖；燕山晚期侵入巖主要為中生代白堊紀(jì)花崗斑巖、花崗巖、細(xì)粒含角閃輝石二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖、中粒含黑云角閃石英二長(zhǎng)巖。

圖1 礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

2 礦區(qū)水文地質(zhì)特征

2.1 地下水主要類型

礦區(qū)及周邊地區(qū)大部分為低山丘陵區(qū)，礦區(qū)地表水和地下水均受地形、地貌、構(gòu)造的控制較為明顯。根據(jù)礦區(qū)地下水賦存特征，地下水的賦存及運(yùn)動(dòng)規(guī)律與地形、地貌特征相吻合，地下水類型主要為第四系孔隙水、碎屑巖類裂隙水和基巖裂隙水。

（1）第四系孔隙水：主要分布在水庫(kù)周邊及匯入河流兩側(cè)遠(yuǎn)離河床的丘陵地帶，丘陵地帶含水層為坡積、殘坡積薄層砂夾層、姜石等。河流中下游為沖積、沖洪積純砂礫石層，自河流的上游至下游，砂層的顆粒由粗變細(xì)、厚度由薄變厚、結(jié)構(gòu)由單層到雙層或多層、埋藏條件由淺到深、分選及磨圓程度逐漸變好，單井涌水量為＜500m3/d，水質(zhì)良好，為重碳酸鹽型水，礦化度＜0.5g/L。

（2）碎屑巖類裂隙水：含水層為下白堊統(tǒng)萊陽(yáng)群地層，巖性普遍堅(jiān)硬，結(jié)構(gòu)較緊密，不易風(fēng)化，裂隙極不發(fā)育，含水層為礫巖、砂巖，含水微弱。根據(jù)測(cè)井資料顯示：?jiǎn)尉克浚?00m3/d，水位埋深多1m～5m，個(gè)別近10m。溝谷地帶或巖漿巖穿插阻水形成小泉，自流量小于100m3/d，大部分小于20m3/d，水質(zhì)良好，多為重碳酸型水，礦化度小于0.5g/L。

（3）基巖裂隙水：分布面積較大，低山丘陵區(qū)皆分布基巖裂隙水，巖性為二長(zhǎng)花崗巖等，單井涌水量一般小于100m3/d，水位埋深一般為3m～5m，為當(dāng)?shù)鼐用竦闹饕嬘盟矗L(zhǎng)花崗巖在個(gè)別斷裂帶或接觸帶位置富水性較好，單井涌水量可達(dá)1000m3/d，水質(zhì)一般較好，井深100m～150m，如新醫(yī)院施工的水井位于松柏—叩官斷裂附近，井深97.5m，上部第四系沙土層下20m鐵管止水護(hù)孔后，單井涌水量達(dá)8m3/h～10m3/h，而在周邊的集居等地，一般涌水量?jī)H0.5m3/h～3m3/h左右[3]。基巖裂隙水則主要接受大氣降水補(bǔ)給，地下水運(yùn)動(dòng)方向與地形坡向及河流流向大致相同，在重力潛流和水力坡度影響下，流向河谷，基巖裂隙水最高水位一般出現(xiàn)在7～8月份，年最低水位一般出現(xiàn)在5～6月份。

綜上所述，結(jié)合在礦區(qū)內(nèi)部署施工的鉆孔工程資料，認(rèn)為礦區(qū)內(nèi)地下水在北西向和北東向斷裂的交匯處較豐富，根據(jù)轉(zhuǎn)孔資料顯示，在70.28m降深單井涌水量達(dá)110.24m3/h。

2.2 地下水的補(bǔ)給與排泄

賦存于巖漿巖不同裂隙中的地下水可分為：風(fēng)化帶裂隙水、斷層構(gòu)造裂隙水，巖漿巖巖體本身一般不含地下水，其地下水的補(bǔ)給排泄與氣候、地形、巖性、構(gòu)造等有密切的關(guān)系[4]，礦區(qū)地下水的補(bǔ)給來(lái)源，主要依靠大氣降水的補(bǔ)給，降水主要通過滲入的方式匯入風(fēng)化裂隙及構(gòu)造裂隙中，同時(shí)風(fēng)化裂隙中的水又對(duì)構(gòu)造裂隙進(jìn)行補(bǔ)充，使得地下水主要儲(chǔ)存在構(gòu)造裂隙中，地下水經(jīng)降雨期補(bǔ)給和周邊中低山及丘陵處地下徑流補(bǔ)給，排泄方式主要為地表徑流排泄。

2.3 地下水的水化學(xué)特征

礦區(qū)內(nèi)的基巖裂隙水，分布面積較大，如低山丘陵區(qū)皆分布基巖裂隙水。礦區(qū)內(nèi)水質(zhì)較好，多為HCO3-Ca·Mg型水，礦化度小于1g/L，根據(jù)鉆孔中的水樣測(cè)試結(jié)果顯示，礦區(qū)深部水化學(xué)類型為SO4·Cl-Na型水，礦化度1.5215g/L。

2.4 礦區(qū)深部水文地質(zhì)特征

鉆孔深部巖性主要為灰綠色凝灰?guī)r、凝灰角礫巖肉紅色二長(zhǎng)花崗巖、花崗斑巖、淺灰白色石英二長(zhǎng)斑巖、灰綠色煌斑巖、輝綠巖脈等，上部0m～11.00m為第四系砂礫石層，夾雜大量粘土，11.00m～317.00m為八畝地組火山沉積巖，該層巖性較致密，裂隙不發(fā)育，富水性不強(qiáng)，涌水量一般在3.2m3/h～15.2m3/h。下部主要受北西向斷裂構(gòu)造影響，根據(jù)鉆孔資料及簡(jiǎn)易水文觀測(cè)顯示，自1145m處往下都為受北西向斷裂活動(dòng)影響層位，裂隙較發(fā)育，富水性強(qiáng)。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，礦山地下水類型主要為第四系孔隙水、碎屑巖類裂隙水和基巖裂隙水，淺部水質(zhì)為HCO3-Ca·Mg型，深部為SO4·Cl-Na型水，礦區(qū)水質(zhì)較好。

地下水的補(bǔ)給排泄與氣候、地形、巖性、構(gòu)造等有密切的關(guān)系，主要依靠大氣降水的補(bǔ)給，排泄方式主要為地表徑流排泄。礦山水文地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單，有利于礦區(qū)深部資源的開發(fā)與利用。