甘肅肅北雙尖山地區某金礦床水文地質條件研究

劉東風

（甘肅省地質礦產勘查開發局第四地質礦產勘查院，甘肅 酒泉 735000）

研究區地處甘肅河西走廊以北的北山地區，屬干旱荒漠區，為中低山丘陵地形，海拔為1850m～2050m，地形切割較強烈。研究區年降雨量7.54mm～149.8mm，年平均降水量81mm，由于受季節的影響，降水多集中于6～8三個月，占全年降水量的70%左右。

區內無常年地表水流，僅在暴雨后有短暫徑流，大部分沿溝谷洼地自南向北呈散狀流出區外總體上區域水文地質較簡單。為確保金礦資源開采的安全性，本文在外業調查的基礎上對該礦床的水文地質條件進行了總結，為編制資源開發方案提供依據。

1 區域水文地質特征

1.1 區域水文地質特征

區域氣候干燥，降雨量小，蒸發量大，土面蒸發強烈，植被稀少，是本區地表及地下水相對貧乏的原因。區內地下水埋藏較深主要受大氣降水滲漏補給，基本上以潛流形式就地遷移，或消耗于蒸發和植被蒸騰。區內地下水的分布受地形地貌、地層巖性、地質構造和降水特征控制。地下水的分布極不均勻，一般呈條帶狀分布，使一些地段貧水或無水。在較大山前及山間戈壁平原一般堆積有較厚的第四系洪積松散砂碎石，透水性較好，受降水及地表洪流滲入，往往形成局部富水帶。在大面積分布區的石炭系安山凝灰巖，輝綠玢巖，華力西期鉀長花崗巖屬低山丘陵區，降雨量稀少，地下水補給條件很差，往往是地下水較貧乏區。

1.2 區域地下水類型

研究區區域地下水按其賦存條件、水力特征可以分為第四系砂碎石孔隙潛水、火山巖裂隙水。

（1）第四系砂碎石孔隙潛水。主要分布于礦區北側的山前及山間戈壁平原局部區域，在局部地形比較低洼的地區，當地下水補給較好時，往往形成孔隙潛水。含水層以砂碎石為主，水位埋藏較淺，多小于0.5m～5m，個別達20m。富水性差，單井出水量小于10m2/d～50m2/d。區域地下水受上游溝谷洪流，其次為大氣降水和火山碎屑巖裂隙潛水補給，主要排泄于下游溝谷中。

（2）火山碎屑巖裂隙水。分布于礦區南部及其周邊廣大地區，巖性主要為石炭系安山凝灰巖，流紋巖，輝綠玢巖，華力西期鉀長花崗巖等火山碎屑巖[1]。地下水分布及其富水性極不均勻，主要賦存于巖石的構造破碎帶、節理裂隙或風化殼內，受大氣降水滲透補給。水位埋深在山區多大于75m～110m，礦坑涌水量130～1400m3/d。該類地下水多為火山碎屑巖裂隙潛水，

（3）區域地下水的化學性質。區內地下水化學特征較為簡單，水化學類型Cl-—SO2-—HCO-—Na+型水，礦化度較低，一般在1g/L左右，PH值7.5～8.5，SO42-含量達0.3g/L，水質略微發咸、發苦，不能直接飲用，必須經凈化處理后方可飲用。

2 礦區水文地質條件

2.1 礦區概況

礦區海拔1850m～2050m，屬中低山區，地形切割比較強烈，比高一般為50m～150m。以礦區北部山口最低點高程1850m為當地最低侵蝕基準面，肅北雙尖山金礦區所查明的礦體標高在1400m～1940m之間，部分礦體低于該基準面上，地形不利于自然排水。大部地段基巖裸露，局部有厚度較小的坡殘積覆蓋，個別溝谷地段見有少量沖洪積物。礦體主要分布于華力西期鉀長花崗巖中。礦區處于低山丘陵區，氣候干燥，植被稀少，地下水類型為火山巖裂隙潛水，大氣降水是地下水的唯一補給源。含水層巖性為石炭系安山凝灰巖，流紋巖，輝綠玢巖，華力西期鉀長花崗巖等火山碎屑巖，地下水位隨地形起伏變化較大，多在50m～110m，富水性一般，且極不均勻。

2.2 含水層含水性特征

礦區內的第四系沙礫、碎石土主要分布在山前及山間戈壁平原中，其分布面積小，厚度薄，一般2m～15m，下覆為基巖。從礦區內的地形地貌情況及鉆孔分析，砂碎石透水但不含水，不存在第四系孔隙潛水賦存的條件。礦區主要含水層為火山碎屑巖裂隙潛水。

火山碎屑巖裂隙潛水含水層：礦區分布最廣泛，含水層主要為石炭系安山凝灰巖，流紋巖，輝綠玢巖，鉀長花崗巖，金礦體主要產于斷裂破碎帶中的蝕變火山巖和蝕變鉀長花崗巖中及石英脈中[2]。地下水主要賦存于巖石風化裂隙、構造裂隙空隙中，具有分布不均勻，富水性差的特點。一般在斷裂帶及其兩側影響帶和構造復合部位富水性較好，反之較差。大氣降水是唯一補給源。地下水排泄主要以地下潛流排出區外，少量地面蒸發、植物蒸騰。地下水埋深為75m～110m，坑道總涌水量5m3/h～50m3/h。但為靜儲量，易于排水疏干。同時，根據坑道巖石含水性分段統計結果顯示：坑道內主要以干燥區為主，所占比例約84%～89%，潮濕區所占比例9%～14%，滴水區所占比例1%～2%，且涌水點水量不大，一般20m3/d。

2.3 斷裂構造破碎帶的含水特征

北西向壓扭性逆斷層：主要展布于礦區西南部，以F1斷裂為代表，向兩側延至礦區外，礦區出露長約1.5km。走向310°～130°，斷距0.5m～5m，最寬10m左右。斷層面傾向南西，傾角60°～75°。沿斷裂破碎帶均見金礦化，北東向壓扭性逆斷層是區內主要導礦容礦構造，展布于礦區中部，主要為四條相互平行斷層組成，以F2、F3、F4、斷裂為代表。尤其是F4斷裂十分發育，在Au2礦體產出部位，F4斷裂形成分叉交織現象的次生次級派生斷裂。斷裂呈65°～70°走向展布，沿走向長約1km左右，斷層面傾向北西，傾角65°～75°。斷距1m～5m，最大10m左右。沿斷裂破碎帶巖石破碎，地下水活動痕跡明顯，屬于是即含水且導水的斷層，但多為靜儲量，易于排水疏干。構造破碎帶局部地段巷道因受斷裂脈狀水影響而涌水量較大，需采取有效的防透水措施，以確保安全生產。

2.4 礦床地下水特征

礦區風化帶深度多在60m～110m，但沿斷裂構造帶可延伸到150m。風化帶內節理、裂隙發育，透水性好，礦床地下水主要賦存于風化帶下部及構造破碎影響帶內，向下巖石裂隙減少，含水性減弱。據斜井井水文地質編錄及簡易水文觀測資料分析，埋深150m以下巖石較完整，裂隙少見。穿脈內大部地段弱含水，構造影響帶內巖層破碎處見有滴水現象，極少見有線狀流水層段。各地段巖石富水性極不均勻。

（1）礦床地下水埋深及動態變化。礦床地下水埋深隨地形變化而變化，一般水位埋深在地表下75m～110m不等，地下水流向大體總體由南向北，地下水動態變化，每年1～4月為低水位期，8～10月份為高水位期。

（2）地下水的補給、徑流、排泄條件。大氣降水是礦區地下水唯一補給來源，地下水高峰期滯后大氣降水一個月左右。礦區地下水總體埋深較深，地下水主要是以地下潛流的形式，沿裂隙在靜水壓力作用下，由高水位地段向低水位地段運動遷移排出礦區為主，少量以蒸發消耗。

（3）地下水化學特征。礦區主要分布著火山碎屑巖裂隙潛水及基巖裂隙潛水，地下水補給來源單一，接受大氣降水入滲補給。地下水補給、徑流條件較差。水化學成分較簡單，據平硐內滲水水取樣分析結果，以水化學類型為SO42-—C1-—Na+—Ca2+型水為主，水質一般，礦化度較低，一般在1g/L左右，PH值7.5～8.5，SO42-含量達0.3g/L，水質略微發咸、發苦，不能直接飲用，必須經凈化處理后方可飲用。

3 礦床充水因素

3.1 礦床充水因素

一期開拓水平礦床直接充水水源為石炭系安山凝灰巖，輝綠玢巖，鉀長花崗巖中賦存的火山碎屑巖裂隙潛水，巖層透（含）水性一般，水量較小，補給源單一。礦區構造斷裂雖較發育，多屬壓扭性斷層，石英脈充填普遍，斷裂帶及影響帶內透水性較圍巖稍好，仍屬弱含水層，以靜儲量為主，礦床開采時容易疏干，對礦床開采威脅不大。

3.2 未來礦坑涌水量預測

礦坑充水的主要來源是賦存在石炭系安山凝灰巖，輝綠玢巖，鉀長花崗巖中的火山碎屑巖裂隙潛水及其斷裂帶裂隙水，主要工業礦體分布在當地侵蝕基準面以上，在沒有明確開采方案的情況下[3]，依據礦體規模、埋藏條件、形態及產狀要素特征，除地表露采外，深部采用豎井開采比較適宜。

4 結語

綜上所述，礦床控制儲量標高在當地最低侵蝕基準面以下，地形不利于自然排水，礦床主要充水含水層及構造破碎帶含水層富水性弱，礦床充水方式為頂、底板直接充水，充水量小，補給邊界遠離首采地段坑道系統，礦坑涌水量較小，礦床屬水文地質條件簡單的裂隙充水礦床。