云南省蒙自市白牛廠銀多金屬礦區水文地質特征分析

張莉萍，李雪蕊，蘇成銳，秦正雄，楊 智

（云南省有色地質局三〇六隊，云南 昆明 650000）

云南省蒙自市白牛廠銀多金屬礦區作為重要的金屬礦區之一，承擔著重要的責任，所以要求礦區的負責人員加強對礦區的重視，保證其作業的順利進行。而在實際的礦產開采環節，除人員因素之外，自然環境的限制就成為影響礦區開采的重要因素。尤其是水文地質特征，這些因素直接貫穿礦區開采的始終，對礦產開采具有很強的影響。所以礦區的工作人員就需要加強對礦區水文地質特征的調查研究，盡量規避其對礦產開采造成的影響。云南省蒙自市白牛廠銀多金屬礦區屬于蒙自礦冶有限責任公司，是云南省“百強企業”、“蒙自市第一納稅大戶”。實際作業中，為了保證該礦區的產量，該企業就和中南大學聯合申報多個項目，實現了找礦、地質考察以及環境分析等多種作業，很大程度上促進了云南省蒙自市白牛廠銀多金屬礦區的礦產開采。但是在實際作業中，由于相關礦區的規模較大，所以就還存在礦產勘查周期長、找礦成果控制程度不高等問題，就需要工作人員加強對礦區水文地質特征的調查研究，將收集到的資料應用在礦區的開采過程中。

1 水文地質特征概述

水文地質是指自然界中地下水的各種變化和運動的現象。是研究地下水的科學作業，它主要是研究地下水的分布和形成規律，地下水的物理性質和化學成分，地下水資源及其合理利用，地下水對工程建設和礦山開采的不利影響及其防治等。水文地質特征就表示相關地域內水流的特點，主要包括徑流量大小和徑流量的季節、年際變化、河流的含沙量、有無汛期/凌汛、有無結冰期、流速以及水位等方面[1]。而針對地下水來說，其特征就更加多樣化。所以在實際的地質勘察中，水位地質特征就十分復雜，需要專業的調查人員加強對其的重視。

圖1 影響因素分析

2 云南省蒙自市白牛廠銀多金屬礦區概述

2.1 礦區位置

礦區范圍位于蒙自市城區74°方向，直距40km處。地處紅河州蒙自市老寨鄉白牛廠行政村境內，整個礦區呈北西向南東分布，北西自放羊坡起，南東至阿尾村，長達8.2km，北起蘆槎沖，南止母雞白，寬4.9km，呈帶狀分布。而且由于礦區的面積較大，所以礦區就涉及多種地形地質，在實際作業中就在一定程度上制約著礦區開采的進行。

2.2 地形地貌

云南省蒙自市白牛廠銀多金屬礦區由于地理位置較為特殊，且面積較大，所以該礦區的地形也就較為崎嶇。礦區地處云貴高原，滇東喀斯特高原－滇東南巖溶山原亞區西部，區內河谷侵蝕地貌發育，山坡陡峻，屬構造溶蝕侵蝕高中山地貌，總體地勢中部高，南高兩側低，最高點位于礦區南東側老寨大黑山，海拔標高2568m，最低點位于北東角的雙龍潭村附近河谷，標高1421m，為區域最低侵蝕基準面，相對高差1147m。落差較高的問題也在很大程度上制約著礦產開采的順利進行，并對當地的水位及地質造成很大影響。該地域一般地形坡度10°～30°，最大達85°，地形有利于地表、地下水的排泄。

2.3 交通狀況

對于礦區來說，交通作為保證礦產資源能夠順利運行的重要保證，就具有重要的作用。在云南省蒙自市白牛廠銀多金屬礦區，由于地形地質的影響，其交通主要由兩方面組成。首先是礦區至老寨鄉為鄉村柏油公路，公路里程約12km，主要承擔礦區的運輸的任務。然后是礦區南東部有蒙（自）－文（山）高速公路通過，礦區至蒙自市城區公路里程65km，其中高速公路為56km；礦區向東經平遠街到昆明，公路里程295km，向西經蒙自到昆明，公路里程320km，全程為高速公路。昆明－玉溪－蒙自－河口鐵路在蒙自市有城際列車客運站及貨運站。昆明－彌勒－蒙自高鐵即將開通，交通便利。所以在實際的發展過程中，云南省蒙自市白牛廠銀多金屬礦區的交通就較為便利，可以滿足其交通運輸的需要。

2.4 氣象特征

云南省蒙自市白牛廠銀多金屬礦區屬于亞熱帶季風氣候，年平均氣溫15.4℃，氣溫最高是5-7月，最低是12月至次年的2月。每年降雨量多集中在雨季的6～10月，占全年降雨量的66%～82%，年降雨量832.5mm～1362.6mm，平均降雨量1184.4mm，年蒸發量1111.3mm，冬季偶有降雪。風向多為北東或南西，風速一般5m/s～10 m/s，最大風速達16.6m/s。礦區位于南盤江流域（Ⅰ級）與紅河流域（Ⅰ級）的分水嶺地帶，靠紅河流域一側，德厚河水文單元（Ⅱ級）牛作底河補給區（Ⅲ級）[2]。牛作底河發源于蘆槎沖－茅山洞山澗地帶，自西向東流，匯入德厚河，牛作底河中游枯水期流量38.25L/s，豐水期流量90.92L/s。礦區地形示意圖如圖2所示。

圖2 礦區地形示意圖

3 云南省蒙自市白牛廠銀多金屬礦區的水文地質特征

水文特征作為影響礦區的主要因素之一，就需要相關人員加強對其的研究，但是水文地質特征的構成較為復雜，要想對其進行深入的研究，就需要從地質地形以及氣候兩個方面入手。

3.1 地形對水位特征的影響

上文已經提到，云南省蒙自市白牛廠銀多金屬礦區的地形較為崎嶇，而且在實際發展過程中具有很大的落差，所以其就會對地表水造成很大的影響。一方面，該礦區位于Ⅰ級剝夷面至河谷的斜坡地帶，屬于打龍河的北側岸坡。總體地勢北高南低，地勢較陡，一般坡度20°～30°，局部60°以上。所以該地區的水文地質特征較為平緩，并且呈現出由北向南流動的特點。另一方面，礦區東北側的山頂高程約2500m，南側的打龍河床高程約1100m，切割深度達1300m。礦區范圍內北部山脊最高海拔2200m，向南山勢降低，最低點在礦區的東南角沖溝處，海拔1300m；礦區內切割深度即達900m。這種非常大的落差就加劇了該地域的水流速度，造成該地域的水流較為湍急，而且狹長的地形以及較深的切割深度也有利于水資源的流通。

3.2 降水對水文地質造成的影響

云南省蒙自市白牛廠銀多金屬礦區地處云南高原山區，屬低緯度亞熱帶氣候區，受喜山運動和新構造運動的影響，地殼強隆與下陷幅度大，溝谷切割深，地勢高差懸殊，這也就造成該地域的氣候在垂直方向上差異較大，而且由于位置的影響，礦區的降水干濕季節分明。實際表現出降雨量隨海拔標高增加而增大，蒸發量減小的特點。根據相關人員多年的研究，在標高1400m～1550m左右的平緩山區，平均氣溫16.6℃，平均降雨量987.2mm，蒸發量1200mm左右；而在標高在1800m以上的高原山區，多年平均氣溫15.8℃，多年平均降雨量1408.8mm，蒸發量1012mm，降雨量多在1307mm～1551mm；而在最高點附近，其降水量可以達到1600mm以上。降水呈現出亞熱帶低緯山地季風氣候的特點，而且部分地域還受孟加拉灣暖濕氣流影響，雨季較長。這也就導致相關其地域的降水較為豐富，并且河道呈現出以打攏河為主的樹枝狀溪流，地表水系較發育，但流量均不大，大多數為季節性河流。

3.3 地表水水文地質特點

云南省蒙自市白牛廠銀多金屬礦區的水位地質特征由于受到地形以及氣候等方面的影響，就呈現出季節性的變化特征，且降水較為豐富。在其地表水的研究方面，礦區位于南盤江流域與紅河流域的分水嶺地帶，靠紅河流域一側，德厚河水文單元牛作底河補給區內。紅河流域控制面積80%左右，南盤江流域控制面積20%左右。再加上礦區內部河谷縱橫，在實際的發展過程中，其地表水就分為常年性河流以及季節性河流兩種。主要河流有牛作底河和楊柳河流，為長年性河流。其中，牛作底河中游最大流量90.92L/s，最小流量38.25L/s；楊柳河最大流量18.2m3/s，最小流量0.02m3/s。季節性河流主要有打攏河，總體呈北東、南西流向流入西南部的南捧河，隨后向南匯入南汀河，由南汀河入緬甸后再匯入怒江。打龍河臨近礦區的河段旱季流量約1.50m3/s，水質清澈；雨季流量可達5.20m3/s[3]。打龍河支流眾多，但規模相對較小，主要溝谷常年流水，水量大小雖有明顯的季節性，但可滿足礦產開發生產、生活用水之需。

3.4 區域內地下水的特點

云南省蒙自市白牛廠銀多金屬礦區內部無大的地下水體通過，但外圍發育有暗河、巖溶大泉，在位于咪尾村北東約10km處得五鳳村附近，而且地下水受雨季影響較大。再加上礦區主要位于紅河流域與南盤江流域分水嶺地帶，根據相關人員的實地考察以及專業的調查之后，檢測出地下水分水嶺界線分別在于獅子山－放羊坡－大紅地一線的Ⅰ級分水嶺以及放羊坡－魚塘一線的Ⅱ級分水嶺

（1）補給形式。云南省蒙自市白牛廠銀多金屬礦區位于云南的高原地區，所以在實際的發展過程中，該礦區的地下水補給形式主要為大氣降雨。由于礦區內部巖溶發育，就呈現出大量的漏斗形、落水洞、洼地以及溶洞，也就為大氣降水提供了良好的滲透通道。所以在補給方式方面，地下水的不及一般是垂直方向補給為主。但是在部分地域也存在巖溶湖，集水洼地、充水漏斗以及河流滲漏造成的側向補給。但是由于當地的地形影響，地下水的補給也存在一些制約因素，主要因素是地形地貌及裂隙的發育程度[4]。礦區位于高原地區，再加上氣候等方面的影響，就呈現出侵蝕中山峽谷地形，該地形切割強烈、山坡陡峻。在此背景下，礦區內的地表徑流流速較快，經常在下落的第一時間就流出，不利于垂向補給。在側向補給方面，主要補給方式是地表水沿裂隙狀落水洞集中貫入補給暗河或伏流，比較普遍，但是由于地形等方面的影響，其補給量比垂向補給量小。

（2）徑流的特點。由于礦區在總體上呈現出中部高，南北兩側低的特點，所以地下水的總體流量就呈現出中心發散的特點，而且補給、徑流區無明顯分界。而且在部分地域，由于地形地貌受到侵蝕等方面的影響，地下水流向則沿構造、巖溶發育方向流動，沿地層走向的縱向流。再加上礦區內部的暗道較多，所以在一些地形較為崎嶇的位置，礦區的水文地質就較為復雜。地下水系經由季節性暗河、溶洞大量排出之后，在經過平緩處又重新落入落水洞，就成為地下水的補給，轉變為地下徑流。而且受斷裂阻隔，地下水徑流方式轉為溶隙流、管道流。所以云南省蒙自市白牛廠銀多金屬礦區的地下水文地質特征就呈現出循環性以及多層補給的特點。并且由于礦區內無泉水分布，地下水主要為開采中流出的坑道水，水質一般較好，適于飲用及農業灌溉。

（3）地下水的排泄特點。在了解云南省蒙自市白牛廠銀多金屬礦區地下水文補給以及流向等特點之后，就需要對地下水的排泄特點進行研究，這樣才能在實際的發展過程中在整體上對地下水的特點進行把握。該礦區由于地質以及地形等方面的影響，礦區地下水以水平排泄方式為主，垂向排泄極微，呈現出由補給、徑流區向排泄區運移，在低洼的河谷、盆地邊緣排泄的特點。而且礦區由于海拔較高，地下水分布位置高，潛水面坡降大，易于排泄。地下水由地形較高處向附近溝谷徑流、排泄，礦區地下水流向為由南向北徑流，排泄方式為片狀滲流，地形有利于自然排水，多以泉、散浸或地下暗流的形式向岔河排泄。實際作業中，礦區內的地下水系排泄也有其規律存在[5]。孔隙水集中在平緩地、河岸、階地排泄；裂隙水在溝谷、陡坡、低洼處排泄；巖溶水在盆地、洼地邊緣、谷地及山坡、山腳排泄。這就呈現出規律性的特點，需要相關人員加強對其的掌握。

3.5 礦區含水層的特點

云南省蒙自市白牛廠銀多金屬礦區由于地形較為復雜，再加上礦區垂直滲水量較大，所以礦區內的巖層也受到水文的影響，呈現出不同的特征。一是松散巖類孔隙弱含水層，這種含水層一般分布于礦區沖溝、河谷地帶地形低洼部位，但是含水性較差，一般在雨季才會呈現出滲水現象，對礦區影響較小；二是碎屑巖風化裂隙弱含水層，這種巖層含水一般呈現出季節性的特征，對礦產的影響也較小；三是碎屑巖夾碳酸鹽巖溶裂隙弱含水層，巖溶發育較為微弱，一般有一些細小的溶蝕裂隙。而且巖石富水性較弱，屬巖溶裂隙弱含水層，不過由于其一般位于泥盆系達蓮塘組的層間破碎帶中，所以就成為礦床的主要含水層；四是碳酸鹽巖夾碎屑巖巖溶裂隙中等含水層，其主要分布于礦區南部地段，厚度在百米以上，存在一些細小的溶蝕裂隙，并且被鈣質、泥質充填。巖層的富水性較為一般，屬于含水層中的中等含水層；五是碳酸鹽巖巖溶強含水層，一般分布于礦區中—北部地區，該巖層地表巖洼地、漏斗以及落水洞星羅棋布。而且巖層的富水性較強，為巖溶強含水層；六是火成巖風化帶網狀裂隙弱水含層，結構呈現出網狀風化特點，地表有泉眼漏出，沿溝浴浸水滲水較多[6]。

3.6 礦區水系對礦床造成的影響

礦山開采環節之所以要對水文地質進行研究，主要就是由于礦區的水文特征會對采礦作業產生很大的影響。在云南省蒙自市白牛廠銀多金屬礦區的發展過程中，由于礦區的地表沒有較大的水系，南側打攏河河床高程1200m，為礦區最低侵蝕基準面，遠低于礦體開采最低標高1595m。所以河道一般呈現出排水功能，對礦產的影響較小。而且由于礦區坡度較大，一般在30°以上，所以就十分適合坡面水流的匯集以及地下水的集中，非常利于排泄，就進一步降低了水文地質對礦區造成的影響[7]。再加上礦區降水呈現出季節性的特征，所以平均降水量就較低，也無法造成洪水淹沒的情況。所以現階段云南省蒙自市白牛廠銀多金屬礦區受到水文地質因素的影響就較小。

4 結語

在云南省蒙自市白牛廠銀多金屬礦區的發展過程中，作為云南省重要的礦產開采場地，其就承擔著重要的作用，所以為了保證相關礦區的礦產開發，就需要相關人員加強對礦區水文地質的研究，從而規避其對采礦造成的影響。但是礦山的水位地質較為復雜，相關人員在進行水文地質研究的過程中就需要從地形、氣候、補給、徑流以及排泄等方面針對地下以及地上水系進行深入的研究，這樣才能在整體上了解到礦區的水文地質。