貴州省貞豐縣礦山水文地質條件研究

趙振遠，姚哈達

（貴州有色地質工程勘察公司，貴州 貴陽 550005）

貞豐縣鑼鍋井斷層位于貴州省貞豐縣北側者相鎮至回龍鎮一帶，呈110°～290°方向延伸，傾向北，傾角60°～65°，在斷裂帶上實施的其它勘查鉆孔顯示該斷裂帶附近有水文地質異常顯示，因此對鑼鍋井斷層的研究可以從礦區水文地質開發利用以及下一階段水文資源勘查提供地質依據，為地方經濟可持續發展提供依據。

1 鑼鍋井斷層構造特征

本次研究區主要出露鑼鍋井斷層及灰家堡背斜，其主要特征如下：

鑼鍋井斷層：位于灰家堡背斜北翼近軸部，西端延伸出研究區，東段在區內的田灣附近尖滅。力學性質為張扭性，呈110°～290°方向延伸，傾向北，傾角60°～65°，其多處被南北向、北東向的斷裂錯斷，斷續延伸長24km。該斷層垂直斷距200m～250m，破碎帶寬度2m～40m，破碎帶由方解石脈、團塊狀方解石、白云巖角礫及斷層泥構成，影響帶寬度局部達100m，上盤地層產狀局部地段出現直立，巖石較破碎，次級斷裂或裂隙強烈發育，鐵紅色薄膜順裂面發育。

灰家堡背斜：為研究區北側的主要構造，西至興仁縣老王箐村附近，向東傾伏于者相鎮附近，背斜軸向總體近東西向，并具波狀起伏的特點，核部地層產狀近于水平，兩翼巖層傾角10°～12°，沿背斜軸部發育近東西向的低角度逆斷層和北東向的高角度正斷層斷裂構造。在研究區北西段由于受到后期北東向構造的疊加，致使軸線從北西西向逐漸向南西西偏轉，兩翼地層不對稱，北翼巖層產狀較陡，傾角20°～50°，南翼緩，傾角10°～15°，軸面總體南傾。在研究區由于受到后期構造的改造，背斜軸走向近“S”形，且軸跡被北東向的斷層錯斷，背斜軸面向南傾斜，傾角75°～80°，北翼地層產狀較陡傾角為15°～20°，南翼巖層產狀較緩傾角為5°～10°，兩翼發育了一些平行于主軸的次級褶皺。

圖1 研究區構造綱要圖

圖2 鑼鍋井斷層二維反演電阻率等值線圖

2 礦區水文地質異常特征

2.1 水文地質異常顯示點

根據資料收集，礦區內水文異常顯示點共3處，均為人工鉆孔揭露，見表1。

表1 礦區內水文異常基本特征一覽表

2.2 物探異常顯示

地球物理特征可用于通過某些有關的物理量的異常來發現與圈定水文地質異常區，如α射線、淺層地溫等地球物理特征。

研究區實施的2條物探剖面共圈定氡氣異常3個，地下水溫度異常2個，氡氣異常要分布在斷層上盤，這些異常與鑼鍋井斷層關系密切，而下盤亦有峰值相對較低的異常存在，主要是由一些與主干斷裂聯通的次生斷裂引起的。

物探6線顯示有明顯高低阻界面。推測該低阻帶主要為淺部巖溶裂隙和斷層破碎帶綜合反映，兩側有高阻體分布，高阻主要由三疊系安順組第二段的白云巖引起，且伴有明顯淺層地溫異常顯示，根據低阻帶形態推測為鑼鍋井斷層，向北傾斜，傾角85°左右，下延深度1800m。

圖3 礦區水文異常分布

物探7線也顯示有明顯高低阻界面。推測該低阻帶主要為地層（夜郎組第三段的鈣質泥巖）、淺部巖溶裂隙和斷層破碎帶綜合反映，兩側有高阻體分布，高阻主要由三疊系夜郎組第一段到第二段的灰巖及永寧鎮組第三、四段的白云巖引起，且伴有明顯的氡氣和淺層水文地質異常顯示，根據低阻帶形態推測為鑼鍋井斷層，向北傾斜，傾角大于85°，上陡下緩，斷層反傾，下延深度1600m。推測鑼鍋井斷層的次生斷裂F14，向南東傾斜，傾角67°左右，下延深度600m。

3 研究區水文地質條件

研究區主要是以鑼鍋井斷裂和灰家堡背斜核部組合形成的水文資源儲量構造單元，主要構造為北西向的鑼鍋井斷裂、灰家堡背斜，以及一系列南北向發育的次級斷裂，大面積岀露下三疊系夜郎組地層，發育的東西向鑼鍋井斷裂帶，是一條較好的導水斷裂構造，而灰家堡背斜是具較好的儲層構造，其水文地質條件主要如下：

斷裂通道：研究區鑼鍋井斷裂為挽近期活動斷裂，有利于溝通上地幔熱流，同時地下水又以斷裂破碎帶及溶蝕裂隙、溶孔為通道下滲，下滲后的地下水通過地溫梯度增溫從圍巖中不斷獲取熱量加熱后形成流體。

熱儲層和蓋層：研究區幾大碳酸鹽巖沉積期間均以碎屑巖相間，上下疊置，組成多元的儲集結構，各期碳酸鹽巖發育多期古巖溶，挽近時期巖溶強烈發育，在淺部兩者交織疊加，構成一個復雜的巖溶裂隙儲儲系統，它是水文資源儲藏與運移的介質條件。各期碳酸鹽巖熱儲層之間沉積一定厚度的碎屑巖，起到了阻水及保溫的作用。

圖4 鑼鍋井斷層和灰家堡背斜構造復合部位的α射線、地溫曲線圖

層狀—帶狀混合存儲模型是礦區水文資源成的主要模式，以典型的灰家堡背斜水文資源形成模式為例，背斜核部發育的鑼鍋井斷裂為挽近期活動的深大斷裂，斷裂力學性質為張性，有利于淺表地下水沿現代活動性斷裂帶向下滲透，通過地溫梯度增溫，從圍巖獲得熱量，成為流體，同時上覆保溫蓋層厚度較大，封閉條件較好，有利于水文資源流體保持。地層中的溶蝕較發育、厚度較大，有利于流體的傳導和儲存，從水銀洞金礦的采掘豎井和鑼鍋井的鉆孔地質鉆探揭露水文地質資料分析，礦區的水文資源為較豐富。

圖5 研究區混合型水文資源儲存概念模型示意圖

4 結論

（1）位于灰家堡背斜核部發育的挽近期活動斷裂帶及其次級斷裂帶是水文地質資源形成的重要地帶。區內發育的鑼鍋井斷裂帶對水文資源的形成和分布有明顯控制作用。與挽近期活動斷裂帶組合的背斜核部區域是成礦的有利區域。因此，今后在區內進行水文資源的勘探主要圍繞背斜和斷裂構造復合帶進行。

（2）研究區水文地質資源成因屬斷裂對流加層狀傳導型。