重石山铍、钼矿水文地质特征

发表时间:2021/4/30   来源:《中国建设信息化》2021年1期   作者:庞 涛
[导读] 内蒙古自治区鄂温克族自治旗重石山矿区铍钼矿勘探区位于内蒙古自治区牙克石市塔尔气镇西35公里。
        庞 涛
        辽宁省有色地质一〇五队有限责任公司  辽宁葫芦岛市  125000
        摘要:内蒙古自治区鄂温克族自治旗重石山矿区铍钼矿勘探区位于内蒙古自治区牙克石市塔尔气镇西35公里。
        关键词:水文地质特征
        一、地形地貌、气候、地表水特征
        工作区地处大兴安岭西坡,属中低山区,一般山峰海拔900—1300m,最高山峰大黑山海拔1600.3m,沟谷及低洼地带高度600—800m。植被发育,多为针阔叶混交林。位处地下水分水岭和补给区,地表水系不发育,无大的常年地表水体,仅在矿东南部发育有达尔阿额伊、塔尔其高勒河沟谷中两条季节性河流,流量不大。距含矿蚀变带较远,对本矿区内第四系松散岩类孔隙水及基岩风化裂隙水起排泄作用,对构造蚀变破碎带脉状裂隙水补给量甚微,与矿床充水无关或关系不大。区内最低浸蚀基准面标高为900米 。
        该区属北中温带大陆性气候。冬季寒冷漫长,夏季温热短暂,昼夜温差较大。年平均气温-4℃左右,七月份最高气温36℃,一月份最低气温达-46℃。年平均降水量在350—400mm,多集中在七、八两月,年蒸发量670mm。春秋两季多风少雨,风力一般在4—5级,最大可达8级。无霜期不足百天。
        矿区内含水主要为松散岩类孔隙水及基岩风化裂隙水,构造蚀变破碎带脉状裂隙水。
        (一)松散岩类孔隙水(Ⅰ)
        矿区内第四系地层(Q4e-pl)厚度不大,分布在沟谷底部及沟口处坡洪积裙、扇轴部。一般层厚4~6m,近沟口处最大厚度10~20m。含水岩性为残坡积碎石混粘性土、风化残积中粗砂,分布于矿区沟谷地段,潜水位埋藏浅,含水层厚度薄水位埋深2~3m,,水位标高1186m,富水性弱,季节性变幅明显。
        (二)基岩风化裂隙水(Ⅱ)
        地下水主要埋藏于浅部风化裂隙带及深部构造裂隙中,呈线状、细脉状,无统一水位。风化带深度4~15m,深部的构造裂隙水大部分埋深15~50m,部分埋深100~150m,局部大于150m。富水性与岩性、地形、构造、裂隙发育程度及山沟水的对应渗透补给等因素有密切关系,水位一般埋深4~35m左右,富水性弱到中等,向深部递减,总体富水性一般较弱。
        矿区内岩性主要为:黑云母花岗岩(γ42d)、二长花岗岩及花岗斑岩脉等,分布于矿床顶底板及外围,均为相对隔水岩体,浅部风化带内含少量风化裂隙水,风化带深度10米左右。含水量较小,据S1井抽水资料,基岩裂隙含水层(Ⅱ)涌水量120.96m3/d,渗透系数0.12m/d。矿层顶部基岩裂隙水,据ZK2908孔抽水资料涌水量120.96 m3/d,渗透系数0.033m/d,单位涌水量0.016L/ s.m。补给来源于上层的第四系松散岩类孔隙水及基岩风化裂隙水。
        (三)构造蚀变带脉状裂隙水(Ⅲ)
        受矿区内近南北断裂影响,主要分布在矿体及顶底板。与基岩风化裂隙水互补,北侧蚀变带长约12.70公里,宽80~280 米,倾向南东,倾角30°~60°。南侧蚀变带长约8.30公里,倾向南东,倾角30°~70°。两条蚀变带主要由碎裂、碎斑岩及破碎蚀变带构成。钼矿体主要产于蚀变带中的强硅化、钾化蚀变带、密集硅质细脉及花岗斑岩接触带中,产状与构造蚀变带一致。钻孔内反映为漏水现象。水的补给来源为大气降水通过风化裂隙、基岩裂隙的间接补给,地下迳流排泄。据水文地质孔观测,有时呈孤立透镜状,在采矿过程中遇有该脉状裂隙水层时,会发生突水现象,但只能维持几个月或更短的时间,而后逐渐减少变成滴水。这反映出了一个没有充足补给源的脉状裂隙水层的特点。因此,对矿坑构不成威胁。只需正常排水即可达到处理矿坑充水的目的。
        二、主要含水层与矿床充水关系
        (一) 含水层
        构造蚀变带花岗斑岩、蚀变岩为脉状裂隙含水带的主要的含水岩石,是矿体的主要围岩,与矿床开采关系密切,断裂构造没有切穿地表水体。和构造控矿一样,断裂本身赋水,受断裂影响蚀变花岗岩发育段赋含脉状裂隙水,赋水性强弱不一,有时呈孤立透镜状,在采矿过程中遇有该脉状裂隙水层时,可能会发生突水现象,但只能维持几个月或更短的时间,而后逐渐减少变成细流。这反映出了一个没有充足补给源的脉状裂隙含水层特点。根据长期观测资料水位变幅1.2m。


        (二) 隔水层特征
        矿区普遍为二长花岗斑岩、硅质岩等,仅在风化带中含有少量风化裂隙水,且地处矿段位置较高,根据岩石完整程度,据钻孔抽水资料,风化层以下单位涌水量0.016L/s.m,表现为含水微弱。风化岩以下的岩石同一岩层有的裂隙发育,厚度较薄,有的裂隙又不发育,而厚度较大,有的起隔水作用,有的起透水作用,有的为破碎带,有的为完整基岩,因此难以划分,只有含水强弱或局部块段隔水,没有完整统一的隔水岩层。矿床具有含水不均,隔水不全的特点。
        (三)、矿坑涌水量预测
        未来矿坑充水因素的分析
         从矿坑充水来源,导水通道,影响涌水量大小的因素三个方面:
        1、充水来源分析:本矿床在地形上属于分水岭剥蚀的中低山区,在构造上位于重石山—中道山隆褶皱带的核部。区内褶皱为单斜构造,主要由奥陶系中统苏呼河组(O2s)和多宝山组(O2d)组成,呈北东向展布,倾向南东,倾角51°~67°。
        剪切裂隙呈带状分布于北侧蚀变带中,走向北东,倾向南东,倾角30°~60°,沿走向及倾向见有分枝、复合及膨缩现象。
        断裂带多分布于南侧蚀变带中,走向北东,倾向南东,倾角50°~60°,带内见有断层泥。断裂带多被花岗斑岩脉充填。
        断层从本区的东南角通过,走向北东,倾向南东,倾角45°。断层内见有断层泥及构造角砾,角砾呈透镜状斜列式排列,其裂隙呈舒缓波状。沿断层两侧岩石十分破碎,该断层为压扭性断裂。
        地下水受季节性控制变化明显,地表水体不发育,但季节性较强,有地表自然排水条件。地下水补给来源主要是大气降水补给,矿体埋藏深度在当地侵蚀基准面以上,因此,本矿床充水的主要补给来源为大气降水补给风化含水层再通过构造裂隙使矿床充水。
        2、导水通道分析
        本矿区的主要导水通道为垂向的第四系碎石层和强风化岩层。水平向导水通道为断裂破碎带蚀变碎裂状绿泥黄铁绢英岩、蚀变花岗斑岩为主。
        3、矿坑涌水量影响因素的分析
        本矿区侵蚀基准面标高900m,与水位关系密切,提交的储量矿体大部分接近侵蚀基准面以上。矿段地处地下分水岭及补给区,与地下水位变化控制,矿段内地表水体规模不大,断裂破碎蚀变带有限范围内主要接受降水的间接补给,因此补给量有限,进入矿坑的水量中等,由于矿体埋深大,导致深部矿井涌水量季节变化不明显。
        三、矿坑涌水量的估算(Q)
        裂隙水涌入采坑的地下水补给量(Q)
        根据矿床充水因素分析,因矿床附近无地表水体存在,基岩裂隙水和第四系孔隙潜水之间无隔水层分布,均构成矿床的间接充水含水层,矿区内无地表河流,视为均质无限补给边界,故选用大井法公式计算。
        建议在矿区生产施工过程中,坚持长期水文地质观测,根据观测数据应及时计算矿坑涌水量,以防止大的偏差出现,确保安全生产,避免造成经济损失。
        四、矿区水质分析
        全区采集水质分析样进行了水质分析,经分析矿区水质类型为HCO3.Ca、Mg型水,各项指标符合水质要求。
        五、矿区的供水方向
        矿区内有民用井,日出水量约有120m3,可满足矿山饮用水的需要。矿区沟谷有一小溪,可以满足矿山生产和生活用水的需要。
        六、钻孔的封孔问题
        本区水文地质条件简单,岩石的导水性和富水性较低,本次详查和勘探阶段所施工的钻孔除观测孔和水文地质孔外全部进行了封孔。
        七、矿区的水文地质勘查类型
        本矿区附近没有大的地表水体,区内岩石的导水性和富水性较低。根据规范认定本矿区水文地质勘查类型属二类1型,即以第四系和裂隙含水层充水为主、为顶板间接充水矿床,水文地质条件简单的矿床。
        参考文献:  
        [1]王金梅, 内蒙古自治区鄂温克族自治旗
重石山铍、钼矿勘探报告
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