地下水资源在铁矿开采中的影响

边林浩

（福建省第八地质大队福建 福建龙岩 364012）

福建漳平挂山铁矿区位于漳平市北西约70km处，行政区划隶属漳平市赤水镇、双洋镇管辖，面积约1.70km2。此矿区以开采多年，矿体在最低侵蚀基准面上下均有赋存，随着开采深度的加深，为了查明构造的导水性，地表水对矿坑充水的影响，故此次进行补充勘察。

1 地质概况

1.1 地层

矿区地层出露较简单，有二叠系上统翠屏山组、大隆组和三叠系下统溪口组下段，河谷较平坦地带见第四系冲洪积层。铁矿赋存于二叠系上统大隆组及三叠系下统溪口组。

1.2 侵入岩

区内侵入岩发育较少，均以岩脉出露，出露较多的为矽卡岩脉，出露的其他岩脉为：花岗斑岩、辉绿岩、石英斑岩。其中矽卡岩及其围岩为区内铁矿的主要赋矿层。

1.3 构造

F1断层：该断层呈北东60°展布，南东倾，倾角约60°。上盘为溪口组下段，北东段有少量大隆组地层；下盘南西段为大隆组，北东段有少量翠屏山组地层。属张扭性平推正断层。

F2断层：位于矿区之东，近南北向，南端偏转北东30°，长大于900米。上盘为大隆组地层，下盘为翠屏山组地层。推测为张扭性断层。

F3断层：位于矿区北安坑溪中。走向北段北东10°，南段偏转为135°，且被F2切断。长大于650m。安坑溪北为下降盘，推测断面东倾，应属张性断层。

2 气象水文及地貌特征

2.1 气象水文

区内属海洋季风气候区，温暖湿润多雨，冬无严寒，夏无酷暑，年平均气温26.7℃。年平均降雨量1494mm，年最大降雨量2128mm，雨量多集中在每年3～8月，大气降水是矿区地下水的主要补给来源。

2.2 地貌特征

矿区位于构造侵蚀低山丘陵区,山脉走向主要为NNE—SSW方向，地形陡峻，切割强烈，沟谷发育，最高海拔高程658m,当地最低侵蚀基准面标高为380m,相对高差达278m。山坡自然坡度一般30～40°，局部可达70°地形有利于自然排水。

区内的地表水体主要为安坑溪，安坑溪发源于安坑一带，流经矿区的西部和北部，成“S”形流经矿区，流量约为0.5 m3/s，暴雨时山洪暴发，河水猛涨，河流量受降雨控制明显。

3 地下水类型及富水性

3.1 第四系松散岩类孔隙水

主要分布于安坑溪河谷两岸的冲洪积泥质砂砾卵石和山坡上坡残积物含碎石粉质粘土的孔隙中，属孔隙潜水，水量贫乏。地下水动态变化大，尤其是坡残积物孔隙潜水，枯季时几乎干枯。

3.2 风化带网状裂隙水

主要分布于矿区地表上部溪口组下段（T1xa）角岩、矽卡岩等各类岩石的风化裂隙中，属裂隙潜水，水量贫乏。主斜井施工时，流量＜1.00L/s，地下水动态变化大，雨季时流量较大。

3.3 基岩裂隙水

主要分布于矿区下部大隆组（P2d）及翠屏山组（P2 cp）细砂岩、角岩、矽卡岩等各类岩石的构造裂隙和断裂破碎带中，属承压水，水量贫乏～中等，单井涌水量＜500m3/d。位于构造裂隙发育的硬脆岩石及不同岩性接触带，钻孔钻至该层时，均有不同程度漏水，岩石富水性弱；而当钻孔钻至断裂破碎带的部分地段，会出现全泵漏水，岩石富水性中等。

4 断裂导水性

矿区断裂构造发育，由于岩石种类不一，断裂导水性也不同，现分述如下：

F 1正断层：出露矿区北部、东部和西部，沿断裂带局部地段有花岗斑岩脉侵入，断层破碎带岩心破碎，裂隙发育，张开性好，由于地表出露位置不同，埋藏条件不同，胶结程度不一，断裂导水性也不尽相同。

如ZK2804孔揭穿该断层时，断层破碎带达54.15m，提下钻时水位变化从8.00m下降至45.00m，水位变化大，全漏水，断裂导水性好；而ZK2802孔于孔深125.51～133.96m揭穿该断层破碎带时，断裂带仅8.45m，提下钻时水位变化不大；由此表明，该断裂带导水性不均一，当断裂带岩心破碎、裂隙发育，张开性好，导水性较好，揭穿该断裂破碎带时，大量漏水。

此断裂于矿区西部横切安坑溪，在矿区开采前地下水补给地表水，而开采后由于主斜井的抽水，现在地表水补给地下水，形成明显的降落漏斗，且由此断层处呈明显的降落趋势。

5 结语

根据钻孔资料，矿区未开采情况下，地下水补给地表水。如ZK2401孔及ZK3001孔，距安坑溪距离分别为106m及116m，终孔稳定水位分别为463.36m及435.37m。均高于附近安坑溪水位405m和380m，地下水补给地表水。而开采后，由于受主斜井抽水影响，ZK2403孔、ZK2404孔和ZK8孔距附近安坑溪距离分别为80m、40m 和30m，终 孔 稳 定 水 位 为382.208m、392.21m 和399.103m，已低于附近安坑溪水位（405m），地下水已接受地表水补给。

综合分析：随着开采深度的增加，原有的地下水补给、径流条件发生了变化，且随着开采活动的加剧，原有的岩石稳定性也遭到了破坏，加剧了断裂的导水性。根据综合分析地表水（安坑溪）已经通过断裂补给地下水，另根据钻孔资料更加说明其地表水（按坑溪）通过F1断裂补给地下水。

建议矿山在今后生产采矿过程中应加强对F1断裂的监测和研究，防范地表水的进一步补给而造成矿坑突水。

[1]福建省第八地质大队.福建省漳平市挂山铁矿补充勘察报告