努和廷矿床地质和水文地质特征及可浸性概略评价

王桂珍

摘要：本文通过对努和廷矿床的水文地质条件、含矿含水层的岩性、水文地质结构、水动力条件、水文地球化学等特征的分析和评价，认为努和廷矿床具有有利于地浸的地质特征、部分水文地质特征和矿石工艺性能，但其涌水量和渗透系数完全制约了矿石的可浸性，初步认为矿床基本不利于地浸开采。

关键词：努和廷矿床 水文地质 可浸性

1 区域地质特征

二连盆地是位于中蒙边界和阴山山脉之间的一个中新生代陆相沉积盆地，乌兰察布拗陷为二连盆地的一个次级构造单元，努和廷矿床位于该拗陷的额仁淖尔凹陷内，盖层为下白垩统巴彦花群（K₁b）、上白垩统二连达布苏组（K₂e）及第三系（E）陆相碎屑岩建造。

地下水类型有基岩裂隙水、第四系松散岩类孔隙水、第三系白垩系裂隙孔隙潜水和第三系白垩系碎屑岩类裂隙孔隙层间水。

2 矿床地质特征

矿床内发育地层有下白垩统巴彦群赛汉组（K₁b）、上白垩统二连达布苏组（K₂e）和第三系碎屑岩（E），二连达布苏组从下到上分为下部砂岩段和上部泥岩、粉砂岩及细砂岩段，努和廷矿床赋存于二连达布苏组上段。

3 矿床水文地质特征

二连达布苏组上段含矿层位于当地侵蚀基准面以下，地下水水力坡度较小，一般为0.6-1%，迳流缓慢，其天然迳流速度为9-10m/a。矿床位于该层间水水循环的迳流区，主要接受南东部邻区层间水的迳流补给，排泄于当地侵蚀基准面的阿尔戈壁一带，地下水的运动方向为由南东向北西迳流。

二连达布苏组上段含矿层涌水量为0.001-2.2t/h，单位涌水量为0.00009-0.052l/s·m，渗透系数为0.0012-0.25m/d，含水层总厚度为20.68-68.2m。在矿床的东部为层间承压水区，承压水头0.25-16.9m，西部为非承压水区，水位低于含水层顶板0.06-9.97m（表1）。

4 矿床水化学及放射性水化学特征

水化学成份分布规律不明显，主要阴离子组分为HCO₃-、SO⁴_2-、CL-。阳离子以Na_*、Ca₂₊、Mg₂₊为主，矿化度变化较大，从0.n-8.296g/l。PH值一般为大于7的弱碱性水，水中铀含量为n×10_-5-1.04×10_-4g/l，氡浓度为7-80Bg/l。

阴离子组分有HCO^3-、SO⁴_2-、CL-，阳离子组分有N^a+、Ca²⁺、Mg²⁺，其空间分布特点是沿地下水的运移方向表现出一定的趋势性。在矿床的南东部地下水的水化学类型，随地下水的运移方向，水化学类型变为CL·SO₄-Na型水和SO₄·CL-Na·Ca型水。水中的硫酸根离子含量进一步增高，说明地下水在向北西运移的过程中遇到了富黄铁矿的岩层，发生了黄铁矿的氧化，生成Fe³⁺和硫酸根离子与Ca²⁺一起沉淀形成石膏，而矿床的北部石膏发育，矿床的南部石膏层则不太发育，它正好反映了这种情况。

矿化度的变化表现沿地下水的运移方向由矿床的南东部的小于2g/l向北西部有渐增的趋势，地下水铀含量一般为1.04×10^-5-5.2×10^-4g/l，矿床的南、北、中各段分布着铀含量的高值区，氡浓度在矿区的南、北两端分布着两个浓度大于200Bg/l和300Bg/l的高值区，Ph值一般为6.45-8.14，水中的Eh值为-78-404.4mv。

5 努和廷矿床地浸的可行性分析

努和廷矿床形态简单（表2），为层状、似层状，产状平缓，砂岩矿化体连续性好，规模大，已探明储量达超大型，CO₂平均含量为1.6%，埋深浅，矿化砂体最大厚度达11m，具有易于地浸的矿床地浸地质条件。矿床水位埋深不大，矿床北段一般小于50m，地下水具有承压性，其大部分水文地质条件均符合要求。

据历年对努和廷矿床进行的室内静态及渗滤试验得出的结果，和确定采用地浸方法可行性的地质工艺参数的概略临界值（俄罗斯）相对比，得出努和廷矿床试验段酸法地浸的浸出率，产品液中铀浓度和液固比均是有利的，单位耗酸量变化幅度大，但个别地段也小于临界值，综合考虑，努和廷矿床用酸法地浸的地质工艺条件是有利的。

含矿含水层渗透系数为0.0012-0.5m/d，涌水量0.216-50t/d。为不利于地浸开采的水文地质因素，也是决定该矿床是否可浸的决定因素，渗透系数极小，富水性弱。

综合考虑，努和廷矿床的可浸性有其有利因素，也有具有决定性的不利因素，初步认为在目前地浸开采的经济技术条件下，该矿床难于地浸开采。