贵州瓮安磷矿区水文地质特征研究

施 建，刘小亮

（六盘水师范学院，贵州 六盘水 553000）

贵州瓮安磷矿区水文地质特征研究

施 建，刘小亮

（六盘水师范学院，贵州 六盘水 553000）

文章深入分析瓮安磷矿区水文地质特征。矿井水文地质条件复杂，充水因素较多，但影响矿井涌水的主控因素是溶蚀性孔洞发育的上震旦统灯影组白云岩直接含水层。在未来的矿井水防治过程中，除了确定孔隙性白云岩含水层对矿井涌水造成的危害程度外，还应综合考虑地表水、采空区老窑水以及构造裂隙水等的影响。

白云岩；水文地质；溶蚀作用

水文地质特征研究是保证该矿区安全生产的一项重要工作，贵州地层复杂，地下水对矿区开采的影响。为了减小地下水对矿区开采的影响，保证开采的质量及开采时的安全问题，作出了该矿区的详细调查。

1 地质概况

1.1 矿区地层

瓮安磷矿区位于贵州省中东部瓮安县境内，区内出露地层依次由老至新为：前震旦系板溪群、震旦系下统南沱组、上统陡山沱组和灯影组；寒武系下统牛蹄塘组和明心寺组以及第四系。

1.2 矿区构造

矿区位于白岩背斜南倾没端，白岩背斜是一个西缓东陡的斜歪梭形倾伏背斜。轴向北东20～25度，轴脊自北而南经转背岩、马鞍山、玉华、上大塘西、南堡、穿岩洞、林场、新桥－线。南北倾伏角分别是6～8度及23～25度。轴面倾向北西，倾角55～65度。岩层倾角西翼一般25～35度，近轴地段宽缓，略具波状起伏。越背斜轴面往东，岩层产状急剧变陡，一般倾角60～75度，局部直立甚而略向北西倒转。

地层产状受背斜构造控制。断裂构造主要发育北北东向的逆冲断层，系白岩背斜形成初期之次一级逆冲断裂，因后期新华夏构造应力场的叠加，而略显左形扭动，其共同特点是走向北北东，倾角陡。

2 水文地质特征

2.1 水文地质概况

瓮安磷矿区所处构造部位为川黔南北构造带。区内构造线呈北北东向展布，东部为瓮安向斜，西部为平寨向斜及翁初～王卡褶断带，两者间为白岩～高坪背斜。瓮安磷矿地处岩坑河流域。区内总体地形为东高西低，为一向北西倾斜的斜坡，最高点为北东部的白斗山山顶，海拔标高+1514.2m，最低点为岩坑河面，为本区最低侵蚀基准面，海拔标高+1045m，相对最大高差469.2m。

区内地貌类型属构造剥蚀溶蚀低中山，地形东部较高西部较低，横沟较发育，所属水系属于乌江水系、乌江支流高洞河的次级支流岩坑河流域。岩坑河位于矿区北西面，为矿区内最低侵蚀基准面，标高+1045～+998m。岩坑河汇水面积99×106m2，洪水期流量24.75m3/min，枯水期流量14.22m3/min，平水期流量59.8m3/min，历年最大洪流量约9600m3/min，洪水位高出现在河水位1.5～2m，两岸淹没宽度10～200m。

2.2 含（隔）水层

区内出露地层由老至新主要有前震旦系板溪群、震旦系下统南沱组及上统陡山沱组和灯影组、寒武系下统牛蹄塘组和明心寺组以及第四系。根据出露地层岩性与含水介质特征，可划分为三类地下水类型：

（1）松散岩类孔隙水。地下水主要赋存于由结构松散的第四系人工填土、残坡积层、重力堆积层、坡洪积层和冲积层孔隙中，含水性弱。主要接受大气降水的补给，沿基岩面迳流并在较低处以分散流或泉的形式排泄，流量严格受降水量的控制，流量较小，常干枯。

（2）碎屑岩裂隙水。地下水主要赋存于斜坡中部的板溪群、震旦系下统南沱组、寒武系下统牛蹄塘组及明心寺组，为强、中风化凝灰质砂岩、粉砂岩及粘土岩。由于其间的构造裂隙，风化裂隙较为发育，贯通性好，浅部基岩具有易贮水、导水通畅的特点，但总体上而言，含水性导水性较差，具有一定的隔水性能，为相对隔水层。

（3）碳酸盐岩岩溶裂隙水。主要赋存于震旦系上统灯影组白云岩中，因岩石硬脆，时代古老，位于背斜近轴部，受多次构造运动影响，节理裂隙发育，经后期溶蚀作用裂隙扩大，含岩溶孔洞裂隙水，富水性中等，为矿床主要充水层。矿层上覆岩层为上统陡山沱组和灯影组，含岩溶孔洞裂隙水，富水性中等，为矿床主要充水层，开采时要加强防治水工作。矿层下覆岩层为前震旦系板溪群，含水性导水性较差，具有一定的隔水性能，为相对隔水层。

2.3 地下水补、径、排条件

地下水补给来源主要有大气降水、其次为寒武系下统风化带裂隙水及第四系孔隙水。总体而言，矿山地下水补给条件较差。地下水运动方向受地形、地层岩性及构造控制，区内地形强烈切割，地形陡峻，冲沟较发育，地表迳流条件良好，有利于地下（表）水的迳流和排泄。根据以往矿区勘探钻孔揭露，区内地下水埋深一般在50～150m，潜水面标高在+1200m左右。但随着多年的地下采矿，地下水位已发生明显下降，原有地表泉点大多已干枯。地下水总体流向由南东至北西，排泄区在岩坑河东岸坡上寨附近，地下水位标高+1055m。

2.4 断层导水性及影响

该矿断层较多，在未进行开采前，断层可作为一个含水层，含水岩组的补给、迳流和排泄都相对独立。由于区内的F19断层横穿矿区，在矿区局部进行开采后，破坏了原来的平衡性，局部地下水的迳流和排泄方向同时也发生变化。地下水的流向向着薄弱应力场（采空区）迳流。因此断层水对井下开采威胁可能有一定的影响，在开采时要严加防范。

3 地下水对矿井充水的影响

翁安磷矿矿井充水通道主要以岩溶裂隙为主，此外岩石原生的和采矿的节理裂隙，因采掘扰动，规模也不是很小。因此矿井主要水害应包括顶板岩溶裂隙水、采空区积水、大气降水和地表水，其中顶板白云岩岩溶裂隙水和采区积水将是矿井的主要水患。主要是受以下因素的影响：①大气降水对矿床充水影响。矿山处于斜坡位置，地形坡度大，大气降水部分沿坡流走，部分渗入。由于区内矿体厚度较大，近地表矿体经露采形成一定的采坑，有利于降水的汇集及下渗，降水渗入的大小是引起矿床充水的直接因素之一；②顶板含水层对矿床充水影响。灯影组白云岩为矿床直接充水含水层，为溶蚀裂隙水，富水性中等，是引起矿床充水的直接因素之一；③构造、裂隙、破碎带对矿床充水的影响。矿区断裂破碎带虽较发育，但大多胶结良好，没有勾通地表水体和主要岩溶含水层，故其导水性和含水性较弱，对矿床开采影响较小；④邻近矿坑对矿床充水影响。因矿山周边均有采矿坑道分布，邻近矿坑积水对矿床充水有一定影响，存在矿坑突水的可能性。矿区存在一定面积的采空区，其废弃采面或巷道内有积水，由于采空区与各巷道相连，采空区内水大多已由巷道中排水管路排出井口。但也不排除局部积水量的存在，对矿井造成影响，渗入矿井而成为矿井直接充水水源。

4 结论

通过对瓮安磷矿区范围进行全面深入的水文地质特征分析，得出如下结论：①上震旦统灯影组白云岩为矿区直接充水含水层，特别是位于背斜近轴部区域，因受多次构造运动影响，节理裂隙发育，后期的溶蚀作用又使裂隙扩大，产生大量岩溶孔洞裂隙水，富水性较强；②白云岩的空隙发育程度是影响矿井涌水量的内因，岩石的孔隙包括了其节理裂隙、构造裂隙、孔隙等，加之溶蚀作用的广泛发育，促使了这些空隙空间增大，最终导致了矿井涌水；③瓮安磷矿区的水文地质特征受多种条件的影响，其中包括了构造裂隙的发育、白云岩溶蚀作用的大小、地表水、采空区以及含、隔水层的组合关系等等多因素控制，在未来矿山开采过程中的防治水措施，应全面考虑各因素的影响程度，确保开采作业的安全进行。

[1]任明忠.老挝万象平原钾镁盐矿区开采技术条件研究[J].云南地质,2004,(2):179-181.

P331

A

2096-2789（2016）12-0200-02

施建（1993-），男，贵州赤水人，六盘水师范学院地质工程专业本科在读，研究方向：水文地质。