辽西地区小塔子沟组Au、Fe矿水文地质特征分析

张志颖

摘要：辽西地区Au、Fe类矿产分布广泛，近年来该地区地表矿体大幅度开采，现阶段主要以深部盲矿体开采为主，在此基础上，水文地质对该区域矿产开采具有十分重要意义。

关键词：辽西地区；小塔子沟组；水文地质

一、自然地理特征

该区地处温带、半干旱地区，大陆性季风气候，春季干旱，夏季较炎热，冬季寒冷，年内气候变化较大，年最高气温40.6℃，最低-31℃，平均气温8.4℃，年平均日照2861.7小时，雨量集中6、7、8三个月，占全年降水量70%，年降水量485mm，蒸发量2202mm。无霜期149天，冻土深度1.00～1.40m。该区内沟谷发育，但缺少地表水体，区内雨裂沟在丰水期形成暂时性洪流，雨后干涸。

二、区域地质背景

辽西地区地处华北地台北缘、燕山台褶带辽西台陷朝阳穹褶断束，区域成矿条件优越。

受区域构造活动影响，该地区构造发育，以断裂为主，多为北东向。

区域岩浆活动频繁而强烈，以大量发育不同期次不同类型的中性-酸性岩株及成群成带产出的各类脉岩为特征。

三、矿床地质特征

3.1地层。本文主要对小塔子沟组中赋存的矿体地层进行分析，主要岩性为混合岩、斜长角闪岩、磁铁石英岩。

3.2构造。区内断裂多为北东向。

3.3岩浆岩。区内岩浆活动为金铜多金属矿产形成提供了充足的热源和物源条件，该区岩浆活动与金矿成矿关系最为密切。

四、水文地质特征

4.1含水层、隔水层。依据岩性、构造与地下水赋存关系和岩层富水性等特征，该区域含水层（带）划分为四个：

4.1.1第四系孔隙潜水含水层。此层主要分布在河沟谷地带。局部上覆1～2m厚层粉质粘土夹碎石，下部为粗砂、砾石层，结构松散，透水性良好，从水井和钻孔测量水位埋深0.50～8.00m，水位变幅1～1.5m，抽水涌水量Q2=55.25L/s，单位涌水量12.849 L/s·m，水井涌水量Q=1.6～11.00L/s，影响半径R=155m，渗透系数k=127.036～417.659 m/d，含水层的富水性为强富水性含水层，地下水的化学类型为HCO3--Ca2+-Mg2+水，为矿区主要供水水源，补给源为大气降水及构造裂隙水。

4.1.2风化裂隙含水层。该层岩性一般为条带状混合岩。褶曲与断裂使岩石产生纵横交错，密如蛛网的风化裂隙和构造裂隙，风化裂隙率为0.1%，基本属闭合状态。裂隙面有明显地下水侵染呈棕红色铁氧化物。岩层经长期风化剥削后，山峰多呈平坦状，岩石多呈碎块状和砂状，抽水试验涌水量为Q3=1.519L/s～Q1=1.519L/s，单位涌水量q=0.004 ～0.112L/s·m，渗透系数K=0.01～0.3m/d，富水性弱，即富水性不均一含水层，地下水化学类型为HCO3--Ca2+-Mg2+水，PH7.75，水的补给源为大气降水和孔隙水补给。

4.1.3构造裂隙含水层。该层地表露头裂隙率为0.21%。涌水量Q=0.013～1.003L/s，单位涌水量q=0.0002 L/s·m～0.16 L/s·m，属弱富水性含水层，渗透系数为0.36m/d，地下水化学类型为HCO3--Cl--Ca2+-Mg2+水，PH7.65，地下水主要补给源为大气降水及山前洪积层中孔隙潜水。

4.1.4隔水层。小塔子沟组混合岩、斜长角闪岩类仅在地表发现风化带，渗透性较强，深部钻孔岩芯完整，呈长柱状，裂隙不发育QRD>85%，无明显漏水现象，即风化裂隙带一下裂隙呈闭合状态，而侏罗系安山岩类，中～粗粒结构，易风化，地形平缓，地表长期风化氧化，岩石呈松散砂状、裂隙状被充填闭塞，故将该层段风化裂带以下视为隔水层。

4.2补给、径流、排泄条件。山间谷底地带第四系裂隙潜水层，因无连续完整隔水层，地表水（河水）直接补给孔隙潜水。山区风化裂隙带水补给源为大气降水补给。孔隙水和风化带水是深部构造裂隙水的补给源。丰水期大气降水多以地表径流形式汇聚于流域，部分补给各含水层，多数降水通过河流沟谷排泄径流出工作区。近傍河向区域，地表水和构造裂隙是有联系的，但其渗透性小，在没有较大断裂影响下是有利于矿床的开采。

4.3矿坑充水因素。依据矿体产状、规模及埋藏条件，该区域一般采取露天及井下平巷两种方法开采，位于当地侵蚀基准面以上，露天采场充水因素，受大气降水和风化裂隙水补给。平巷坑道主要以含铁石英岩本身构造裂隙水补给，大气降水和风化裂隙水次之，随着矿坑不断延长和加深以及长期排水，将诱发露天采场出现塌陷和产生大的裂隙，大气降水由次要因素转化为主要直接充水因素，本区降水多集中在七、八、九三个月，多以暴雨形式出现，占全年降雨量80%，给矿坑突水造成有利条件，在采掘进入河流底部采矿，顶板隔离厚度必须符合安全顶板厚度要求，防止冒顶，地表水及强富水含水层水突入坑道，危及矿坑安全。

4.4水文地质条件类型划分

4.4.1水文地质勘探类型及复杂程度。该组主要围岩为小塔子沟组变质岩，地下水类型属第四系孔隙水及基岩构造裂隙水。第四系孔隙潜水赋存于上部第四系碎石类土及砂类土中，主要受大气降水补给，渗透性好，基岩构造裂隙水含水层厚度大，赋水性较大，但总体无较大导水裂隙和孔洞，突涌的可能性不大，地表水与地下水联系不明显，其矿床水文地质勘探类型为第一类～第二类型，即以孔隙含水层裂隙含水层为主的充水矿床。

4.4.2水文地质条件复杂程度。依据矿层与当地侵蚀基准面及地下水的含、富水强弱，含水层的富水性以及地表水体对矿床的充水影响程度，补给条件等因素，将该组划分水文地质条件简单～复杂的矿床，具体根据当地实际情况划分。

五、结语

（1）辽西小塔子沟组地层为成矿有利层位，该区构该层位赋存有大量Au、Fe类矿床。

（2）在该区表生矿体日益贫乏的时期，小塔子沟组地下开采部分逐渐被人们所重视，在该过程中水文地质发挥了重要作用。

参考文献

[1]礦区水文地质工程地质勘探规范GB12719-1991， 1991年

[2]李守义、叶青松，矿产勘察学，地质出版社，2003年

[3]翟裕生、邓军、李晓波，区域成矿学，地质出版社，1999年