摘 要:本文是结合野外项目,对云南省彝良县洛泽河铅锌矿水文地质条件进行分析研究,作出的部分阶段性科研成果。通过野外地质观察和室内的资料整理,综合分析研究了地形地貌、气候,水文条件、 并对矿区含隔水层、断层构造带、地下水补径排条件做了详细的研究,并对矿坑涌水量进行预测,并建议矿山建立矿坑涌水长期动态观测,为深部矿坑涌水预测提供可靠的数据。
关键词:彝良铅锌矿;水文地质条件;地下水
彝良作为国家级贫困县,应该充分利用资源优势发展特色经济。[1]我国铅锌资源量大但品位低,探矿深度多在500米以浅,一大批大中型矿山资源枯竭,十多年铅锌对外依存度居高不下,矿产资源供需矛盾突出已成为有色金属产业持续发展的主要瓶颈,铅锌行业面临严峻挑战。[2]
1 矿区地质概况
1.1 地形地貌
矿区地处金沙江水系一级支流横江流域之洛泽河上游右岸斜坡区,区域上位于乌蒙山脉中的中-高山峡谷地区。受洛泽河强烈侵蚀、切割作用,地形较复杂,区内沟谷纵横、河流深切,山高坡陡,地形坡度25~60°,局部地段大于70°。
区域范围北至簸箕寨,南至元宝山,西至洛泽河,东至申家坪子。最高点位于图幅南东部山顶,海拔标高1965m;最低点位于北西部洛泽河河面,海拔标高1170m,相对高差795m。
矿区范围内最高点位于东部山顶,海拔标高1842m;最低点位于西侧,海拔标高1550m,相对高差292m。
1.2 气候
据彝良县气象资料,区内极端最高气温40.5℃(1963年7月),极端最低气温-6.3℃(1970年1月),年平均气温17.8℃,最高月平均气温25.5℃,最低月平均气温7.0℃。年平均日照1412小时。多年平均降雨量772.7mm,年最大降雨量1008.3mm(1981年),年最小降雨量481.3mm(1976年),雨季(5-10月)降雨量占全年降雨量的91.1%。多年平均蒸发量2003mm,多年平均相对湿度75%。
1.3 水文
矿区范围内地表水系不发育,仅为季节性冲沟,流量随季节变化大。流经矿区外围西部的洛泽河为区域内最大的常年地表河流,发源于贵州省威宁县境内,为金沙江一级支流,属金沙江水系。洛泽河河面平均宽60m,最大洪峰流量156.0m3/s,最小流量14.5m3/s,平均流量60.6m3/s,水能蕴藏量47.3万千瓦。
2 矿区水文地质条件分析
2.1 含隔水层划分
根据矿区地层、岩性、富水性等特征,将矿区划分为三个含(隔)水层:第四系(Q)孔隙弱含水层;泥盆系上统宰格组(D3zg)岩溶裂隙含水层,富水性较强;泥盆系中统曲靖组(D2q2)岩溶裂隙含水层,富水性强。
1)第四系(Q)孔隙弱含水层。主要分布于河流、溪沟两侧及缓坡地带,厚度0~30m。岩性为残坡积、崩积和冲洪积的砾石、砂、砂质黏土等组成,成分复杂,结构松散,透水性强,无泉点出露,富水性随季节性变化而变化。
2)泥盆系上统宰格组(D3zg)岩溶裂隙含水层,富水性较强。出露于矿区东部,岩性为灰色、灰黑色中-厚层局部薄狀细-中粒白云岩,夹页岩及灰岩扁豆体,厚214.8m。为矿体直接顶板,对矿床开采影响较大;地下水径流模数20/s.km2,泉流量典型值41L/s,富水性较强。
3)泥盆系中统曲靖组(D2q)岩溶裂隙含水层,富水性强。泥盆系中统曲靖组(D2q)出露于矿区西部,岩性为灰色致密中厚层灰岩、泥质岩夹页岩,厚35-78m。为矿体直接底板,对矿床开采影响较大;地下水径流模数20/s.km2,泉流量典型值41L/s,富水性强。
2.2 断裂构造带水文地质特征
矿区发育有F1、F2共2条断层。其破碎带水文地质特征:
1) F1正断裂。走向北西10~30°,局部北西60°,倾向北东,倾角55~70°,垂直断距150~205m,断裂上盘岩性为泥盆系上统宰格组(D3zg)白云岩;下盘为泥盆系中统曲靖组(D2q)灰色致密中厚层灰岩、泥灰岩夹页岩、石英砂岩。矿体产于断层上盘。断裂带内岩石破碎,砂泥质胶结,松散,含裂隙水,沿断裂、节理裂隙面上有滴水、淋水现象,对矿床充水影响较大。
2)F2断裂。出露于矿区南东部,切断F1断裂走向延伸,走向北西-南东,断裂两盘岩性为泥盆系上统宰格组(D3zg)白云岩,远离矿体,对矿床充水无影响。
2.3 地下水补径排条件
矿区地处金沙江水系一级支流横江流域之洛泽河上游右岸斜坡区,地势高于北西部洛泽河河面(海拔标高1170m,为区域最低侵蚀基准面),大气降水是地下水的补给来源。斜坡地带是接受大气降水的补给区,岩溶漏斗、塌陷区、地裂缝、断裂破碎带是接受或转化大气降水的场所;地表下岩溶管道,溶洞是地下水的径流区;泉水点构成排泄区。
矿区除接受大气降雨的补给区范围外,接受上覆地层泥盆系上统宰格组(D3zg)白云岩岩溶裂隙水直接补给,以泉的形式向西部地势低洼处排泄,最终汇入洛泽河。
2.4 矿坑涌水量预测
矿坑涌水量预测采用水文地质条件比拟法,利用各矿体(块段)现状最低开拓中段以上总涌水量预测估算资源量最低分布标高以上的总涌水量。预算对象为V1号矿体,矿体坑道控制标高PD2:1575m、PD3:1480m,PD2雨季涌水量5.15L/s、PD3雨季涌水量7.58L/s。
由于矿区地下开拓系统尚不完善,还未充分揭露地下水赋存空间及各类充水通道;岩溶漏斗、塌陷区、地裂缝、断裂破碎带对矿床充水本次涌水量预测估算未能考虑;涌水量预测估算结果偏小,此预算结果仅供设计参考,建议矿山建立矿坑涌水长期动态观测,为深部矿坑涌水预测提供可靠的数据。
参考文献
[1]吴礼锟.欠发达地区特色经济发展的思考——以彝良小草坝天麻产业发展为例[J].昆明冶金高等专科学校学报,2008(02).
[2]韩润生等.论热液矿床深部大比例尺“四步式”找矿方法——以川滇黔接壤区毛坪富锗铅锌矿为例[J].中国科技成果,2016(20).
作者简介
邓钟敏(1984-),男,讲师,工程师,云南国土资源职业学院专职教师,主要从事水工环地质,矿产地质开发工作。