新疆阿达矿区水文地质特征

2020-09-20 10:53赵永勋
新疆有色金属 2020年4期
关键词:融水富水风化

赵永勋

(新疆维吾尔自治区有色地质勘查局七0一队 昌吉 831100)

阿达矿区位于齐尔山东端中山区,海拔高程1100-1400 米,相对高差大,地形陡,地势呈西北高,东南低,属构造剥蚀侵蚀型中山区地貌。

区域内水系发育,地表水系呈树杈状由北向南迳流,迳流过程中汇入矿区南部的恰勒盖河。恰勒盖河向下逐渐渗入地下,到下游又以泉水形式出露补给奎屯河。

阿达矿区位于奎屯河流域支流恰勒盖河地下水山间补给迳流区。矿区整体地势呈西北高,东南低,区内主要有三条地表迳流,均贯穿矿区,矿区内三条地表迳流最终汇流处高程为1115 米,为矿区侵蚀基准面。

1 矿区地下水类型及富水性

(1)第四系孔隙潜水含水层

矿区内第四系分布面积较小,主要分布在区内3条地表迳流带及山间较大冲沟内,一般呈西北-东南向展布,按时代及成因类型可划分为全新统冲洪积。第四系厚度一般为1-10 米不等,最深可达20米,岩性以砂土和砂卵砾石为主。区内山间沟谷中地表迳流发育,主要接受大气降水补给,含水层透水性强,富水性好,迳流流量一般为5.2-37.4 升/秒,故第四系孔隙潜水含水层为中等-强富水性。

(2)风化裂隙含水层(带)

矿区岩石表层风化裂隙较发育,风化裂隙下限最深可达29.71米,所以风化裂隙带下限以上为地下水的赋存带。矿区内主要出露岩体,岩性为黑云母花岗闪长岩、花岗闪长斑岩、闪长岩、闪长玢岩等,仅在矿区北部及东南角出露地层,岩性为凝灰质粉砂岩。据水文地质测绘和钻孔揭露,区内风化层厚度为3.02~26.71 米,平均厚度14.87 米,岩石破碎完整性差,岩石RQD值一般为15%-35%,风化裂隙发育,裂隙率一般为7‰,最大可达15‰。由于部分钻孔静止水位在风化层内,分布风化裂隙含水层,但风化裂隙含水层分布不连续,厚度相对较小,仅在矿区南部地势低洼处以泉水形式出露,泉流量为0.07-0.11升/秒,为弱富水性。

(3)构造裂隙含水带

矿区内断裂构造较发育,主要有三条主断裂及四条次级断裂,按断层的构造线方向可分为北西—南东向、南北向、东西向。断层一般分布于中深部,分布深度一般为115~278米。其中大部分断层为正断层,但在局部表现为张性,断层及影响范围内岩石破碎,少量断层带内可见断层泥,构造裂隙发育,裂隙走向与断层走向基本一致,构造裂隙率为5%左右,并可见水蚀痕迹,赋存构造裂隙水。矿区断裂构造内泉水出露较多,泉流量一般为0.87-9.27 升/秒,故其富水性弱-中等。

2 矿区地下水的补给、迳流及排泄

矿区地下水主要接受大气降水、雪融水和地表水补给。本区年平均降水量170毫米,降雨主要集中在7、8两月,且多以暴雨形式出现,降雪多集中在11月至次年2 月,最大积雪深度可达0.6 米。大气降水及雪融水入渗形成的松散表层孔隙水迳流受地形地貌条件控制,沿山峦斜坡向两侧山谷或低洼地带运移,在合适地带又以泉的形式排出地表。矿区断裂较发育且规模较大,同时伴随形态各异大小不等褶皱的张裂隙、层间破碎带、裂隙密集带及推覆滑动面,是地下水运移的通道,基岩中裂隙水以泉的形式集中排泄,但迳流主要受地质构造和裂隙的控制,地下水水位存在一定的差异。区内主要有三条地表迳流,均贯穿矿区,据水文地质测量资料显示,第一条地表迳流为矿区东部布尔克斯台迳流,迳流方向由北向南,迳流过程中流量由9.27 升/秒逐渐增大至37.4 升/秒;第二条地表迳流为矿区中部地下水出露所形成,迳流方向由西北向东南,迳流过程中流量由5.84升/秒逐渐增大至14.1升/秒,最终流入布尔克斯台迳流;第三条地表迳流为矿区外围西南侧泉群地下水出露所形成,迳流方向由西北向东南,迳流过程中流量5.2升/秒逐渐增大至8.1升/秒,最终流入布尔克斯台迳流。因此,矿区内主要表现为地下水补给地表水,地下水以地表迳流及泉的形式向下游排泄。

3 矿区地下水动态变化特征

矿区内地下水接受大气降水、雪融水和地表水补给,地下水及地表水主要受季节性变化影响。风化裂隙水接受大气降水、雪融水和地表水补给,迳流途径较短,动态变化较大;构造裂隙水一般埋藏较深,地下水动态变化稳定。

4 矿床充水来源

矿床充水来源主要有大气降水、雪融水、地表水及地下水。

(1)大气降水

矿区属北温带大陆性寒冷干旱气候,具有“夏短冬长,昼夜温差大,日照充分,降雨集中,蒸发强烈,降雪多”等特点。每年分冷半年和暖半年两季,6~8月为雨季,其余为旱季。区内降雨较为集中,但暴雨次数少,强度较低的降水为矿床充水水源之一。

(2)雪融水

矿区属于中山区地貌,气候类型为北温带大陆性寒冷干旱气候,降雪时间较长,一般为每年11月至次年3月。据收集到的气象资料,矿区范围内降雪集中于10 月中旬以后,每年降雪天数约20 天,降雪量约30~60 毫米,最大积雪厚度约73 厘米,局部山区积雪时间最长达6 个月,由于积雪融化速度相对缓慢,有利于雪融水的补给入渗。因此,雪融水亦成为矿床充水水源之一。

(3)地表水

区内地形切割较大,属构造剥蚀侵蚀型中山区地貌,地表水系发育,多为“U”和“V”型沟谷。矿床东侧约300 米处南北向的布尔克斯台地表迳流常年有水,该迳流距离矿床最近处高程为1241米,流量为18.3 升/秒;矿床南侧约700 米处Q004、Q005 形成的西北-东南向地表迳流为季节性有水(冬季天气寒冷结冰断流),该迳流距离矿床最近处高程为1249 米,流量为9.47升/秒;矿床内东西向季节性冲沟(仅雨季及融雪期有水),高程为1276 米,流量一般小于1 升/秒,暴雨时洪流量可达5 升/秒。由于矿体大部分位于当地侵蚀基准面及地表水水位以下,故地表水成为矿床充水水源之一。

(4)地下水

矿区内地下水为矿床主要充水水源。其中岩石浅层风化裂隙较发育,完整性差,风化层厚度一般为3.02~26.71 米,平均厚度14.87 米,RQD 值为15%-35%,裂隙率为7‰-15‰,部分钻孔静止水位位于风化层内,赋存富水性弱且不连续的风化裂隙水;区内主要有3 条主断裂及4 条次级断裂,构造裂隙发育,裂隙走向与断层走向基本一致,据钻孔水文地质编录资料,钻孔内构造裂隙带宽一般为小于10米,裂隙率为5%,局部可见水蚀痕迹,赋存构造裂隙水。

5 矿区水文地质类型

矿区当地侵蚀基准面标高为1115 米,地下水水位平均标高为1278.12米,主要矿体大部分位于当地侵蚀基准面以上,(见表1),附近有两条的地表水体,地形有利于自然排水。地下水类型主要为风化裂隙水和构造破碎带裂隙水,富水性弱-中等,地下水补给条件好,疏干排水可能产生少量塌陷,水文地质边界较复杂。根据《矿区水文地质工程地质勘探规范》(GB12719—91),矿区水文地质勘查类型为水文地质条件中等的裂隙充水矿床。(二类一型)。

表1 主要矿体分布情况一览表

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