新疆别鲁矿区水文地质特征浅析

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）

矿区属阿勒泰高寒山区，海拔2300～3200米，相对高差一般为300～600米，地形中度切割，属构造剥蚀侵蚀型中高山区地貌。

矿区属大陆性寒温带干旱气候，矿区冬季严寒而漫长，夏季炎热，春秋季短暂。矿区内季节性洪沟发育，来水时段不均，主要呈树杈状由东向西或由西向东汇流至额尔齐斯河。

1 矿区所处水文地质单元

矿区位于额尔齐斯河流域地下水山间补给区。矿区整体地势呈南高北低，东高西低，山间沟谷发育，季节性有水，地下水主要为基岩裂隙水和第四系孔隙水。矿区中部有一条西北-东南向的地表分水岭，季节性冲沟发育，来水时段不均。矿区地表分水岭为矿体主要赋存地段，分水岭西侧泉水出露最低点高程为2520m，为矿区侵蚀基准面。

2 矿区地下水类型及富水性

2.1 第四系松散岩类孔隙水

矿区第四系主要分布在山间沟谷及凹陷处，为冲洪积物及残坡积物，由泥砂、砾石组成。

区内山间沟谷中季节性地表迳流发育，主要接受大气降水和冰雪融水补给，水的补给源有限，受地形坡度影响，蓄水能力较弱，泉水流量为0.62 升/秒，富水性弱，矿化度44.91 毫克/升，地下水化学类型为HCO3-Na型水。

2.2 构造裂隙含水层（带）

矿区内发育有库热克特大断裂，断裂呈舒缓波状弯曲，总体走向315°，向北东陡倾。据钻孔揭露，断层分布深度一般为50～200m，单孔分布密度一般为2～5处，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10%左右，并可见水蚀痕迹，赋存构造裂隙水。据矿区抽水试验资料显示，SHK002 水文钻孔通过11.28 米、18.48 米、25.08 米三个稳定降深的抽水试验后计算结果得出该孔平均渗透系数为0.1394 米/天，平均单位涌水量0.0152 升/秒·米，富水性弱，矿化度30.86 毫克/升，地下水化学类型为HCO3·SO4·Cl-Na型水。

3 矿区地下水的补给、迳流及排泄

矿区东部的中-高山区为水文地质单元的补给区，矿区西部为汇流迳流区，额尔齐斯河为本区水文地质单元的排泄区。矿区主要接受大气降水、雪融水和地表水（季节性水沟）补给，地表水渗入松散表层的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。矿区断裂形成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，地下水水位差异较大。

4 矿区地下水动态变化特征

区内地下水受大气降水、雪融水和地表水（季节性水沟）补给，地下水动态主要受季节性变化影响。矿区内选择了3个钻孔、3处泉水进行水位和涌水量动态长期观测（由于矿区位于无人区，冬季寒冷而漫长，无法进行1 个完整水文年的观测）。观测结果表明ZK501水位变幅1.15米，ZK403水位变幅1.04米，ZK701 水位变幅0.45 米，钻孔内水位一般为雨季水位高，旱季水位低，与大气降水呈正相关关系。

泉水流量随季节性变化较大，其中Q01 流量为0.11～0.54升/秒，最大值为最小值的4.9倍；Q03流量为0.29～0.62升/秒，最大值为最小值的2.1倍；Q04流量为0.31～0.72升/秒，最大值为最小值的2.3倍。流量均与大气降水呈正相关，时滞一般为30 小时左右。泉水流量动态观测（见表1）。

表1 泉水流量动态观测表

5 矿区充水来源

5.1 大气降水

矿区属于大陆性寒温带干旱气候，冬季严寒而漫长，夏季炎热，春秋季短暂是主要的气候特征。夏季平均气温20℃～25℃，最高28℃，冬季9～10 月大雪封山，第二年5～6月融雪，冬季平均气温-35℃，最低可达到-40℃。降水量丰富，雨量有规律的自南向北，由低山向高山逐渐增加，至北高山区降水更加丰富，在6～8月为雨季，时常阴雨连绵，雾锁群山，是矿床充水水源之一。

5.2 雪融水

矿区位于阿勒泰高寒山区，降雪时间较长，一般为每年9月至次年5月。据收集到的气象资料，矿区范围内降雪集中于9 月中旬以后，每年降雪天数约250 天，积雪一般厚1.5～2 米，局部山区积雪时间最长达10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。

5.3 地表水

区内地形切割较大，属构造剥蚀侵蚀型中-高山区地貌，沟谷发育，多为“U”和“V”型沟谷，大部分矿体均位于当地侵蚀基准面以上。区内季节性冲沟发育，沟床宽2～5m，纵坡坡降为15‰～30‰，一般无跌水坎，无堵塞现象，主要分布在矿床东北和西南两侧，每年7～8月暴雨时有水流出。

5.4 地下水

矿区内地下水为矿床主要充水水源。其中第四系孔隙水主要分布在山间沟谷及凹陷处，富水性弱；构造裂隙水通过侧向排泄和坑底溢出直接渗入到矿坑内，成为矿床充水的主要来源。

6 结论

矿区当地侵蚀基准面标高为2520 米，地下水水位平均标高为2901 米，主要矿体位于当地侵蚀基准面以上，地形有利于自然排水。地下水类型主要为第四系孔隙水和构造破碎带裂隙水，但均为弱富水性，地下水补给条件较差，疏干不产生塌陷，水文地质边界简单。根据《矿区水文地质工程地质勘探规范》（GB12719—91），别鲁矿区水文地质勘查类型为水文地质条件简单的裂隙充水矿床（二类一型）。