四川会东大梁子铅锌矿床水文地质特征及开采条件研究

李 泽

（四川省煤炭设计研究院，四川 成都 610000）

四川会东大梁子铅锌矿床中的出露地层主要为前寒武纪基底沙姆瓦系上沉积岩系夹火山岩系、沙姆瓦系以及上沉积岩系，占四川省铅锌矿总面积的85.6%左右[1]。总体呈北东向展布，岩层产状受外围花岗岩侵位影响明显，岩层片理走向平行于花岗岩侵入接触面，随接触面变化而变化，片理一般向沉积岩内倾斜，倾角一般为60°～70°。本文通过对四川会东大梁子铅锌矿床的水文地质特征展开研究，并对开采条件进行浅析，结合矿床地质条件、矿化特征、找矿标志，以便指导四川会东大梁子铅锌矿床日后地质找矿和评价工作的顺利开展。类比区域上牛孔构造破碎蚀变岩型铅锌矿床和老集寨沉积-热液改造型铅锌矿多金属矿床，主攻构造破碎蚀变岩型铅锌矿床，兼顾层间剥离构造充填交代型铜（铅锌）矿。

1 四川会东大梁子铅锌矿床的水文地质特征研究

根据国土资源部关于印发《矿业权交易规则》的通知（国土资规[2017]7号）有关规定，为了切实际的做好地方矿床水文地质的保障工作，加大四川会东大梁子铅锌矿床的水文地质工作力度，应定期开展四川会东大梁子铅锌矿床的水文地质特征的勘查，以下将综合地质勘查调研数据，从3个方面，开展四川会东大梁子铅锌矿床的水文地质特征详细研究。

1.1 新生界地层含水特征

结合四川会东大梁子铅锌矿床组合岩层的表现形态，将四川会东大梁子铅锌矿床含水层地质特征由上至下分为：石灰岩层溶裂含水层——溶裂缝隙含水层—西组岩砾含水层——K8岩层含水层——K9岩层含水层——上组石盒子含水层——风化岩带含水层——新生界含水层[2]。其中，新生界含水层的第一含水层地下水整体处于未开发状态，埋藏浅，易于开采；第二含水层地下水埋藏较深，富水性较强，是四川会东大梁子铅锌矿床理想的供水层位，其它含水层也是四川会东大梁子铅锌矿床防治水主要研究对象。

通常情况下含水层顶底界面埋深230m～560m，厚0m～80m，由灰白色夹紫红中、细、巨粒砂岩混杂组成，受层间径流补给及下伏基岩裂隙岩溶水补给的孔隙承压水。该区域涌水的主要原因是，成矿带地区夏季的雨水天气导致的洪水携带大量的砂、砾及砂质土较多，受到地壳变迁作用的影响，逐渐涌入地下，以此形成的松散水文地质混合物。

1.2 矿床地质断层导水能力

由于四川会东大梁子铅锌矿床断裂带的形成方式不同，但大部分矿区地质断裂的表现形式基本一致，由于断裂带通常横穿多个地质层，因此地质填充规模差异性较大，造成四川会东大梁子铅锌矿床水文地质地层的导水性不同。断裂带内裂隙发育，形成微弱的含水带，钻孔单位涌水量0.007L/s·m，渗透系数0.005m/d，导水性弱。由于破碎带的宽度通常不超过80cm，故该断裂带导水性较差，大部分断层均属于局部较弱导水断层。例如：位于乡莱山的F2号逆向断层，主要分布于四川会东大梁子铅锌矿床东部，该矿区含水层发育位置有大规模的侵入岩存在，且占总体面积的约1/3。整体呈现出“Z型”的特征[3]。

受到水文地质成矿带的控制，呈现出近西南向侵入，具备幔源型的特点，且延伸长度超过1.5公里，是四川会东大梁子铅锌矿床东部的边界性断层，整体岩层张性较差，以此推断为该断裂带综合性导水能力较差。

1.3 地下水排泄与供应条件

该地区地层的夹凝灰质砂岩作为其主要构成，为地下水供应提供了较好的偏流形式。同时，地下水持续供应主要受到大气环境的直接供给与水气垂直渗透，由于四川会东大梁子铅锌矿床地质综合条件较复杂，因此风化带的地下水通常采用侧面供给方式，个别断裂带的裂缝加大，不同应力状态下地质渗透水为其可持续发展提供充足的循环环境。同时由于四川会东大梁子铅锌矿床水文地质中地下水的整体流向与地坡的变化趋势基本一致，以此地下水在不断运动中通常以排泄的方式，将多余水量流到沟谷中，受到地球化学特征的影响，大气降水是影响地下水排泄与供应的主要因素，结合区域年平均降水量及连续降水时间，可精准的计算水量的供应条件。

2 四川会东大梁子铅锌矿床的开采条件研究

在完成四川会东大梁子铅锌矿床的水文地质特征研究的基础上，开展四川会东大梁子铅锌矿床的开采条件研究。本文将四川会东大梁子铅锌矿床的开采条件研究分为三部分进行，分别为：水文地质条件、工程地质层序划分以及环境地质条件。针对上述三方面研究具体内容，如下文所述。

2.1 水文地质条件

通常情况下，四川会东大梁子铅锌矿床地层的夹凝灰质砂岩作为其主要构成[4]。由火山爆发而抛入空中的火山物质经长距离的搬运，散落于盆地当中，再经过压结和水化学胶结固结形成岩石，为地下水供应提供了较好的偏流形式。为查明四川会东大梁子铅锌矿不同含水层的水化学性质及其相互间的关联，此次研究分别在地表沟系、坑道、钻孔中采集不同类型的地下水样。据分析测试结果，该矿区地下水的水文基本情况为：水温通常在17℃，PH值范围7～8之间，呈弱碱性，矿区内裂隙水硬度0.4mmol/l～0.5mmol/l，属极软水，地下水的矿化度总体较低，同时水化学类型简单，以HCO3·（SO4）-Ca·Mg型为主，其次为HCO3·（SO4）-Na·Ca·Mg型水。

2.2 工程地质层序划分情况

四川会东大梁子铅锌矿床根据地层层序由上到下为：上石炭统马坪组（C3m）紫色、灰色泥质条带角砾状灰岩夹紫色泥岩；中石炭统威宁组（C2w）灰色中厚层状灰岩夹鲕状灰岩；下石炭统摆在佐组（C1b）灰白色、肉红色、米黄色中粗晶白云岩夹浅灰色灰岩；下石炭统太塘组（C1d）灰色隐晶灰岩，底部为一层2m左右的褐黑色及紫色泥岩；上泥盆统宰格组第三段（D3Z3）灰色隐晶灰岩及肉红色中晶白云岩。铅锌矿体主要赋存在石炭统摆佐组中上部，矿体走向为N12°～25°E，倾向SE，倾角54°～65°。矿床不断向深处开采，区域工程地质条件有向复杂类型转化的可能，建议在勘查过程中加强对水文、工程、环境地质异常情况的记录，方便准确预测矿井涌水量，有效指导矿山开采工作。

2.3 环境地质条件

四川会东大梁子铅锌矿床在开采过程中受到地质条件与大气降水的影响，会出现水量的突增，为地质划分提供依据的同时，为四川会东大梁子铅锌矿床开采带来了一定的难度。通过实地调查研究得出，四川会东大梁子铅锌矿床内部地段蚀变情况较为剧烈，主要表现为矿石绿化、金属组合化等趋势，蚀变能力越强，说明四川会东大梁子铅锌矿床涌水活跃程度越高。因此，在开采时必须重点将涌水对四川会东大梁子铅锌矿床的环境地质条件影响进行分析；除了矿坑涌水外，地下水污染及开采过程中引发的地质灾害也是对环境地质造成影响的一些因素。地下水的污染来源主要是选矿和开采过程中产生“废水、废气、废物”，另外，开采出的矿石含有有害元素及放射性，如果超出规定范围，释放出的有害物质会对地质环境造成污染；随着四川会东大梁子铅锌矿频繁进行采矿活动，矿山疏干排水和开采面积不断扩大，极容易引发矿区井下地下水位下降。地面下沉引起的滑坡、塌陷、崩塌等地质灾害，以上环境地质问题会造成矿山开采隐患，所以，必须关注开采中引起的环境地质问题，做好监测和预防工作。

3 结语

由于四川会东大梁子铅锌矿床地质勘查工作程度的不断加大，对该地区水文地质特征及开采条件的研究也逐渐增加。本文通过对四川会东大梁子铅锌矿床水文地质条件进行详细调查研究，查明了该区主要含水层，重点从水文地质条件、工程地质层序划分以及环境地质条件等三个方面总结，以此来指导四川会东大梁子铅锌矿床开采工作。