某矿区水文地质条件及含水岩组浅析

严晓磊，李潇潇，陈家辉

(咸阳西北有色712总队有限公司 陕西 咸阳 712000)

0 引 言

矿区地处秦岭中段南麓，属北亚热带湿润型气候，是我国南北气候的过渡带，长江、黄河水系的分水岭。区域位于中秦岭南坡，地形复杂，海拔多为1 527～1 900 m，最高2 400 m，相对高差300～1 100 m，地形陡峻，切割较深，属中—高山侵蚀构造地貌。

1 矿区区域地质概况

矿区区域上位于秦岭褶皱系南秦岭印支褶皱带凤县—镇安褶皱束的中段。区内地层以山阳—凤镇断裂为界，北为白云—柞水小区，南为凤县—镇安小区，具有独特的构造演化和特殊的沉积建造。区域构造发育，褶皱繁杂。构造线多近东西向延展，褶皱构造主要有鸡公梁复向斜和次级冷水沟倒转背斜、金银沟—庙沟倒转背斜。断裂构造主要为近东西向、北北东向构造。

区域出露地层凤县—镇安小区由老到新依次分为：下寒武统水沟口组、中泥盆统古道岭组、上泥盆统星红铺组。白云—柞水小区分布在山阳—凤镇断裂以北，主要为中—上泥盆统沉积。由老到新依次为中泥盆统牛耳川组、池沟组和青石垭组。见图1。

图1 区域构造纲要略图

2 矿区区域水文地质条件

区域含水区域出露主要为古生界泥盆系，局部出露寒武-奥陶系地层。泥盆系地层由区域性

同生山(阳)—凤(镇)断裂将其划分为2个地层单元，北部白云—柞水构造地层小区，出露中泥盆统池沟组、青石垭组浅海—滨海相细碎屑—泥质沉积岩，碳酸盐岩夹层甚少，弱富水，局部富水中等；南部凤县—镇安构造地层小区出露地层为中、上泥盆统古道岭组、星红铺组浅海陆棚相细碎屑—碳酸盐岩沉积建造，寒武—奥陶系含泥钙镁质岩和黑色含炭质碎屑岩，富水性中等。据水文地质资料，按地下水含水介质、赋存条件、水动力特征，区域内地下水划分为第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水、岩溶裂隙水地下水类型。区内主要水系为旬河，系汉江上游，源出于秦岭之南，在广货街附近转向西流，至东江口转向东，经镇安至旬阳汇入汉江。

区域第四系松散层含孔隙潜水含水层，其分布范围为洵河河谷地带、山间低洼处及区域性构造破碎带附近，由全新统冲、洪积砂、碎石、砂砾石组成，分选性差，厚度4～20 m，水位埋深1.5～2.5 m，一般富水性弱，靠近南洛河河谷地段富水性中等。

区域基岩裂隙水含水层分为风化裂隙潜水含水层及构造裂隙水含水层。风化裂隙含水层分布于区域基岩表层，厚度一般2～5 m，最厚可达10 m左右，泉流量0.05～0.3 L/s，多为侵蚀下降泉，潜水性质，富水性弱。构造裂隙含水层分布于区域性大断裂及附近，最大影响深度超过300 m，工程揭露部位涌水量较大，其表现以负地形为特征，具有压性—压扭性构造特征，富水性中等，局部具有蓄水及导水构造特征。

区域岩溶裂隙水含水层为区域内碳酸盐岩，富水性中等—强，可见泉水出露，流量最大30 L/s，流量较稳定。

区域水文地质属富水性中等的变质岩夹碳酸盐岩含水岩组，属长江水系汉江流域支流洵河上游补给区水文地质单元。宁陕县正河—庙沟铅锌金矿区即位于区域基岩裂隙含水系统上游地区，属洵河地下水系统补给单元区。

3 矿区水文地质特征分析

据该次水文地质调查资料，按地下水含水介质、赋存条件、水动力特征，区内地下水划分为第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水、岩溶裂隙水地下水类型。

3.1 地下水类型与含水层岩组的富水性

3.1.1 第四系松散岩类孔隙水含水岩组

矿区第四系冲积、洪积物，残积物及腐植质发育，其厚度不等，矿区森林植被覆盖率超过85%，主要沿沟谷分布，坡积物覆盖较薄，植被发育良好，以乔灌木为主。区内第四系组分以碎砾石、砂土、亚砂土、亚粘土等并存，大小不一，分选性差，磨圆度差，是矿区内主要的孔隙潜水含水层。区内见有第四系孔隙侵蚀下降泉泉水出露，流量0.01～0.05 L/s，富水性较弱。

该类水主要接受河水、大气降水入渗补给、基岩裂隙水的隐蔽补给，补给充沛。沿河谷径流，径流顺畅。

由于第四系松散岩类孔隙水分布于各沟谷底部，而区内矿体主要分布于高处基岩裸露区及基岩地下深部，因此该类地下水构成区内矿床的主要充水水源。

3.1.2 变质岩类基岩裂隙弱含水岩组

(1)基岩风化裂隙水：矿区内风化强烈，风化裂隙带发育，越近地表，岩石越破碎，构造裂隙发育，充填较少，厚度100 m左右，最厚大于200 m。风化裂隙潜水是矿区主要的充水水源，水量较丰富，随着深度的增加，风化裂隙逐渐变小，风化裂隙水将不再是影响矿坑充水的主要因素。构造破碎带导水将是影响矿坑涌水的主要因素。

该类水主要接受大气降水、第四系孔隙潜水入渗补给，富水性较弱，可直接补给矿区裂隙水含水层，因此该类水为矿床的间接充水水源。

(2)基岩裂隙水：矿区出露地层由老至新依次为寒武—奥陶系(∈-O)含钙质泥灰岩、炭质板岩、变石英砂岩、绢云母片岩和滑石片岩，富水性较弱，区内未见地下水露头；中泥盆统古道岭组下段(D2g1)钙质变砂岩、条带状钙质砂岩互薄层状大理岩，弱富水，上段(D2g2)中厚层状黑云石英片岩，富水性弱；池沟组(D2c)钙质粉砂质千枚岩、黑云母石英片岩、长石石英片岩，弱富水；上泥盆统星红铺组(D3x)钙砂质板岩、砂质粉砂质板岩、二云母微片岩，弱富水。矿区内基岩裂隙水露头少见，近地表风化较强，有泉水出露，流量小于0.05 L/s。

矿体主要赋存于弱—极弱富水的变质岩类、碳酸盐类基岩裂隙弱含水岩组中。

3.1.3 碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组

矿区出露碳酸盐岩为中泥盆统古道岭组下段(D2g1)厚层状白云岩、透闪石化白云岩夹砾状白云岩、含砂白云岩、条带状钙质砂岩互薄层状大理岩，弱富水，上段(D2g2)中厚层状结晶灰岩，含水层富水性强—中等；池沟组(D2c)薄层状大理岩，弱富水；上泥盆统星红铺组(D3x)大理岩互钙质变砂岩或钙砂质板岩，弱富水。其中，位于冷水沟核桃坪村的岩溶裂隙泉，出露标高820 m左右，流量最大30 L/s，流量较稳定，四季长流水，距离矿区8 km，矿区处于泉域的上游补给区，附近未发现溶洞发育。

3.1.4 花岗岩类基岩裂隙孔隙含水岩组

矿区没有大的岩浆岩体出露，局部见花岗闪长岩脉、二长花岗斑岩脉，具有阻水构造特征，近地表受风化裂隙作用影响，局部含水，富水性较差，影响深度小于30 m。地下水的主要类型为风化壳裂隙水、基岩裂隙水、少量构造裂隙水。属极弱富水性，泉水流量一般<0.1 L/s。

3.2 区域地下水补给、迳流、排泄条件

通过野外水文地质测绘及钻孔简易水文观测，矿区地下水类型主要为第四系孔隙潜水及(风化)裂隙、岩溶裂隙水，钻孔中未发现涌水现象，由矿区坑道水文地质工程地质编录及坑道水文动态观测，局部构造破碎带具有导水性质，水量较稳定，0.2～0.3 L/s。大气降水是矿区内主要的补给源，由大气降水入渗补给第四系孔隙潜水及风化裂隙潜水，遇到工程开掘，可导致地下水排出。随着采矿深度增加，受风化裂隙潜水的影响将逐步减少，构造破碎带导水将成为影响矿坑涌水的主要因素。矿区地下水类型为入渗-径流型，蒸发以植被叶面蒸发为主，影响微弱。

由矿区坑道水文地质编录资料可以看出，构造裂隙水是影响矿区矿坑涌水的主要因素。

3.3 构造富水性

矿区内褶皱构造为一倒转背斜，断裂构造主要为F1、F2断裂(山—凤断裂)，其中F2发育在炭质板岩中，是1个以压扭性为主的挤压构造破碎带，一般宽5～8 m，呈碎裂状、挤压片状、挤压透镜状、压扁状等，挤压片理化带发育，带内含少量石英细脉和浸染状褐铁矿，富水性较弱，具有隔水构造特征，局部含水及导水，从矿区坑道水文地质编录资料可以分析，矿体基本干燥，局部有潮湿现象，偶见滴水，系由风化裂隙水所致，富水性弱。其次为近南北向的小断裂，带内破碎疏松，胶结较差，以白云岩角砾为主，涌水量较小，稳定在0.2～0.3 L/s，属张扭性构造，具有蓄水、导水构造特征，是矿坑充水的主要影响因素，规模较小，以消耗其静储量为主，初期涌水量较大，逐渐减小，以至达到动态平衡。

4 结 语

(1)矿区地下水类型分为第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水、岩溶裂隙水地下水。

(2)矿区含水岩组分为第四系松散岩类孔隙水含水岩组、变质岩类基岩裂隙弱含水岩组、碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组、花岗岩类基岩裂隙孔隙含水岩组四类。

(3)矿床水文地质条件属以岩溶裂隙水为主，构造破碎带导水，间接进水，水文地质条件中等的矿床。矿区工程地质勘探类型属简单型。矿区环境类质量良好。陕西省宁陕县正河—庙沟金、铅锌矿床开采技术条件属以水文地质条件为主的中等复杂型。