杜达铅锌矿深部地下水成因分析

1 矿区地理与气候

杜达铅锌矿位于巴基斯坦俾路支省南部拉斯贝拉（Lasbela）地区的坎拉杰（Kanraj）山谷中，起源于基尔塔尔山的克拉里河（Kharrari Nai）呈“之”字形流经矿区东部和北部汇入阿拉伯海，除此以外，矿区内无其它地表水体。杜达矿区属于亚热带气候，夏季炎热，最高气温可达45℃。雨季为7-8月份，年降雨量约为190mm。近40年来，最大年降雨量为247mm。

本区构造运动,主要经历了两个发展阶段：一是地质结构运动,使前震旦系水月寺群发生强烈褶皱及多旋回的岩浆活动，并经过中—深区域变质作用，构成地台基底；二是燕山运动，导致古生代的沉积盖层普遍发生褶皱及断裂。

2 地层

本矿区主要分布瓦冈纳古陆（Gondwanland）沉降和盆地形成期间的海浸运动所堆积的侏罗系碳酸盐岩和碎屑沉积岩。喜山运动以来，地壳处于缓慢上升过程，故在河谷中堆积有厚度不大的第四系地层，如图1所示。

无疑，回忆大柏地战斗让挫折中的毛泽东得到莫大的心灵慰藉。然而，真正让毛泽东超越荣辱和个人得失的是这次战斗之后发生的一切，往事就像这场大雨，洗涤他胸中的郁闷，坚定他的革命理想和信念。

第四系（Q）：主要分布于克拉里河河床中及其两岸河流阶地上。自新至老分为：

2.1 全新统 （Q4）

分布于河床、河漫滩、古河道及I级河流阶地上。河床相岩性为灰色、灰白色卵石，含少量砾砂，基本不含泥。

2.2 上更新统 （Q3）

出露于矿区中部和东部河流阶地陡坎上。该层厚度大于200m，与下伏地层AK呈平行不整合接触。

2.3 中更新统 （Q2）

零星分布于III级河流阶地上，岩性为灰黄色砾岩及其风化形成的卵石、碎石，在深水潭上方572.25高地，Q2砾岩的砾石中可见到Q1砾岩。厚度1.8m～3.0m。

2.4 下更新统 （Q1）

残留分布于IV级河流阶地上。岩性为灰黄色、青灰色砾岩及其风化而成的卵石、碎石，卵石母岩成分很杂，最大直径可达50cm，厚度1.2m～2.0m。

增强成品保护意识，及时回填管沟及设置水道标，防止管道被不知情人员挖断，或几年后维修时管道位置不清，造成不必要的麻烦。

2.5 Sember组 （KS）

分布于II级河流阶地上，岩性为灰黄色、灰色砾岩及其砾岩风化形成的卵石、碎石等，厚2.0m～7.8m。

2.6 Anjira组Kharrari段 （AK）

Fspingwar走向NNE20°左右，倾向NWW，倾角80°～85°。断层结构面较平整，在TJ-2中可见到断层结构面旁有厚约10cm断层泥。断层角砾岩带宽约0.8m～1.5m，碎裂岩带宽约4～8m，其上、下盘常发育有牵引褶曲和羽状小断裂。该断层规模较大，斜穿矿区，其长度在2km以上，其中含构造裂隙承压水。

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那日本军官立即起身，抽出军刀就劈砍过来。张满春一个闪身，军刀劈在了那张红木的梳妆台上。当那日本军官拔出军刀准备再劈时，张满春沉静地指指他的胸口说，我的是来救你的，她的有毒，大大的有毒。张满春又指了指吓得缩成一团的沈小小。那日本军官听后就把军刀悬在了半空，也跟着别扭地念叨：有毒？有毒？一双眼疑惑地盯着张满春。张满春快步走过去，几下就解开了沈小小的上衣。张满春一眼瞧见沈小小的双乳已肿胀得像两个硕大的肉球。日本军官吓得连退几步，嘴里念叨着：有毒！有毒！掉头就去找沈老七的姨太太了。

2.7 Anjira组Duddar段 （AD）

主要出露于矿区中部，为铅锌矿化赋存层位，总厚度达600m～670m，在地表出露不全。据前人钻探资料，该段自上而下可分为四层：上部为一套砂砾岩、生物挠动灰岩、泥质角砾岩和泥质生物挠动灰岩；中部为一套微晶灰岩、泥质灰岩和页岩的互层夹砂砾岩、泥质角砾岩、灰岩角砾岩；下部为重晶石帽/矿化角砾岩、黄铁矿型矿化带、结核灰岩和泥岩及铅锌型矿化带；底部为50m～70m厚的具有韵律交错层的结核鲕状灰岩、泥岩及具层纹组合的粉砂岩。AD与下伏地层JL呈整合接触。

2.8 Loralai组 （JL）

广泛出露于矿区西部，厚约110m～130m。本组与下伏JS地层呈整合接触。

2.9 Spingwar组 （JS）

JDR-30DB绞车是一种交流变频控制的齿轮传动单轴绞车，主要由大功率交流变频电动机、小功率送钻电机(含减速机)、大减速箱、大联轴器、小联轴器、气胎离合器、液压盘刹、滚筒轴、绞车架、气控系统、润滑系统、控制箱等单元部件组成。绞车结构见图1所示。

3 构造

杜达矿区位于印度板块和伊朗/阿富汗板块碰撞带的西缘，褶皱和断层都很发育，是全国的主要成铅锌矿区之一。宜昌铅锌矿主要产于黄陵背斜东翼北部和北翼的震旦系陡山沱组的地层中。铅锌矿共赋存五个层位，即震旦系下统陡山沱组第二段、震旦系上统灯影组第一段、第二段、第三段及寒武系下统水井沱组。其中具有工业意义的仅陡山沱组第二段的铅锌矿层。

此外，在断层上下盘还发育有许多牵引褶曲，一般规模不大。

3.1 褶皱

杜达矿区的主体褶皱为一背斜，矿区内在地表出露的地层主要是寒武系下统的地层，在矿区南部有震旦系地层出露。寒武系下统水井沱组、石牌组、天河板组、石龙洞组和震旦系上统灯影组、下统陡山组沱等为出露和隐伏的地层。其核部由JS地层组成，两翼由JL、AD、AK、KS等地层组成，背斜轴走向为NNE，向南倾伏。其西翼地层在矿区只出露JL，岩层产状稍缓，倾角40°～66°，并发育一系列小褶曲组成复式褶皱，但断裂构造不发育。背斜核部和东翼被一组走向断层切割，地层出露不全，岩层产状较陡，倾角70°～85°。

在FE与杜达逆冲断层之间，由于FK（Khaun Fault，未出露地表）上盘下降，杜达逆冲断层上盘上升而形成了一个向斜，即杜达向斜。向斜主要由AD地层组成，轴向近南北，向斜轴向北倾伏，两翼不对称，呈西偏。该向斜严格受断层控制，向北随杜达逆冲断层与FE、FF等NNE向断层的相交而尖灭，南部随向斜抬起而终止。杜达铅锌矿矿体即赋存于该向斜中。

PD-L1是免疫应答的重要调节因子，PD-L1广泛存在于淋巴细胞、非淋巴细胞、实质器官细胞以及心脏内皮细胞，在心肌细胞中，PD-L1上调受干扰素(interferon,IFN)和脂多糖影响[11]。Grabie等[12]运用小鼠模型研究PD-L1在心肌损伤中介导的心肌保护作用，采用PD-L1/L2(-/-)小鼠和封闭抗体研究PD-L1信号转导对小鼠细胞毒性T淋巴细胞介导心肌炎的影响，PD-L1/2(-/-)基因和使用PD-L1抑制剂可使一过性心肌炎转变为严重器质性心脏病。用野生型小鼠骨髓重建的PD-L1/2(-/-)小鼠仍对心脏疾病有易感性，说明PD-L1对心肌细胞具有保护作用。

呈带状出露于矿区中部，向北逐渐变宽。本组厚度大于400m。

3.2 断层

矿区断裂构造比较发育，其主要断层大致可分为NNE向和NE向两组。

矿区的铅锌矿层赋存于震旦系陡山沱组第二段地层中，在矿区内为隐伏铅锌矿层。矿区内的铅锌矿层有二层(Ph2、Ph1)，本次勘探的对象是Ph1-1矿体，重点对Ph1-1矿体进行描述。Ph2-1矿体在拟定的勘探区内发育较差，厚度较小，品位较低，厚度和品位变化较大，因此，不作重点描述。

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（1）NNE向断层包括Duddar Thrust、Fspingwar、FB、FD、FE、FF、FH等，为一组大致沿地层走向发育倾向NWW的陡倾角逆冲断层，具压性结构面特征。其中规模最大者为Duddar Thrust（杜达逆冲断层）。

第四系各地层与下伏基岩均呈角度不整合接触。侏罗系：在矿区内广泛分布，自上而下分为：

杜达逆冲断层走向NNE10°～15°，倾向NWW，据钻孔揭露，其倾角为72°左右。该断层纵贯整个矿区，长度大于2Km，最宽处达100m左右，岩石非常破碎，主断裂面附近发育有断层泥，具有一定滞水作用。

主要分布在矿区中部杜达逆冲断层以东，厚度150m～200m，与下伏地层AD呈整合接触。

（2）NE向断层：包括FP、FO、FN等，其中以FN规模最大。FN走向NE55°～65°，倾向NW，倾角77°～85°，出露长度约800m，宽0.5m～1.6m，断层结构面平直，常附有钙质或铁质动力薄膜，可见明显的斜冲斜擦，擦痕倾角20°左右。断层带中充填褐铁矿胶结角砾岩及断层碎裂岩。其上盘发育有一组羽状小断裂和密集的“X”型剪切节理，多充填方解石细脉，节理密度达12～25条/m。该断层为一条上盘向东斜冲的压扭性断层，其水平断距约为50m左右。

各小组可对实验过程中的重要步骤，例如对大蒜瓣的分组，用清水和不同浓度的萘乙酸溶液处理大蒜瓣的过程，把大蒜瓣放在清水中培养，放入恒温箱中培养情况拍成照片或制成视频，并进行剪辑，插入上课的课件中。

4 水文地质特征

根据杜达水文地质报告，各含水层含水都不丰富，岩溶裂隙含水层中溶蚀作用较弱，无论在地表还是深部钻探均未发现溶洞即是证明。比较而言：Q4松散砂卵石孔隙潜水含水层较Q4古河道卵石层孔隙承压水含水层富水性好；侏罗系各含水层中，AD碳酸盐岩岩溶裂隙承压水含水层较其它含水层富水性好。

近年来，有些农民充分利用当地有利灌溉条件、沙壤土质和适宜的有效积温等优势，大力发展高效农业，其中西瓜套种地瓜高效种植模式及栽培技术就很受农民的欢迎。该技术可以有效地提高农民的经济收入，有利于农村的经济结构调整，适宜在北方寒冷地区有灌溉条件，土层深厚的沙壤土上种植。

在矿区含水层富水性较弱的情况下，断裂构造与含水层的迭加是地下水富集的必要条件。断裂构造的作用，一是造成含水岩石破碎，增加了地下水赋存空间；二是沟通地表水与含水层的联系，也为大气降水的入渗提供通道。这两个作用的迭加，可为碳酸盐岩含水层发育岩溶创造有利条件。区域水文地质单元内共有三条长年河，均排泄地下水，挑水河发源于矿区南部，汇集矿区分水岭南东的地下水流入肖家河；石沟子河发源于矿区西南部，汇集矿区南部和东部地下水向北流入桐树坪；向龙坪河发源于矿区西北部边缘，汇集矿区分水岭西部和矿区中部地下水。在这种情况下，一些断裂构造带就可成为含水构造带，形成条带状富水区。水文地质测绘结果表明，本矿区内Fspingwar和Duddar Thrust属于富水条件较好的断裂构造。

根据现场实际情况，100中段115分段在采准工程及回采过程中都出现了裂隙水，主要是矿体裂隙水，前期生产补充探矿也表明矿体内含有一定量的裂隙水。

0m中段生产探矿10220线钻孔施工中出现较大流量矿体裂隙水，呈喷射状，无法正常钻探施工，停止24小时后孔内水正常流出无喷射现象。采准工程施工中在AD地层中出现了较大的涌水，用15m³/h潜污泵工作6小时排出可涌出水。

5 水文地质单元及水文气象特征

杜达矿区位于区域水文地质单元中北部，面积9.66平方公里，四面环山，总体是西北高、东南低。区内地形复杂，季节性沟谷发育，最高点海拔1792m，最低点位于矿区东北角，海拔1150m，最大相对高差642m，侵蚀基准面标高为1100m。矿区内矿体为隐覆矿体，控制矿体最高标高为893.95m，最低标高为556.24m。区内地形切割强烈，山峰耸立，沟谷纵横，自然排水条件优良。普查区内泉水露头较少，且流量小，多为季节性泉，泉水沿沟谷分别汇入桐树坪和挑水河受气候地形地质条件和地貌的影响，区内无明显的大的地表水体。

杜达山矿区属亚热带季风气候，且具有典型山地气候特征，据当地气象观测资料，2009年至2021年平均降水量1107.9mm，年最大降水量(19年)为1678.36mm，年最少降水量（2010年）为905.1mm年平均降雨日156天，最大日降水量（19年8月20日）157.88mm，降水集中，雨季（5月-10月）降水量占年降水量的79.1%，旱季（11月至翌年2月）降水量占年降水量的11.7%，12月至翌年3月为冰冻期。

6 结论

本文采用地表和井巷现场实地调查和收集资料,分析地层与导水性关系以及构造性质与控水构造关系,基本查明了矿区地表及一定深度范围裂隙、构造发育特征及导水性。结果表明：杜达矿区的水文地质条件可划归为以裂隙充水的矿床。矿体是地下水富集的重要区域。

建议：由于矿体内存在一定存量的地下水，已严重影响正常施工生产，针对矿体内富存水泄水有一些初步的构想，在生产探矿阶段，可利用采场底部结构穿脉运输巷揭露矿体，施工沿矿体走向扇形钻孔，提前将对矿体内裂隙水进行泄水，减少矿体含水，降低采准以及回采的难度。

[1]艾启兴．金川矿区深部水文地质条件及24行主井涌水成因研究[D]．兰州大学,2014．

[2]李向东，李强，江飞飞等，杜达铅锌矿100m中段开采技术条件分析及岩体稳定性评价[R],长沙：长沙矿山研究院有限责任公司，2016．

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