安徽省庐江县沙溪铜矿水文地质条件及渗流场变化趋势

1 概述

沙溪铜矿为一斑岩型铜矿床，处于长江中下游铁、铜成矿带的中段北部，隶属庐江县泥河镇管辖。沙溪铜矿水文地质条件简单，但基建开始后，由于竖井突水量大，引起周边区域浅层地下水水位下降，矿区地下水渗流场发生显著变化。

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1.1 自然地理

矿区为起伏不平的低山丘陵地形。群山主要呈北东向分布，各山高程由北向南下降，山顶多比较圆滑，山坡地势平缓，地貌成因属于构造剥蚀的低山丘陵，河谷多处切入基岩。区内最高峰为凤台山，标高+156.09m，最低标高为东南部沙溪河河床处，约为+8.0m。

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矿区属亚热带湿润季风型气候区，年平均气温15.5℃。受季风气候影响，四季分明，雨量充沛，多年平均降水量1248.2mm，年平均蒸发量1402.3mm。日最大降雨量达343.3mm/d，降水分配不均，其中5～9月份降雨量占全年60%左右。

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沿复背斜轴部侵入志留系、侏罗系地层之中，岩性主要为石英闪长斑岩等。与围岩接触带也很发育，富水性增强。该含水岩组浅部风化裂隙发育，富水性较好；深部石膏脉发育，或裂隙闭合好，富水性弱，可视为相对隔水层。

1.2 地质概况

侏罗系龙门院组（J

l）含水层：矿区内零星分布，钻孔单位涌水量0.01～0.1 l/s·m，富水程度弱。

矿区内出露地层较为简单，除第四系近代堆积和下白垩统红色砂砾岩外，矿区西北部和东部、西南部分别有上侏罗～下白垩统陆相火山岩。岩体侵位的接触地层主要是中志留统陆相～滨海相碎屑岩，下志留统浅海相碎屑岩，以及中、下侏罗统内陆湖相碎屑岩等。

2 矿区水文地质条件

2.1 含水岩组与富水程度

矿区早期北东向、北北东向、近东西向三组断裂多被后期岩体侵入充填。矿区内主要为北西向断裂，张扭性，其断裂面的延伸较大，具一定的导水性。另外，矿区内近东西向张扭性断层及平行张裂带，虽延伸不大，但是使得周围钻孔岩心破碎，是附近钻孔出现漏水、涌水现象的主要原因。总体断裂构造富水性中等。

第四系湖积冲积含水层（Q

）分布于县河支流无名溪、沙溪河两侧，主要岩性为灰色、灰黑色、灰黄色淤泥质粉质粘土、粉质粘土，含水性差，富水程度弱。第四系坡洪积含水层（Q

）分布于凤台山～狮子山～龙头山一线山体两侧的山前地带、残丘和丘岗之上，岩性主要为褐黄色粘土、粉质粘土，山前地带夹大量碎石，一般不含水，富水程度弱（属相对隔水层）。

受本区构造控制，区内构造裂隙发育，挤压破碎段、构造角砾岩、嵌入接触破碎带分布多，加之本区风化层厚度大，风化裂隙发育程度高，使得本区浅层含水层间水力联系紧密。

侏罗系罗岭组（J

l）、磨山组（J

m）含水层：大面积分布于矿区西部。岩性为粉砂岩、泥质粉砂岩及泥岩。该层含构造裂隙水，在矿床内受岩浆上侵影响，在与岩浆岩接触带一侧裂隙较发育，含水量增大。该层单位涌水量为0.011 l/s·m，总体富水程度弱。除浅部风化裂隙含有少量地下水外，深部可视为极弱含水层或相对隔水层。

志留系高家边组（S

g）、坟头组（S

f）含水层：该层组成复背斜的核部和两翼，产状陡，厚度大，岩性以粉砂岩、泥质粉砂岩为主。剪切节理、裂隙发育。构造破碎带和侵入接触破碎带是志留系地层中主要富水带，富水性相对较好，并具承压性。单位涌水量为0.080 l/s·m，富水程度弱。在矿床东侧边缘以外之构造、岩浆岩不发育区及深部，含水性较弱，一般可视为相对隔水层。

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2.1.3 火山碎屑岩类裂隙孔隙含水岩组

矿区位于滁州～庐江前陆过渡带的南端，菖蒲山～盛桥复式背斜的西南部，其褶皱轴迹总体呈北北东向展布，往南隐伏于红层之下。褶皱复杂，不同地段变化较大，因构造破坏而不完整。断层构造以北东、北北东向为主，早期形成的北东、北东东向断层以压性、压扭性为主，常有地层缺失、重复现象，是主要的控岩、控矿断裂构造。

2.1.4 岩浆岩类裂隙含水岩组

区内人工水塘零星分布，无大的地表水体，矿区南部、北部各有溪流一条。北部为县河（位于庐江县城南）支流无名溪，距矿区约4.5km；南部为沙溪河，距矿区约1km。其中沙溪河河宽20m～30m，河深4m～8m，黄院处断面流量为37764m

/d。

依据钻孔涌水、漏水位置统计，并综合参考裂隙中石膏脉的发育位置，确定-400m标高以上为矿床内地下水的主要分布区。详查阶段95%以上的钻孔涌水、漏水位置集中在这一标高段内，同时带内裂隙中石膏脉的发育上界面也大致在这一位置。

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2.2 构造及其富水性

2.1.1 松散岩类孔隙含水岩组

2.3 含水层间的水力联系

2.1.2 碎屑岩类裂隙含水岩组

泉水主要排泄浅层地下水，随降水泉流量变化迅速；深部自流水受降雨控制反应迟缓，自流量或水头高度的高峰在时间上滞后于降雨高峰，具有明显的滞后现象。矿区地下水位受地形控制，总体以凤台山、铜泉山和狮子山为地下水位峰值点，地下水径流向矿区东部、东南部、南部及西南部地势低洼处排泄，并于局部形成泉水排泄。

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3 渗流场变化及趋势

3.1 原始地下水动态及渗流场

区内地下水动态属降水型，大气降水是影响区内地下水动态的主要因素。变化幅度值受地形、岩层透水性和第四系覆盖层的影响，地下水位变幅具有地形高处大于低处，强含水层大于弱含水层，裸露区大于覆盖区，浅层地下水大于深层地下水等特点。

矿区西侧侏罗系含水层以浅部风化裂隙水为主，深部构造裂隙不发育，水富水程度极弱。矿区中部岩浆岩分布广泛，其浅部风化裂隙和构造裂隙发育，成为矿区内主要赋水段。东侧志留系含水层浅部以风化裂隙水为主，深部构造裂隙不发育，相对隔水。横向上，由于浅部风化裂隙发育，且无明显隔水层，故各含水层水力联系紧密。垂向上，弱裂隙弱裂隙含水带内，在构造变动→岩浆上侵→后期的构造变动中，混合构成了同一个含水体，没有稳定连续的隔水层，故含水体内地下水水力联系总体较好。

3.2 地下水渗流场的变化

矿区地下水主要补给来源为大气降水，本区基岩裸露面积大，风化裂隙发育，有利于降水的入渗和地下水的转移，控制了地下水径流方向。矿区开拓排水后，渗流场发生剧烈变化。以副井、主井、南风井、进风井构成的区域成为区内地下水位最低谷（图2）。原始渗流场受矿区内地形控制，竖井疏干后，地下水径流变化为自矿区南部、东部向铜泉山、狮子山一带补给，浅部地下水在横向主要受矿区北西向、北北东向和近东西向构造控制。矿区西部、西北部及北部对该区域的补给作用不明显。原有的涌水钻孔涌水现象全部消失，泉点亦消失，竖井排水成为本区地下水的主要排泄方式。

总体地下水动态变化为气候-开采型。浅层地下水位仍然受大气降水控制，降水后有明显回升，同时具有季节性。长期看，地下水水位在整体上具有下降趋势，表明矿区疏干排水作用成为矿区及周边地下水动态的主要影响因素。矿区西部和西北部地下水的补给较小，水力联系较弱，地下水位呈现缓慢下降的趋势。矿区东部与中部水力联系紧密，与矿区南部水力联系不紧密。

然而，农产品和有效成分的进口必须符合津巴布韦农业部2012年的《肥料、农场饲料和补救法》，其中包括农药进口、销售和使用的具体规定，该规定禁止在津巴布韦销售未经注册的农药。农药操作人员还必须通过在该国注册并已在该国经营的代表在农业部进行注册。进口公司必须申请进口许可证，并向农药注册处处长确认产品在津巴布韦注册，并注明公司名称、注册号、农药名称、配方及产地。

3.3 矿区地下水渗流场变化趋势

矿区整体浅层地下水联通性较好，主要含水层位于-400m标高以上。在矿区开采初期，疏干影响范围主要向南面、东面和东南面扩展。同时地下水受区内主要构造方向控制，主要为北西向、北北东向和近东西向。

本区深部开采对地下水位变化影响很小，但由于本区断裂构造发育，主要含水层风化裂隙发育，在主要含水层内垂向上水力联系紧密，地下水总体静储量不大。预测矿床未开拓至-400m标高以上时，本区地下水位保持缓慢下降趋势。矿床开拓至-400m标高以上后，矿坑排水量将显著上升，并受大气降水控制，地下水位加速下降，并在短时间内达到-300m以下。矿区降落漏斗将继续向东部和南部扩展至2km以上。

4 结论

（1）矿床地下水主要分布于-400m标高以上。浅部富风化裂隙水和构造裂隙水，主要含水层富水程度弱，总体静储量不大，矿区开拓排水后，地下水位持续下降。

（2）地下水动态在矿区开拓后由降水型转变为气候-开采型，大气降水是区内地下水的补给来源。浅部地下水在横向主要受矿区北西向、北北东向和近东西向构造控制。