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吉林省龙井市石井金银矿矿区水文地质条件评价

2013-04-16胡秀琦顾林琳

吉林地质 2013年4期
关键词:风化水文地质含水层

胡秀琦, 顾林琳

1.吉林省水文地质调查所,吉林 长春130012;2.长春市晓华矿产科技有限责任公司,吉林 长春136000

吉林省龙井市石井金银矿矿区水文地质条件评价

胡秀琦1, 顾林琳2

1.吉林省水文地质调查所,吉林 长春130012;2.长春市晓华矿产科技有限责任公司,吉林 长春136000

吉林省龙井市石井金银矿位于长白山系老爷岭南麓的丘陵地貌中,区内地下水的形成、分布、埋藏条件严格受地质构造、岩性、地貌等条件控制,地下水的补给来源为大气降水。矿区含水层主要类型为:第四系砂砾石孔隙潜水含水层、基岩风化构造裂隙水含水层、构造裂隙脉状水含水层(带);三种地下类型水富水性都较小,对矿床影响不大,该矿区水文地质条件属简单类型。

条件评价;水文地质;龙井市石井金银矿;吉林省

1 矿区水文、气象条件

吉林省龙井市石井金银矿位于长白山系老爷岭南麓的丘陵地貌中,地形海拔200~480 m,最高山峰481.90 m,相对高差280 m。矿床位于丘陵的斜坡地段。海兰江发源于甄峰山脉老爷峰东南的老里克沼泽地,从西向东横贯中部,流经龙城镇、和龙城区、八家子镇、西城镇、头道镇和东城镇,在东城镇绕过琵岩流入龙井市,海兰江是布尔哈通河支流最大的一条,全长145 km,总流域面积2 934 km2,河床宽20~50 m,常年流水,多年平均径流量3.9亿立方米。最大流量为2010年7月27~28日,流量达1 210 m3/s,最小流量2月份0.53 m3/s,多年平均流量12.8 m3/s,据头道水文站推算和实测。矿区位于海兰江支流八道河的东侧,八道河水流量43.20 L/s,河水流量随季节变化较大。当地侵蚀基准面标高200 m,主矿体分布标高187~425 m,矿井最低排泄面标高292 m。

气候属北寒温带大陆性季风气候区,大陆季风气候明显,四季分明,年平均气温为5.6 ℃,年最高气温为33 ℃,年最低气温为-32 ℃,年平均降水量612.7 mm,11月中旬为结冻期,冻结深度1.50 m,常年最大风速3.3 m/s,最大积雪厚度60 cm,区内植被、水系发育,有利地下水的补给排泄。

区内地下水的形成、分布、埋藏条件严格受地质构造、岩性、地貌等条件控制,地下水的补给来源为大气降水。

2 矿区地质条件

2.1 地层

矿区出露地层主要有古生界上二叠统开山屯组(P2k),中生界中侏罗统屯田营组(J2t)和下白垩统大砬子组(K1d)。

2.1.1 上二叠统开山屯组(P2k)

分布于区内的东部,地层产状:走向为330°~340°,北东倾,倾角45°~72°。主要岩石为黑色碳质板岩和云母石英片岩。

2.1.2 中侏罗统屯田营组(J2t)

区内分布面积较大,约占总面积的三分之二。地层产状:走向350°,北东倾,倾角45°~60°,不整合于上二叠统开山屯组和华力西晚期花岗岩之上。由中性火山熔岩及火山碎屑岩组成。主要岩石有安山岩、角闪安山岩、安山质角砾岩和安山质凝灰岩等,是金银矿体赋存的主要围岩。

2.1.3 下白垩统大砬子组(K1d)

分布于区内的东南部,走向350°,北东倾,倾角40°。岩性主要为砂、页岩互层,不整合于上二叠统开山屯组之上。

2.1.4 第四系(Q4)

由全新统(Q4)Ⅰ级阶地、现代河床堆积、砂砾石、亚粘土、腐殖土组成。

2.2 侵入岩

区内脉岩比较发育,主要为闪长玢岩脉、花岗伟晶岩脉、石英脉、石英方解石脉,沿北西向断裂分布于矿区的中部,仅出露一部分。

2.3 构造

矿区内断裂构造发育,主要有东西向、南北向、北西向和北西西向断裂,其次为不整合接触构造。

2.3.1 东西、南北向断裂

矿区内海兰江东西向断裂和八道河南北向断裂的交汇部控制着金银矿床。

2.3.2 北西向、北西西向断裂

断裂主要发育在侏罗系屯田营组安山岩中,表现为先张性后压性多期活动的特点,断裂倾向变化较大,呈舒缓波状,沿断裂具角砾岩化、片理化,走向280°~340°,倾向南西或北东,倾角60°~88°。局部被闪长玢岩脉、石英脉、石英方解石脉充填,是矿区内的主要容矿构造。

3 矿区含水层特征

3.1 第四系砂砾石孔隙潜水含水层

主要分布在海兰江一级阶地及漫滩相中,在近矿区内的八道河子河谷中,由第四系松散堆积物组成,含水层岩性主要是砂砾石层,层厚2~8 m,渗透系数20~120 m/d,水化学类型为重碳酸钙钠型水,矿化度377.73 mg/L,受大气降水与裂隙水的补给,由于距矿床较远,含水层分布标高较低,对矿床充水无影响。

3.2 基岩风化构造裂隙水含水层

根据区内裂隙水含水层受岩性及构造条件影响可分为二种类型:

(1)白垩系砂页岩风化孔隙潜水:含水层主要分布在矿区南部,含水层是砂页岩,由于岩性所致赋水性较强,含水层较厚。有泉水从沟的源头流出,泉水流量1.83 L/s,属中等富水,水温8 ℃,常年流量变化不大,是当地居民的饮用水源。

(2)安山岩、安山质角砾岩、安山质凝灰岩、云母石英片岩和板岩等风化构造裂隙潜水:含水层主要分布在八道河子两侧矿床范围内,含水层厚50~70 m,含水裂隙主要是290°~300°及30°~40°方向两组裂隙。裂隙多为闭合状态,被石英方解石脉充填,含水较弱,坑道内多为弱滴水状态。此层地下水地表露头泉水流量0.17~0.221 L/s,属弱富水,地下水类型为重碳酸钙镁型水,矿化度479.32 mg/L。

3.3 构造裂隙脉状水含水层(带)

主要分布在较大的后期构造带两侧,不同岩性因受构造影响,形成了延伸较大的构造发育的裂隙构造带,受大气降水补给形成了构造裂隙脉状水。近矿区在大杏洞沟、粮库沟近东西向构造带处,地表有1、2、3号泉水出露。1号泉明显有承压性质,涌水量0.17 L/s,水化学类型为硫酸重碳酸钙镁型水,矿化度479.32 mg/L,深部无工程控制,情况不明。以上两个含水断裂带分布在矿床南北两端,出露标高低于矿床的埋藏深度,距矿体又有一定的距离,所以对矿床充水影响不大。

地下水的补给来源为大气降水,大气降水渗入到风化构造裂隙中形成风化构造裂隙水,在构造发育段形成构造裂隙脉状水。南部砂砾岩孔隙潜水成面状产出,含水量较大,地下水多沿构造带或沟的源头以泉的形式排泄于山间沟谷中。

4 矿床水文地质条件

矿体主要分布在详查区中部,呈北西向脉状产出,埋藏最低标高187 m,当地最低侵蚀基准面标高为200 m,主矿段基本埋藏于侵蚀基准面以上,有利矿坑自然排水。

分布在矿床处的主要含水层为安山岩风化构造裂隙水,属弱富水,含水层厚50~70 m,含水性很不均匀,坑道中只见构造发育段为强滴水,其它部位均为弱滴水和干燥状态,对矿床充水无大碍,同时不受地表河水影响。区域上其它各含水层对矿床充水无影响。

5 矿床充水因素及矿坑涌水量

矿坑主要充水因素是基岩风化构造裂隙含水层,含水层含水微弱,矿坑涌水量很小。矿区内的第四系孔隙潜水及构造裂隙脉状水,一是离矿体较远,二是埋藏标高较低,对矿床充水无大的影响,本矿床又远离地表水体,是以裂隙含水层充水为主的矿床。

从区内首采地段8号矿体已施工PD5、PD8两个中段坑道的水文地质调查结果看:PD5坑道标高332 m,沿脉长104.00 m,穿脉最长27.50 m,穿脉总长59.50 m,其中16线__18线为弱滴水段,18线__20线为潮湿段坑口排水量为31.1 m3/d;PD8坑道标高292 m,沿脉长166.00 m,穿脉最长23 m,穿脉总长68.50 m,其中16线__24线为潮湿段,坑道涌水量4.32 m3/d。上述两层坑道基本控制了8号主矿体延长和埋深,此排水量基本代表未来开采的水量。下步开采此矿体矿坑涌水量不会变化太大。

6 矿床水文地质条件评价

矿体位于侵蚀基准面以上,地形有利自然排水,矿坑充水来源为大气降水补给的基岩风化裂隙水,富水性弱。不受地表水的影响,水文地质条件属简单类型。

Hydrogeology conditions evaluation of Shijing gold-silver mining area of Longjing City, Jilin Province

HU Xiu-qi1, GU Lin-lin2
1.Hydrogeologic Survey of Jilin Province, Changchun 130012, Jilin, China;2.Changchun City Xiaohua Minerals Science and Technology Co.Ltd., Changchun 136000, Jilin, China

Jilin Longjing Shijing gold-silver mine is located in southern foot of Laoyeling hilly landform of Changbai Mountain. The formation, distribution and burial conditions of groundwater are strictly controlled by geologic structure, lithology, landform conditions, groundwater recharge sources is the atmospheric precipitation. The main types of aquifer in the mining area is: sand and gravel pore phreatic aquifer of the Quaternary System, bedrock weathering f ssure water aquifer, Structural f ssure vein water aquifer (zone). Water abundance of three types underground water are small, have little impact. Hydrogeologic condition in the mining area is simple type.

conditions evaluation; hydrogeology; Shijing gold-silver mine of Longjing City; Jilin Province

P641.4+63

:B

1001—2427(2013)04 - 124 -2

2013-05-05;

2013-11-26

胡秀琦(1962—),女,吉林长春人,吉林省水文地质调查所工程师.

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