新立矿区海底金属矿坑与上覆海水的连通性分析
2012-09-17李国庆马凤山孟召平
中南大学学报(自然科学版) 2012年10期
李国庆 ,马凤山,孟召平
(1. 中国地质大学(武汉) 资源学院,湖北 武汉,430074;2. 中国科学院地质与地球物理研究所 工程地质力学重点实验室,北京,100029;3. 中国矿业大学(北京) 地球科学与测绘工程学院,北京,100083)
在开采地下矿产时,经常会遇到各种水流流入采掘空间,一般性涌水可能影响工作条件,增加生产成本,突发性的大量涌水则可能淹没巷道、摧毁设备,甚至造成人员伤亡。三山岛金矿位于山东省莱州湾,是全国装备水平和机械化程度最高的地下开采黄金矿山,下设直属、新立、仓上和平里店4个矿区,新立矿区紧邻渤海,地质储量大,可采储量达882.43万t,但主要可采矿体均赋存在海底岩体中,矿井生产存在海水溃入的危险。莱州湾地区在地质历史上经历过多次海进海退,现代又因不合理的地下水开发以及区域降雨量减少等原因遭受海水、卤(咸)水入侵,矿区水文地质条件较复杂。矿坑可能的充水水源有现代海水、基岩裂隙古卤(咸)水、第四系孔隙水、大气降水等,其中基岩卤(咸)水与现代海水具有起源相同、高矿化度的特征。因此,判断矿坑涌水与海水的联系是一项重要而困难的任务。
前人在莱州湾地区的地下咸水、现代海水入侵方面做了许多工作,但目前海底矿山水文地质方面的研究成果并不多见。Ma等[1]应用同位素及水化学方法研究了莱州湾地区地下水变咸的原因,提出基岩裂隙中存在由古海水蒸发浓缩而成的古卤水,人们过度抽取地下水引起了现代海水以及古卤水的入侵,并提出用氚含量作为判别入侵水源的标准。……
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