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新疆乌什县阔西塔西钒磷矿水文特征浅析

2021-12-05俞彦龙

新疆有色金属 2021年6期
关键词:白云岩泥质含水层

俞彦龙

(新疆维吾尔自治区有色地质勘查局地质矿产勘查研究院 乌鲁木齐 830000)

1 区域水文地质条件概述

区域属天山南麓中高山-低山区及山前戈壁区,区域内最高地段为托什干河北侧与吉尔吉斯斯坦交界处的天山主脊一带的山峰,矿区位于剥蚀构造中山区。地形上为单面山与断裂干谷相间排列的地貌景观。区域气候干燥,具明显的北温带大陆性半干旱气候特征。地表水属托木干河流域,托木干河从距矿区直线距离24.2千米(约306°方向)的乌什县县城流过,要补给水源为高山融雪,其它补给水源为地下水和夏季雨水。区域赋存有松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙孔隙水、冻结层水等类型。矿区所在的南部山区地下水补给条件差,岩层富水性贫乏。

2 矿区水文地质

矿区属于干旱地区,降水量极少,地表无常年流水,仅在夏季短时强对流天气时有暂时性的洪流,区内地表水、地下水不发育,水文地质条件简单。

2.1 主要含(隔)水层(段)的特征

(1)第四系洪冲积层季节性强含水层(H1)

主要分布于山间沟谷中及山前地带,成分为磨圆度和分选性较差的白云岩砾石碎块、细颗粒砂为主。厚度为0~30米。该层结构松散,孔隙发育,易透水,且直接接受大气降水渗入补给,大多顺地形坡度形成潜流向下宣泄汇入河流,受季节影响较为明显,属季节性强含水层位(Ⅰ)。

(2)阿瓦塔格组上段泥质与灰白色白云岩孔隙裂隙含水层(H2)

主要分布于矿区北西部,向西延伸至探矿权范围外,成分由半固结—固结状态泥质白云岩与灰白色白云岩互层组成。厚度为大于60米。其中半固结-固结状态泥质白云岩,边坡相对松散,多呈粉末状,孔隙发育,富水性较差。灰白色白云岩,该层结构较为致密,裂隙相对发育,局部见有少量细小晶洞,导水性一般,与矿层间隔距离较远,对矿床充水影响较小。直接接受大气降水渗入补给。属孔隙裂隙含水层位(Ⅱ1)。

(3)肖尔布拉克组上段浅灰白色厚层状白云岩裂隙中等含水层(H4)

矿区内该含水层地表分布面积最大,钻孔资料显示,该层厚度为50-80米。岩性主要为浅灰白色厚层白云岩,岩石风化面具明显刀砍纹,据地形切割断面观察,易形成垂向贯通或部分贯通裂隙,导水性好。直接接受大气降水渗入补给,是矿区渗水补给的直接来源。属裂隙中等含水层(Ⅱ2)。

(4)肖尔布拉克组上段土黄、灰黑色薄层状白云岩裂隙强含水层(H5)

该含水层在矿区广泛分布,在地表只是在边坡和深大断裂切割部位见有出露,钻孔资料显示,其厚度为40~42.5米,主要为深灰、灰黑色层状白云岩。据地表露头观察,该含水层方解石细脉相对较为发育,层理面之间留有间隙,大都被松软泥质、砂质成分所充填,含水能力强,导水性一般,接受上层渗水补给,根据区内已施工的钻孔,该含水层涌水量为0,属裂隙强含水层(Ⅱ3)。

(5)肖尔布拉克组下段硅质岩夹泥质岩裂隙极强含水层(含矿层)(H7)

肖尔布拉克组中段硅质岩夹泥质岩,是本次工作评价的含矿层位,由钻孔显示Ⅰ号矿体含矿层厚度为2-3米,Ⅱ号矿体厚度为7-15米。主要由灰黑色硅质岩与土黄色、黄褐色砂质泥岩互层产出,沉积韵律发育。硅质岩薄层,岩石致密,但裂隙、节理极为发育,与层间的含钒泥质岩薄层构成的赋矿层,整体为地下水赋存提供了良好条件。接受上层渗水补给,所施工见矿钻孔中该层位涌水量为0,属裂隙含水层。

2.2 断层导水性

勘查区断裂构造不发育,矿区内见有4条断层,性质以逆断层为主。其中F4断层为一性质不明断层,对矿体有一定的破坏作用,但破坏程度有限。其余断层均为逆断层,对矿体未造成明显的破坏。F3、F4断层产状较直立,为形成明显的破碎带;F1、F2断层为区域性断裂的次级构造,形成了宽度1~10米的构造破碎带,破碎带内裂隙发育导水性强。矿区内断层切穿多个水文地质单位,对各单位的水文条件具一定程度影响。

2.3 地下水与地表水间的水力联系

勘查区内沟谷多为干沟,只是在积雪融水季节、雨季形成的间歇性地表流水,主要集中在春季和炎热的夏季。地表水在顺地形坡度向低凹处汇集运移时,可通过地表风化壳、构造裂隙、岩石孔隙等缓慢渗透补给地下,但由于地形陡峭,地表水仅为暂时性通过,加之气候干燥,降水稀少,蒸发量大,时间短、速度快,对地下水的补给主要表现在瞬间补给,不利于矿区地下水的补给。故大部分降水被蒸发或直接地表径流排出矿区,仅有少部分降水渗入地下补给地下水,因此,矿区内地下水与地表水间存在一定的水力联系,但补给量微弱。

3 矿坑(井)充水因素分析

根据区域和勘查区的水文地质条件以及矿体分布现状和选择开采方式,未来影响勘查区矿床充水的主要因素有大气降水和冰雪融水、季节性地表水流及构造带导水两种因素。在1号沟下游距矿区东侧边界施工有水井ZK01,为孔隙含水层,在丰水期水位标高为1719.36米,平均含水层厚度16.265米,实测丰水期涌水量0.9689升/秒·米,含水层富水性中等。矿区内地下水位1719.36米低于目前矿床最低标高1754.4米,本勘查阶段开采标高内矿体开采时不会出现涌水。

4 结论

矿区主要矿体位于侵蚀基准面以上,矿区及外围无常年地表水体,碳酸盐类围岩岩溶不发育,矿床位于一三面沟谷环绕的高台,地形有利于自然排水,矿床主要充水含水层富水性弱,地下水补给条件差,短暂降水及融雪水易疏干,水文地质边界简单。

根据含水矿层容水空间特征确定该矿区水文地质勘探类型为第三类第一亚类:溶蚀裂隙为主的岩溶充水矿床。根据充水矿床勘探复杂程度确定该矿区水文地质勘探类型为第一型:水文地质条件简单型。

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