鋅礦水工環地質勘查研究
時間:2022-09-10 10:12:45
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摘要:本文結合廣西武宣縣波吉礦區鋅礦水工環地質進行勘查,以此為礦區水工環地質勘查提供一定參考。
關鍵字:礦區;水工環;地質勘察關鍵技術
礦區地質勘查工作具體是指在一定范圍來勘探與調查某個特定地域當中的地形地貌、地下水分布情形等因素,為將來工作的展開提供基礎性資料。礦區地質工作是否可以順利展開對后續建設工作的質量好壞起到決定性作用。
1礦區概況
廣西武宣縣波吉礦區位于武宣縣南東東110°方向,直距約14km的波吉村一帶,面積1.57km2,屬武宣縣東鄉、三里鎮管轄。1.1地形地貌。區內地形為低山丘陵,大部屬溶蝕構造——巖溶壟崗地貌區,地勢北東高,南西低。山頂多呈渾圓狀或緩丘形,山嶺長條形波狀起伏;山頂至坡麓巖石風化強烈,植被發育。山坡較陡。 1.2氣象水文。(1)氣象。本區氣候溫暖、潮濕,雨量充沛,屬亞熱帶氣候。據武宣縣氣象資料,多年平均降雨量為1225mm,時空變化較大,4月~8月為雨季,占全年降雨量的68%,在空間分布上大致為由東向西遞減。(2)水文。區域內主要地表徑流為東鄉河,東鄉河由礦區北東側向南西側流經礦區,長年流水,發源于東鄉七聯村,自北向南流,于勒馬村處匯入黔江;河流集雨面積285km2,多年平均流量1555.8m3/s,在礦區上游的集雨面積約190km2。區內樹枝狀水系一般發育,溪溝小水流終年不斷。
2礦區水文地質
2.1礦區地質特征。(1)地層。工作區出露地層主要是泥盆系及少量第四系。地層由老到新依次是:下泥盆統郁江組(D1y)、上倫組(D1sh)、二塘組(D1e)、官橋組(D1g)、大樂組(D1d);中泥盆統東崗嶺組(D2d)及上泥盆統榴江組(D3l)。賦礦層位主要為下泥盆統上倫組、官橋組及中泥盆統東崗嶺組的白云巖,第四系零星覆蓋在上述地層中。泥盆系地層基本上傾向西、北西由老至新依次呈單斜產出,但在局部區段,受斷裂構造影響,有地層重復或缺失現象。(2)構造。早期發育的斷裂,多是縱向斷裂,與成礦關系密切,控制著本區礦體及礦床的分布,并造成地層的重復或缺失。后期發育的斷裂,多是橫向斷裂,它們切割早期發育的斷裂,不同程度破壞了本區巖、礦層的連續性。2.2含水巖組及其富水性。波吉礦區位于東鄉河右岸,地勢南東高,北西低。礦區所在的水文地質單元北北東向斷裂發育,含水層呈似條帶狀分布,由泥盆統組成的中低山丘陵,大致沿東南部山脊形成該單元的東南部隔水邊界。本區形成了以東鄉河為排泄區的完整水文地質單元,波吉礦區位于該單元的西北部。礦區的地下水類型分為四類:碎屑巖類基巖裂隙水(D3l、D1y),碳酸巖、碎屑巖類裂隙溶洞水(D2d、D1e)、碳酸鹽巖類裂隙溶洞水(D1sh、D1g)及第四系松散巖類孔隙水(Q),富水性的劃分主要根據地下水的補給條件、賦存條件以及徑流排泄條件,結合相應的具體指標綜合評價確定。2.3地下水補給、逕流、排泄特征。地下水的主要補給來源為大氣降雨及季節性地表水,地下水主要沿構造裂隙、風化裂隙、斷裂及不同巖性相間的層面裂隙逕流,于溪溝、岸邊、沖溝、坡腳、緩坡等地貌部位以泉水和散流片狀滲出排泄。溝谷的地下水位埋深在4m左右;逕流條件明顯受地形地貌、地質構造因素控制,其與區域同類巖類特征相似,具逕流途徑短、水力坡度大、近源排泄和地表分水嶺與地下分水嶺一致等特征。2.4主要構造破碎帶對礦床充水的影響。本區發育有北東向斷裂F1、F2和近南北向斷裂F3,斷裂破碎帶一般寬1m~5m,斷層膠結較好。鉆孔中觀測到有破碎帶,滲透性較弱,地下水的逕流大小取決于含水巖組巖溶發育的強弱。斷層的作用主要使巖層相互擠壓產生破碎帶,增強了巖石的透水性;其次是破壞原來含水層中弱透水夾層的完整性,使其起不到隔水作用,而使原來被弱透水夾層分隔的含水層之間有了一定的聯系。野外調查在斷裂帶走向附近未見有泉點出露。總之,主要構造破碎帶對礦床充水影響小。2.5東鄉河對礦床充水的影響。礦體主要發育于下泥盆統上倫組(D1sh)白云巖中,含水層向礦坑充水主要通過溶蝕裂隙及破碎帶的滲透,甚至直接通過巖溶管道直接充水,礦床為巖溶充水礦床。但含水層溶蝕裂隙或破碎帶呈不連續狀分布,貫通的可能性小,屬相對隔水層。因此,東鄉河流直接向礦坑充水的可能性小。2.6礦區水文地質條件評價。根據抽水試驗,類比朋村礦田的資料,預測礦坑正常涌水量為1400m3/d,最大排水量為2800m3/d。礦區水文地質條件復雜類型屬中等。
3礦區工程地質及環境地質
(1)礦區工程地質特征。礦區內工程地質巖組為堅硬夾半堅硬薄~厚層狀碳酸巖、碎屑巖巖組和堅硬中層狀~厚層狀碳酸鹽巖巖組,巖性分別為薄層~中厚層狀灰巖、泥質灰巖、泥巖、白云巖、泥灰巖、硅質巖和白云巖夾少量灰巖、泥灰巖;零星分布有均一結構粘性土。(2)工程地質條件評價。礦體賦存于灰色、淺灰色厚層致密塊狀白云質灰巖或淺灰、灰白色粗粒白云巖中,礦體呈似層狀、透鏡狀產出,產狀較緩(10°~19°),直接頂底板巖石較穩定,其微風化帶~新鮮巖石總體強度較高,一般整體較穩定。礦區工程地質條件復雜類型屬簡單~中等。(3)環境地質條件評價。據廣西地震構造圖,礦區屬桂北中強震地震構造區,無新構造活動及老斷層的復活跡象,屬地殼相對穩定區;現狀地質災害弱發育,危險性小。但礦區開采,可能引起崩塌、滑坡、采空區地面沉陷、巖溶地面塌陷、礦坑突水等地質災害和地質環境問題,礦山廢水也將對礦區地下水、地表水造成污染,礦山開采對土地資源的破壞程度較嚴重,對原生地形地貌景觀影響和破環程度較大。礦區環境地質條件復雜類型屬中等。
4結論
鉛、鋅礦體主要產于上倫組(D1sh)白云巖,含水層類型為碳酸鹽巖類裂隙溶洞水,水量中等,水文地質條件復雜類型屬中等。礦區礦體直接頂底板巖石較穩定,其微風化帶—新鮮巖石總體強度較高,一般整體較穩定;但由于礦區斷裂、裂隙較發育,斷裂及其影響帶、礦(化)帶及其頂底板巖體完整性、穩定性較差;工程地質條件復雜類型屬簡單~中等。礦區處于區域地殼相對穩定區,自然條件下地質災害不發育,環境地質條件復雜類型屬中等。
作者:蘇弦 單位:核工業柳州工程勘察院
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