仰天堂錳礦水文地質(zhì)特征

侯其迪

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局324地質(zhì)隊，安徽 池州 247000）

在礦山勘察中，需要全面收集區(qū)域地質(zhì)、礦產(chǎn)資料、過去勘察成果資料，對礦區(qū)成礦地質(zhì)特征進(jìn)行研究，確定礦床賦予層位和礦體在地層當(dāng)中的分布特點，找出礦區(qū)結(jié)構(gòu)和礦體空間分布關(guān)系。仰天堂錳礦床大地構(gòu)造位置處于揚子準(zhǔn)地臺（Ⅰ）北緣、下?lián)P子臺褶帶（Ⅱ），沿江拱斷褶帶（Ⅲ）、安慶斷褶帶（Ⅳ），區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育、巖漿活動較頻繁，礦產(chǎn)資源豐富。錳礦形成于早二疊世，時空位置與二疊系孤峰組一致，礦層嚴(yán)格受孤峰組含錳巖系控制，地表風(fēng)化形成次生氧化錳礦體，氧化錳之下為原生碳酸錳礦體。氧化錳礦石分布于氧化帶內(nèi)，氧化帶主要受斷層、裂隙及地下水的控制，主要是以細(xì)砂巖、石英砂巖、砂質(zhì)頁巖為主要巖性特征，富水性整體較弱，形成了天然分水嶺。全面掌握仰天堂錳礦水文地質(zhì)特征，從而為后續(xù)采礦工作奠定堅實的基礎(chǔ)。

1 仰天堂錳礦區(qū)相關(guān)闡述

仰天堂錳礦區(qū)位于池州市西南，距城區(qū)約35Km，行政區(qū)劃屬貴池區(qū)殷匯鎮(zhèn)和梅村鎮(zhèn)管轄。318國道、蕪大高速公路及銅九鐵路等重要交通線均從查區(qū)北約10Km的殷匯鎮(zhèn)交會，殷（殷匯）～石（石臺）公路從查區(qū)西側(cè)經(jīng)過，村村通公路可達(dá)查區(qū)中心。查區(qū)距池州港約38Km，池州港是長江南岸的主要港口之一，沿長江黃金水道可抵達(dá)沿江各大城市，水陸交通較為方便。仰天堂錳礦床大地構(gòu)造位置處于揚子準(zhǔn)地臺（Ⅰ）北緣、下?lián)P子臺褶帶（Ⅱ），沿江拱斷褶帶（Ⅲ）、安慶斷褶帶（Ⅳ），區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育、巖漿活動較頻繁，礦產(chǎn)資源豐富。錳礦形成于早二疊世，時空位置與二疊系孤峰組一致，礦層嚴(yán)格受孤峰組含錳巖系控制，地表風(fēng)化形成次生氧化錳礦體，氧化錳之下為原生碳酸錳礦體。通過勘探，詳細(xì)查明了與成礦相關(guān)的地層、構(gòu)造及巖漿巖的分布，錳礦成礦條件及礦體的分布規(guī)律。在區(qū)內(nèi)圈定錳礦體八個，對Ⅳ-Ⅶ礦體進(jìn)行了較系統(tǒng)的工程控制，詳細(xì)查明了礦體形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模；詳細(xì)查明了礦石礦物成分、有用組分含量及其分布特征；詳細(xì)查明了礦床的開采技術(shù)條件。Ⅱ、Ⅲ礦體以稀疏工程大致控制，Ⅰ、Ⅷ礦體以淺部工程大致控制。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

仰天堂錳礦區(qū)位于牌樓向斜中段之灌口向斜，含錳巖系分別分布于向斜兩翼，向斜兩翼地層基本相似，北翼傾向南東，傾角40°～70°，南翼傾向北東，傾角稍緩，40°～55°。

2.1 地層

仰天堂錳礦區(qū)位于灌口向斜北西翼，地層整體上為單斜闡述，為北東向南東傾斜，傾斜角為60°左右，北向南依次為志留系～三疊系，還有少量的第四系?？碧絽^(qū)域和礦體關(guān)系較為緊密的地層為二疊系下統(tǒng)棲霞組～三疊系下統(tǒng)和龍山組。其中，一、二疊系下統(tǒng)主要包括棲霞組、孤峰組、龍?zhí)督M、大隆組；二、三疊系主要包括殷坑組、和龍山組；第四系全新統(tǒng)主要是位于西南角，主要是農(nóng)田，由沖積層、坡積、殘留層構(gòu)成。

2.2 構(gòu)造

2.2.1 褶皺

灌口向斜屬于牌樓向斜中斷，整體形態(tài)較為完整，為長條形分布，軸向角度為60°，北東向延伸長度為20km以上，寬度為5km，向斜核分布為三疊統(tǒng)和龍山組；兩翼為二疊系～泥盆系五通組、志留系。兩翼地層產(chǎn)狀整體上較為穩(wěn)定，傾斜角南緩北陡。灌口向斜西段北西翼，整體的走向為NE，是典型的單斜構(gòu)造形態(tài)。地層向南東方向傾斜，傾斜角度平均為60°，局部達(dá)到了80°，由于孤峰組自含錳巖系至上部地層常發(fā)育小褶曲或撓曲，因此出現(xiàn)產(chǎn)狀倒轉(zhuǎn)情況，根據(jù)鉆孔、平峒資料，一般達(dá)到了一定標(biāo)高才能達(dá)到小褶曲發(fā)育，深基部基本保持正常。

2.2.2 斷層

查區(qū)內(nèi)斷層發(fā)育性質(zhì)和區(qū)域斷層類似，整體上是以北西、北東斷層發(fā)育為主，其次是近東向西、北北東向斷層。北東層間、小角度斜切地層斷層規(guī)模大，斷層性質(zhì)為逆沖斷層、向逆斷層，整體為南東傾向，傾斜角大致相等，以壓力力學(xué)性質(zhì)為主，對含錳巖系的影響相對較小。北西向斷層多數(shù)都是平移斷層，包括右旋和左旋兩種形式，是以南西傾向為主，傾斜角度較大，以張性力學(xué)性質(zhì)為主，斷層規(guī)模不大，多數(shù)都是平行發(fā)育形態(tài)，橫向切斷錳礦體和錳巖系，造成廣體連續(xù)性破壞問題。北北向東斷層為左旋評議斷層，主要在礦區(qū)西側(cè)發(fā)育，整體規(guī)模較大，產(chǎn)狀變化大，以西北、南東傾向為主，傾斜角度較大，斜切地層、含錳巖系，同時會出現(xiàn)一定的錯距。

礦段共發(fā)育9條斷層，編號分別為F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8、F9，其中，F(xiàn)1＞300m，為走向逆沖斷層 ；F2＞620m，為張性右旋平移斷層；F3＞325m，為張性右旋平移斷層；F4＞230m，為張性左旋平移斷層；F5＞370m，為張性右旋平移斷層；F6＞300m，為張性右旋平移斷層；F7＞360m，為張性右旋平移斷層；F8為300m，為張扭性平移斷層；F9為250m，為張性右旋平移斷層。

2.3 巖漿巖

仰天堂錳礦段在勘測中未見巖漿巖露出，南部葉果礦段的發(fā)現(xiàn)了東風(fēng)嶺巖體，分布在二疊系孤峰組與棲霞組界面上，層系間有小型巖脈侵入，均為石英閃長玢巖，東風(fēng)嶺巖體面積為0.3平方公里，棲霞組和孤峰組脈巖長度大約為1600m、最寬處為100m，脈巖順層產(chǎn)出整體產(chǎn)狀和地層大致相同，對含錳巖系不會造成過大影響，脈巖構(gòu)成含錳巖系底板時，會生成隔水底板，有助于錳的氧化富集。

2.4 變質(zhì)與圍巖蝕變

仰天堂錳礦區(qū)變質(zhì)區(qū)域不發(fā)育。并且南部葉果礦段受小巖體及脈巖影響，局部產(chǎn)生了微弱的鐵礦化、硅化蝕變現(xiàn)象，但是整體對錳礦體不會造成影響。

3 礦區(qū)水文特征

區(qū)域上志留系、泥盆系構(gòu)成丘陵地貌，主要是以細(xì)砂巖、石英砂巖、砂質(zhì)頁巖為主要巖性特征，富水性整體較弱，形成了天然分水嶺。二疊系大隆組（P2d）、龍?zhí)督M（P2l）、孤峰組（P1g）巖性為碎屑巖類，由于地下裂縫發(fā)育十分緩慢或不發(fā)育，通常含水量非常少。但是淺部風(fēng)化層、局部巖溶、構(gòu)造裂隙發(fā)育較為完善，因此地下水非常豐富。二疊系孤峰組下段（P1g1）為礦體賦存層位，下段巖溶裂隙水會礦床開采充水的主要因素。根據(jù)仰天堂錳礦區(qū)對龍?zhí)督M（P2l）、孤峰組（P1g）勘探結(jié)果表明，含水層S=84.5米時，q=0.0049升/秒·米，k=0.00166米/晝夜，富水性不強，承壓系數(shù)不穩(wěn)定，主要是以HCO3-Ca型水為主。

下部棲霞組（P1q）、石碳系船山組(C2c) 、黃龍組(C2h)位于向斜兩翼，由于巖溶體系豐富，所以富含巖溶水，并且每個含水層之間有著緊密聯(lián)系，構(gòu)成了區(qū)域含水巖組。三個區(qū)域地表巖溶主要表現(xiàn)形式為溶槽、溶溝，有地下溶洞，高度大約在0.5m～11.40m，地下-450m仍然有溶洞發(fā)育。鉆孔單位涌水量（q）0.002升/秒*米～1.05升/秒*米，滲透系數(shù)（k）0.001m/晝夜～1.94m/晝夜，最大4.54m/晝夜。以HCO3-Ca型水為主，礦化度為0.3mg/L，數(shù)位變化幅度在40m～70m左右，為承壓水，降水可以為裸露區(qū)補充水分。

三疊系下統(tǒng)和龍山組（T1h）、殷坑組（T1y），巖系共同組成了一層含水巖組。該地區(qū)巖溶發(fā)育，地表巖洞主要包括溶洞、溶槽、溶溝、落水洞，含水量十分豐富；地下溶洞非常多，直徑在1m～3m左右。鉆孔用水量（q）0.00097L/s.m～0.1L/s.m，滲透系數(shù)（k）0.0002m/晝夜～0.08m/晝夜。水質(zhì)類型較多，主要是以HCO3-Ca、Mg、HCO3-Ca為主，礦化度為0.2mg/L～0.4mg/L，主要是以潛水～承壓水為主，受到第四系孔隙以及降水補給為主。

4 結(jié)語

綜上所述，為了能夠保證仰天堂錳礦區(qū)開采效率和安全，必須要對礦區(qū)水文地質(zhì)特征展開全面的調(diào)查和分析，并結(jié)合勘探數(shù)據(jù)采取相應(yīng)的開采方案、開采決策，為后續(xù)礦產(chǎn)開采提供數(shù)據(jù)支持，保證礦山生產(chǎn)率以及綜合開采效益。