地下水動力學理論下金屬礦床的形成規(guī)律及分布情況

訾小妮

（甘肅工業(yè)職業(yè)技術學院，甘肅 天水 741025）

經(jīng)濟的快速發(fā)展在一定程度上促進了礦產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展，結合有關部門對礦山的逐步勘察，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了以鐵、鋅、銀等金屬為主的大型礦區(qū)，主要分布于大型礦山內的褶皺區(qū)域或斷裂帶中，其中部分礦床的形成主要受到附近火山巖漿的噴射或地質風化等外界因素的影響，表明了礦區(qū)成礦是受到地質結構或其它因素等嚴格控制的。

對著地質結構的不斷進化或地殼的不斷遷移，雖然類似的地質結構可形成類似形態(tài)的礦區(qū)，但仍有大部分的礦區(qū)類型受到其它因素的影響發(fā)生變異，表明礦區(qū)成礦是逐步由簡至繁的，新生礦區(qū)或地質結果變化較活躍的地段總會衍生出新的礦床，進而金屬礦床的形成是具有一定理論規(guī)律的。地下水動力學理論是指結合地下水源的流動規(guī)律、滲流方式、補給形式等，依照水質的清晰程度，采用建模、方程、計算等方式，分析當?shù)氐牡刭|條件，作為當下地質環(huán)境調查中一種常用的理論分析方式，目前在勘察礦區(qū)中的應用十分廣泛，因此，下述將結合地下水動力學理論，開展金屬礦床的形成規(guī)律及分布情況的研究，為有關礦產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展提供正確的技術指導。

1 地下水動力學理論下金屬礦床的形成規(guī)律

結合目前礦區(qū)成礦規(guī)律調研現(xiàn)狀，以下將結合地下水動力學理論，開展金屬礦床的形成規(guī)律的研究。根據(jù)相關調查數(shù)據(jù)顯示，部分沉積礦床與其內部的金屬含量壓實程度之間的系數(shù)，與地下水流的流向呈現(xiàn)正相關關系。

首先，借鑒地質條件的影響因素，基于金屬礦沉積區(qū)域的形成歷史，地下水的綜合性運動是依照多種地質因素的綜合作用下形成的，因此分析其成礦規(guī)律應先從盆地區(qū)域的形成入手，綜合區(qū)域同位素關系、有機物質的提取等資料，可得出礦區(qū)巖土層的最佳成礦條件，同時根據(jù)有關勘察工作得知的控礦因素，分析可得出成礦的主導因素，其中包括礦區(qū)地殼的活躍范圍、活火山活躍程度、蝕化作用、填土壓實等。

其次，結合地下水動力學理論，根據(jù)礦區(qū)的直觀判斷標識，包括礦區(qū)土質層的厚度及不同性質的礦石，采用多種物探勘察手段可得知不同巖石區(qū)域的巖石壓實程度，其中泥質巖石、水質巖石經(jīng)過物理作用壓實后可釋放的水量相對較大，可以為礦區(qū)金屬成礦提供較豐富的有機物質及礦區(qū)組分因素。進而，當?shù)V石表面具有超過5mm厚度的有機物質時，便可考慮是由于壓實導致的成礦。因此，在進行金屬礦區(qū)勘察的過程中，可有選擇性的根據(jù)礦區(qū)的有機物質含量進行不同金屬礦的勘察。

最后，在礦區(qū)成礦密集度較高的區(qū)域，根據(jù)地下水動力學理論可進行地面盆地的沉降速率的分析，可得出金屬礦床的成礦規(guī)律，結合盆地的高壓異常反應現(xiàn)象，分析該區(qū)域的地下水水位分布，結合勘察中的高壓作用，深度超過1.0m的地下水在礦區(qū)內是可迅速的由盆地中間區(qū)域向兩側位移，當水質流體向位移通道發(fā)生非正常位移的情況下，便可得知該部分區(qū)域存在部分密集的金屬礦。同時只有當?shù)V區(qū)中砂石巖、鹽酸巖等構成的地下水層向上持續(xù)分布時，才能實現(xiàn)礦區(qū)中心水流的分布規(guī)律確定，結合其地下水集散時的狀態(tài)，確定該區(qū)域的金屬礦成礦規(guī)律，實現(xiàn)基于地下水動力學理論下金屬礦床形成規(guī)律的研究。

2 地下水動力學理論下金屬礦床的分布情況

根據(jù)上述分析的基于地下水動力學理論下金屬礦床形成規(guī)律，下述將結合其成礦規(guī)律，進行金屬礦床分布情況的研究。結合某一礦區(qū)底部的液體流速、能量/質量傳輸情況等，對該礦區(qū)的金屬礦分布進行調查。如下圖1所示。

圖1 金屬礦床的分布

如上述圖1所示，為基于地下水動力學理論下金屬礦床的分布情況，B區(qū)域為金屬成礦的最深區(qū)域，約為地下4km～5km內，結合礦區(qū)的邊界影響因素，由于該區(qū)域金屬礦緊鄰地下水，結合不同介質對于金屬礦成礦的影響，在礦區(qū)源存在的基礎上，該區(qū)域礦床的形成與高地勢水源補給區(qū)域之間形成兩者相互依賴的關系（重力作用影響），進而B點地勢較低區(qū)域為金屬礦密集區(qū)域，礦產(chǎn)資源通產(chǎn)分布在排泄通道附近。C點位為礦區(qū)表層區(qū)域，大面積的礦巖與空氣相接觸，結合空氣中的有機物質，在礦區(qū)表層呈現(xiàn)出黑色或深褐色氧化物，在該區(qū)域的礦產(chǎn)資源通常存在多種金屬礦物之間的共生關系，根據(jù)不同金屬物質氧化物的特征，可進行C點金屬礦的分布情況研究。A點為金屬礦區(qū)的中心點，該點由于受到的其它影響因素較小，且四面具有其它礦石包裹，因此，該層金屬礦的物理結構相對較穩(wěn)定，主要位于地下1m～3m處，根據(jù)礦區(qū)多層結構，在礦產(chǎn)資源勘察過程中，應注意該點的取樣方法，為了避免破壞該層的金屬結構，可采用物探技術實現(xiàn)對其金屬物質含量的勘察。D、E、F三點為金屬礦物質臨界點，部分表層受到空氣或外界因素的影響，部分處于礦區(qū)邊緣，受到地殼遷移的影響，一直處于較不穩(wěn)定狀態(tài)，結合A、C點金屬礦的平衡值，可進行該區(qū)域金屬礦的分布情況研究，A、C點金屬礦的平衡值較高，表明該區(qū)域的金屬礦結構較穩(wěn)定，賦存狀態(tài)相對穩(wěn)定。

3 結語

隨著地下水動力學理論在礦區(qū)勘察中的廣泛應用，文章開展了基于地下水動力學理論下金屬礦床形成規(guī)律及分布情況的研究。通過對外界影響因素、壓實作用、地面盆地的沉降速率的分析，得出金屬礦床的成礦規(guī)律，根據(jù)對成礦規(guī)律的研究，進行某一金屬礦區(qū)在不同地下深度下的礦床分布情況研究。分析了礦區(qū)內資源的賦存特征，在后期的發(fā)展中，將以可持續(xù)發(fā)展理念為礦區(qū)開采或勘察計劃的首要發(fā)展理念，不但為相關礦產(chǎn)行業(yè)工作人員提供正確的找礦方向，同時有利于對礦物資源的有效篩查，確保礦產(chǎn)行業(yè)在經(jīng)濟市場下的綠色發(fā)展。