臨武縣塘官鋪玉嶺礦區(qū)水文地質(zhì)特征分析

唐林波，鄧亮明，李二濤

（湖南省有色地質(zhì)勘查局一總隊(duì)，湖南 郴州 423000）

湖南省臨武縣塘官鋪礦區(qū)玉嶺礦是以錫礦為主的多金屬礦，由以往多個(gè)老礦山整合成立。位于湖南省臨武縣城北面19km，礦區(qū)隸屬臨武縣萬(wàn)水鄉(xiāng)、麥?zhǔn)朽l(xiāng)管轄，區(qū)域上位于南嶺EW向構(gòu)造帶與末臨SN向構(gòu)造帶復(fù)合部位的南端，香花嶺穹窿北部，珠江與湘江水系分水嶺地帶[1]，位于臨武縣香花嶺礦田塘官鋪礦區(qū)的西段。本文就礦區(qū)水文地質(zhì)特征研究分析，為后續(xù)礦山開(kāi)發(fā)利用提供技術(shù)參考。

1 自然條件

1.1 礦區(qū)地形地貌

本區(qū)屬于中低山，地形海拔標(biāo)高487.0m～1466.2m，地形高差最大979.2m。地勢(shì)總體是東高西低，而東面表現(xiàn)為南高、北低。東面地勢(shì)陡峻，地形切割強(qiáng)烈，有利于地表水的排泄。

1.2 礦區(qū)水文氣象

礦區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，四季分明，雨量充沛。年平均溫度為18.33℃，平均濕度為74.8。多年平均年降水量為1490.3mm，降雨分配不均勻，主集中在4、5、6月份。區(qū)內(nèi)地表水系較發(fā)育，多屬季節(jié)溪溝溪溝大都發(fā)源于通天廟，向南、往西匯集于武水，屬珠江水系；往北流入甘溪河，屬湘江水系。

2 礦區(qū)含水層巖組

礦區(qū)出露地層從老到新主要有主要地層為泥盆系中統(tǒng)跳馬澗組（D2t）、棋梓橋組（D2q），泥盆系上統(tǒng)佘田橋組（D3s）、錫礦山組下段（D3x1）和少量第四系（Q）。根據(jù)含水巖組，可劃分為3大類。

2.1 第四系碎石土、黏土松散巖類孔隙水含水巖組

主要分布在緩坡和溝谷中，厚度一般為0m～1.5m，僅局部地段厚度達(dá)2m～3m，主要由砂質(zhì)黏土、亞黏土和砂頁(yè)碎塊組成,為松散巖類孔隙水，富水性弱。其特點(diǎn)為土層薄且坡度大，不利存水，易蓄滿產(chǎn)流沿坡面流入溝谷，并排泄出區(qū)外，動(dòng)態(tài)變化大。

2.2 泥盆系中-上統(tǒng)碳酸巖鹽溶隙水含水巖組

在礦區(qū)西面高椅塘至黃泥洞一帶。巖性為灰-灰黑色中厚層狀白云巖、灰?guī)r。厚約700m，其淺部溶溝、溶槽、溶洞、落水洞發(fā)育，深部巖溶微弱發(fā)育。含碳酸巖鹽溶隙水，富水性弱-中等。泉流量0.12 l/s～3.85 l/s，水溫10.5℃～ 21℃，PH6.39,水質(zhì)類型：Ca2+·Mg2+SO2-4·HCO3-，該巖組由大氣降水補(bǔ)給，其泉流量動(dòng)態(tài)變化大。該巖組淺部富水性中等，深部微弱含水，該含水巖組與深部礦床聯(lián)系不密切。

2.3 泥盆系中統(tǒng)跳馬澗組和寒武系變質(zhì)巖砂巖碎屑巖類裂隙水含水巖組

在礦區(qū)中部與東部廣泛分布；為薄-中層紫紅色砂巖、石英砂巖，其厚度大于400m。?部近地表裂隙發(fā)育含裂隙水，富水性弱；該含水層由大氣降水補(bǔ)給，沿裂隙下滲，并總體向北西側(cè)向流動(dòng)，多以泉的形式流出地表并排出區(qū)外。泉流量0.1l/s～0.86l/s，水溫14℃～17℃，Ca2+·K++Na+ SO42-·HCO3-，滲透系數(shù)為0.00022m/d，影響半徑為36.56m，為微弱含水層，也是本區(qū)地?zé)岬闹饕w層。

3 礦區(qū)構(gòu)造含水特征

3.1 NW向斷裂構(gòu)造

該向斷裂如F52和F63等，均為張扭性斷裂,傾角75°～87°，傾向北東或南西，為本區(qū)主要的含水構(gòu)造。礦坑14個(gè)熱水涌水點(diǎn)，均為該構(gòu)造含水帶涌水，水溫40℃～51℃。該向構(gòu)造斷裂導(dǎo)水是礦區(qū)內(nèi)主要的涌水因素，涌水量為237.23m3/h（MAX259.0m3/h）。認(rèn)為該向斷裂為深切斷裂，主要作用為溝通淺部地下水與深部熱源（騎田嶺花崗斑巖體），導(dǎo)水、導(dǎo)熱性較好。

3.2 NEE向斷裂構(gòu)造

該向斷裂為本礦區(qū)的主要控礦、含礦構(gòu)造，如F1。該向斷裂形成的破碎帶寬窄不一，幾厘米到十幾米不等,傾向南東，傾角約47°。根據(jù)各中段調(diào)查，多處與北西西向構(gòu)造交匯處頂板掉水、滲水，并伴隨白色鈣質(zhì)沉淀，局部見(jiàn)黑色泥質(zhì)沉淀，起明顯隔水效果，其有效地阻隔了地下熱水的運(yùn)移。

3.3 近SN向斷裂構(gòu)造

該向斷開(kāi)構(gòu)造僅于碳酸鹽巖地段具有一定含水性、導(dǎo)水性，于砂巖段含水、導(dǎo)水性微弱甚至相對(duì)隔水。其良好的隔水性，有利本區(qū)熱水的貯存。

圖1 礦區(qū)斷裂構(gòu)造示意圖

4 礦區(qū)地下水補(bǔ)給、徑流及排泄條件

本區(qū)地下水主要來(lái)源于大氣降水補(bǔ)給與區(qū)外東南部地下水側(cè)流補(bǔ)給，并賦存于巖石裂隙、溶隙及構(gòu)造破碎帶中。區(qū)內(nèi)徑排條件主要為兩個(gè)形式：①沿巖石裂隙、溶隙向近SN運(yùn)移，以泉的形式排出地表；②沿NWW深切斷裂，從南東向北西進(jìn)入太坪礦隱伏花崗巖[2]接觸破碎帶，在深循環(huán)過(guò)程中吸收該巖體熱量形成熱水，受F1及近SN向斷裂構(gòu)造阻隔，該熱水無(wú)法繼續(xù)向北西運(yùn)移，賦存于構(gòu)造破碎含水帶中，坑道采礦工程揭露形成熱水突水。

5 礦坑涌水量預(yù)測(cè)

5.1 礦坑充水因素

該礦山為開(kāi)采老礦山，抽排充水條件成熟，有十多處突水，總流量一般207.23m3/h，最大239.0m3/h。礦坑充水主要來(lái)源于斷裂構(gòu)造導(dǎo)水，開(kāi)采坑道越長(zhǎng)揭露含水帶越多，涌水量也就越大，故認(rèn)為影響充水的主要因素為開(kāi)采坑道長(zhǎng)度及水位降深。

5.2 涌水量預(yù)測(cè)

本次采用比擬法與大井法預(yù)測(cè)未來(lái)深部開(kāi)采坑道涌水量，經(jīng)計(jì)算對(duì)比：比擬法計(jì)算結(jié)果：Q=5367.58m3/d，Qmax=6954.70m3/d；大井法計(jì)算結(jié)果：Q=8255.37m3/d。比擬法計(jì)算結(jié)果更符合礦山實(shí)際情況，故選取比擬法計(jì)算結(jié)果為本次涌水量預(yù)測(cè)結(jié)果，即未來(lái)坑道系統(tǒng)正常涌水量為5367.58m3/d，未來(lái)坑道系統(tǒng)最大涌水量為6954.70m3/d。

6 地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)

6.1 地?zé)豳Y源量評(píng)價(jià)

采用自然放熱量推算法[3]進(jìn)行資源量評(píng)價(jià)，以涌水放熱量近似本區(qū)總放熱量計(jì)算，計(jì)算參數(shù)：涌水總流量52.78 L3/s，最高水溫51.2℃，非熱異常區(qū)恒溫層溫度最高溫取18.8℃，經(jīng)計(jì)算本區(qū)總放熱量為Q=1,710.07kJ/s。

6.2 水質(zhì)分析與評(píng)價(jià)

經(jīng)檢驗(yàn)，熱水中氟的含量為6.42mg/L～9.56 mg/L，已達(dá)命名礦水濃度；偏硅酸含量29.1mg/L～59.6 mg/L，均已達(dá)礦水濃度，部分熱水達(dá)命名礦水濃度；水溫44℃～51.2℃，最低40.8℃，最高51.2℃，礦化度≤286.5mg/L，可命名為氟、偏硅酸型淡溫泉水，pH值6.72～7.22，屬中性水。

水中富含具醫(yī)療保健價(jià)值的元素和化合物，其中以氟為最，偏硼酸、氟、溫度、礦化度均達(dá)到了理療熱礦水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，具較好的醫(yī)療、保健作用。

7 結(jié)束語(yǔ)

（1）礦區(qū)三大含水巖組為第四系碎石土、黏土松散巖類孔隙水含水巖組、泥盆系中-上統(tǒng)碳酸巖鹽溶隙水含水巖組及泥盆系中統(tǒng)跳馬澗組砂巖碎屑巖類裂隙水含水巖組。

（2）NWW向斷裂構(gòu)造為本區(qū)主要的導(dǎo)水、導(dǎo)熱構(gòu)造，NEE向斷裂構(gòu)造和近SN向斷裂構(gòu)造為本區(qū)主要的隔水構(gòu)造。

（3）礦坑充水主要來(lái)源于斷裂構(gòu)造導(dǎo)水為主，預(yù)測(cè)坑道涌水量一般為5367.58m m3/d，最大涌水量為6954.70 m3/d。

（4）本區(qū)地下熱水為氟、偏硅酸型淡溫泉水，屬于中性水。水中富含具醫(yī)療保健價(jià)值的元素和化合物，其中以氟為最，氟、偏硼酸、溫度、礦化度均達(dá)到了理療熱礦水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。