老集寨矿区铅多金属矿矿床水文地质特征

老集寨矿区铅多金属矿矿床水文地质特征

保桃坤 1 张峻源 2 张航 3

云南省有色地质局 308队，云南 个旧 661099

摘要：老集寨矿区铅多金属矿，经过勘探工作其规模已达中型，对矿区内地下水的分布、埋藏、补给和排泄、水量等方面的特征进行研究，总结其水文地质特征对以后矿山建设及开采具有十分重要的意义。

关键词：老集寨矿区铅多金属矿；水文地质特征；富水性

矿区隶属红河流域，位于云南高原南缘，多沙~石哈斗地表次级分水岭和藤条河所夹持的高中山斜坡地段，属于构造剥蚀、侵蚀的高中山峡谷地貌，其特征为河溪发育，溯源侵蚀强烈，水流湍急，河谷深切，谷坡陡峻，多呈“V”型谷。矿区北东方向的藤条河，河床最低点高程450米，是矿区所在区域地下水的最低侵蚀基准面和排泄区。

1、矿区地层岩性及富水性

①第四系（Q）：第四系松散岩类孔隙水含水层分为两类：一类主要分布于河床地段，主要由杂色漂石、块石、卵石、砾石、砂土等组成，松散～稍密，粒径大小不一，成分混杂，厚度一般0.5米到数米不等，地层孔隙较大，均匀性较差，属透水层；另一类分布于山麓缓坡地段，零星分布，主要为含碎石粉质粘土，地层分布厚度一般0.5～4.75米，均匀性较差，连通性差，透水性和富水性均较弱。

②新近系(N₁)：地层岩性为砾岩、页岩夹石膏，分布范围小，主要分布于矿区南东部藤条河河谷，总厚度414米。该地层含水层均匀性一般，连通性差，主要接受大气降水补给，地下水多为蒸发排泄，透水性和富水性弱。

③三叠系上统（T₃β、T₃λ、T₃λπ、T₃α）：地层岩性为玄武岩、流纹岩、流纹斑岩、安山岩，总厚度约3000米。含岩浆岩风化裂隙水，含水层均匀性差，连通性、透水性一般，富水性弱。

④三叠系上统高山寨组（T₃g）：地层岩性为千枚岩化板岩、石英砂岩、板岩、砂岩，广泛分布于矿区及其西部区域，呈薄～中厚层状，总厚度大于3145米，该层为含矿层位。砂岩、板岩节理、风化裂隙较发育，裂隙率2.17～8.8%，区域内该层泉水点出露较多，一般泉流量0.01～1.1升/秒，个别泉水点流量2.2升/秒；探矿坑道内该地层局部地下水沿风化裂隙、节理或煌斑岩侵入所形成的层间小破碎带向坑道内涌水，地下水多呈散点式滴水，单点涌水量一般0.05～0.5升/秒，个别单点涌水量达到2.5升/秒。据抽水试验，处于地下水位以下的T₃g裂隙含水层，其最大涌水量为3.06升/秒，单位涌水量为0.0297升/秒·米，影响半径为337.5米，渗透系数（K）0.0093～0.0066米/日，随抽水试验降深的增加，单位涌水量减小，具潜水类型动态特征。表明本区裂隙含水层虽具一定含水性，但其富水性弱，随着深度的增加，裂隙率减小，含水性亦随之减弱，属潜水性质的裂隙弱含水层，总体该层的地下水均匀性、连通性、富水性均较弱，对矿床的开采总体影响不大。

⑤三叠系中统牛上组（T_２n）：地层岩性上部为泥质页岩，下部为灰岩，为碎屑岩夹碳酸盐岩岩溶裂隙水含水层，总厚度大于1859米，其中灰岩厚245.7米。该地层中灰岩岩溶不发育，岩石裂隙呈闭合状，面裂隙率在1％以下，均匀性差，连通性、透水性一般，富水性弱；泥质页岩，节理、理裂隙较发育，均匀性一般，连通性、透水性一般，富水性弱。该地层中区域内无大的泉水出露，总体属弱含水层，对矿区矿床开采无影响。

⑥三叠系上统高山寨组（LS）：浅灰色、灰色中厚层状灰岩，主要呈透镜体形式分布于高山寨组中。分布于矿区南东部，地下水稳定水位以上岩溶较发育，为岩溶裂隙含水层，稳定地下水位以下岩溶不发育，地层透水性弱，富水性中等。

⑦二叠系下统栖霞组（P₁q）碎屑灰岩及灰岩，石炭系（C₁、C₂、C₃）灰岩、白云岩，为岩溶裂隙溶洞含水层，含水层均匀性均较差，连通性一般，透水性一般、富水性强。区域排泄基准面以上岩溶发育，地下水多以岩溶暗河、岩溶泉形式向藤条河径流排泄，泉流量典型值Q=210.37升/秒。

⑧燕山期（γπ₅¹）花岗岩，为中酸性喷出岩岩浆岩裂隙含水层，含岩浆岩风化裂隙水，含水层均匀性差，连通性、透水性一般，富水性弱，泉水流量一般0.1～1.0升/秒。

2、构造破碎带特征及其对矿床充水的影响

矿区内断裂构造较为发育，主要发育有北西向断裂、北北西向断裂、近南北向断裂、北东向断裂。对矿区矿床开采有一定影响的主要有北北西向组断裂构造中的金竹寨~老集寨断裂、沙普~洽水压扭性断裂和北东向组断裂中的依里断裂，现将断裂水文地质特征及其对矿床充水的影响分述如下：

金竹寨~老集寨断裂：分布于矿区南西边缘，两端延伸出矿区外，长度约7400米，是矿区内最大的断裂，为区内的主要控矿、含矿构造。断层走向北西，倾向北东，倾角60°～73°。该断层为压扭性逆断层，沿断层常见破碎带、角砾岩，旁侧岩石褶皱构造。在该断裂下盘施工的ZK33-01、ZK39-01钻孔（下斜孔）地下水均沿孔口自流，ZK33-01钻孔涌水实测自流量1.6升/秒，水温27℃；ZK39-01钻孔涌水实测自流量0.35升/秒，水温25℃，水质清澈。该断裂沿走向具有一定导水性，而垂向具阻水性质，断裂对矿区矿床充水的影响小～中等。

依里断裂：分布于矿区北东边缘，矿区内断裂长约2.65千米，走向北东，两侧次级构造发育，常见层间破碎带、角砾岩、小褶皱。两盘均斜切T₃g，该断裂为一张性断裂，具有一定的导水性，断裂对矿区矿床充水的影响小～中等。

沙普-洽水压扭性断裂：该断裂位于矿区南西方向，距离矿区最小距离约1.9千米，断裂走向293°，长约15千米，倾向南西，倾角70°-80°，两盘均为T₃g，沿断裂分布有宽0.5-30米之糜棱岩带。该断裂为一压扭性断裂，断裂带旁侧地下水丰富，其上盘能见泉点出露，泉点为下降泉，其流量0.1升/秒—0.78升/秒。该断层具有一定的导水性，但其所切的地层为高山寨组的富水性、导水性均较弱且距离矿区较远，其对矿山的开采建设影响甚微。

3、节理裂隙特征及其对矿床充水的影响

矿区主要发育北东向、北西向两组节理，北东向节理，线密度平均每米2～3条，裂隙率一般0.4～0.8％，最大可达2.4％；北西向节理，裂隙率多在0.3～0.6％之间，坑道中揭露的节理裂隙带往往有稀疏～密集滴水现象，局部呈小股集中涌水，单点涌水量一般0.05～0.5升/秒，个别点单点涌水量为2.5升/秒。随着深度的增加，节理裂隙发育减弱，含水性、导水性亦会随之减弱，节理裂隙充水对矿床开采影响小～中等。

4、结语

矿体埋主要赋存于三叠系高山寨组板岩、炭质板岩中，该层虽具一定含水性，但其富水性弱，且岩石随着深度的增加，其裂隙率减小，含水性、导水性亦随之减弱，属潜水性质的裂隙弱含水层。矿区地下水对矿床开采总体影响小～中等。矿区内通过的主要断裂都具一定的导水性，但其两盘多为板岩、炭质板岩等塑性岩石，其发育的裂隙通常是闭合或隐蔽的，延伸性差，地下水难以储集和传导均较差，且断层的受力不均匀性，导致其导水性不均匀，连通性较差，总体断层对矿山的开采影响较小。矿区矿体分布的最底标高（533米）高于当地侵蚀基准面和排泄区（藤条河河床高程450～500米），开采时地下水可以通过排水坑道使地下水向地表自然排泄。综上所述，矿区矿床水文地质条件属于以风化裂隙含水层、断裂破碎带、季节性河流、大气充水为主的简单～中等复杂类型。

参考文献

［1］沈继方，陈植化等.矿床水文地质学［M］.北京：中国地质大学出版社，1922.

［2］云南省有色地质局三0八队. 云南省元阳县堕谷-金平县老集寨矿区依里矿段铅多金属矿勘探报告[R].2014.

［3］韩爱民等.断层透水性工程地质评价［J］.南京建筑工程学院学报，2002.

作者简介：保桃坤（1989-），男，云南陆良人，工程师，主要从事水文地质与工程地质工作。