肖 娥,居維偉,劉小胡,張悅秋,龔 斌,徐 強(qiáng)
(1.江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局,江蘇 南京 210007;2.云南金山礦業(yè)有限公司,云南 昆明 654100)
云南播卡地區(qū)地處滇中西北部的金沙江和小江之間的夾持帶。在大地構(gòu)造位置上,該區(qū)位于揚(yáng)子板塊西緣、德欽-孟連二疊紀(jì)火山巖帶東側(cè)[1],其南東側(cè)為越南馬江早中生代縫合帶,緊鄰南北向的攀西裂谷帶,帶內(nèi)皺褶及斷裂極為發(fā)育,經(jīng)歷了多期次的巖漿活動(dòng),并伴隨有豐富的銅金鐵等礦產(chǎn)資源分布。
區(qū)內(nèi)屬于多山高原地形區(qū),海拔700-3300m,地形特征表現(xiàn)為南高北低,南寬北窄。東西兩側(cè)分別被小江、金沙江深切,切深大于2000m。兩岸呈“V”字型,坡陡、谷深,溝谷縱橫,山嶺、深谷多數(shù)呈近東西向垂直兩江,呈梳狀排列。
地質(zhì)構(gòu)造剝蝕地貌特征顯著,有斷層崖、豬背嶺、向斜嶺、背斜谷及向斜谷、背斜嶺等等。由于坡度大,崩塌、滑坡等重力地貌也十分發(fā)育。
本區(qū)具有典型的低緯度高原氣候特點(diǎn),主體氣候?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候。由于地形高差懸殊和不同氣流的影響,構(gòu)成顯著的立體氣候和干、雨季分明的特點(diǎn)。
礦體主要賦存于脆-韌性剪切構(gòu)造系統(tǒng)中次級(jí)剪切破碎帶中。主要含礦層位為碳酸鹽巖夾板巖、火山巖。區(qū)內(nèi)構(gòu)造擠壓破碎顯著,新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)活躍,地震基本烈度高,地震頻發(fā)。巖石節(jié)理裂隙發(fā)育,裂隙率為5-10條/m,寬度約為1.0mm,裂隙面平整光滑,平行裂隙居多,傾角一般較陡。裂隙充填物有所不同:板巖、碎屑巖裂隙一般為泥質(zhì)、泥沙質(zhì)充填,(含鈣)碎屑巖、碳酸鹽巖裂隙一般為泥鈣質(zhì)、鈣質(zhì)充填。地表基巖風(fēng)化帶發(fā)育深度為20—60m,風(fēng)化帶較深地段多屬斷裂構(gòu)造帶及其附近部位或者是地形較平緩并且有一定透水性的部位;風(fēng)化帶較淺地段多屬巖石較完整或者地形較陡并且排水性較好部位。第四系殘、坡積覆蓋物主要分布于山間盆地和地形較平緩的山坡地帶,厚度一般0.5--5m,主要成分有粘性土夾砂礫、碎石等,有少量腐殖土,其富水性、透水性均差。
區(qū)內(nèi)地形切割強(qiáng)烈,溝深坡陡,呈現(xiàn)高山峽谷地貌,地表排水條件好,除少數(shù)山間盆地排水流速較慢,有短時(shí)積水外,大多數(shù)山地地貌區(qū)排水迅速,基本無(wú)積水。礦區(qū)侵蝕基準(zhǔn)面標(biāo)高(708m)比礦體產(chǎn)出最低標(biāo)高(1360m)低652m,礦體最低標(biāo)高以上未發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)水層或統(tǒng)一的地下水流場(chǎng)。巖石普遍受到強(qiáng)烈構(gòu)造作用,裂隙十分發(fā)育,為地下水的儲(chǔ)存和運(yùn)移提供較好條件。
區(qū)內(nèi)基巖裂隙水的補(bǔ)給主要來(lái)源大氣降水入滲補(bǔ)給,雖然大氣降水量較充沛,但是由于入滲條件較差,大部分降水形成地表徑流,只有少部分降水通過(guò)第四系孔隙含水層和基巖裂隙含水層緩慢下移入滲補(bǔ)給地下水。本區(qū)蒸發(fā)強(qiáng)烈,入滲水大部分于包氣帶通過(guò)蒸發(fā)及植物蒸騰作用返回大氣中,只剩少量入滲水補(bǔ)給基巖裂隙水并成為地下水。
如前所述,因區(qū)域內(nèi)無(wú)統(tǒng)一地下水體,礦區(qū)地下水與區(qū)域地下水無(wú)直接水力聯(lián)系,故礦區(qū)水文地質(zhì)勘探范圍界定在(所處的水文地質(zhì)單元位置)金沙江東坡二級(jí)匯水區(qū)內(nèi),構(gòu)成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的完整水文地質(zhì)單元,匯水面積約7.0km2。
礦區(qū)巖性有炭質(zhì)板巖、鈣質(zhì)板巖、凝灰板巖、火山角礫巖等;脈巖有輝綠巖、輝綠輝長(zhǎng)巖、正長(zhǎng)巖等,均不同程度受到構(gòu)造破碎,其破碎強(qiáng)度和裂隙發(fā)育程度直接與構(gòu)造帶距離和構(gòu)造帶規(guī)模有關(guān)。構(gòu)造巖有斷層角礫巖、變形礫巖、碎裂巖,結(jié)構(gòu)較疏松,完整性差,透水性稍好,承壓能力弱。地表巖石風(fēng)化深度為20—60m,巖石裂隙發(fā)育,裂隙都被泥質(zhì)、泥沙質(zhì)、泥鈣質(zhì)等充填。
礦區(qū)南端Q097、Q098、Q102為季節(jié)性泉點(diǎn),雨季過(guò)后潮濕但斷流,水化學(xué)類(lèi)型為Mg-Ca-HCO3--SO42-型,溶解性總固體347.5mg/L,PH值5.8,偏酸性。鉆孔注水試驗(yàn)單位注水量0.000517-0.065l/s.m,滲透系數(shù)0.000376-0.0341m/d。鉆孔注水試驗(yàn)成果見(jiàn)。
基巖裂隙水儲(chǔ)存空間小、補(bǔ)給條件差,并且就地補(bǔ)給、短途運(yùn)移等特點(diǎn),決定了本區(qū)地下水動(dòng)態(tài)特征屬氣象型。
地下水動(dòng)態(tài)變化主要表現(xiàn)為泉水流量變化和地下水位動(dòng)態(tài)變化。泉水流量動(dòng)態(tài)變化較大,并隨降水量周期性變化,雨季時(shí),泉水流量增大,旱季時(shí),泉水流量減小甚至部分泉水干涸。
礦區(qū)水文地質(zhì)單元內(nèi)地下水補(bǔ)給主要來(lái)源于大氣降水,地下水排泄方式為溢出成泉排泄。地下水的入滲條件較差,其儲(chǔ)存空間較小,地下水水量小,并形成就地補(bǔ)給、短途運(yùn)移,以泉水方式排泄,泉水流量平均值1.62 L/s,為全排型。滲透系數(shù)采用鉆孔注水實(shí)驗(yàn)成果,取平均滲透系數(shù)0.0137m/d,洪水期坑下涌水量為天然狀態(tài)下泉水流量133.26m3/d。礦區(qū)水文地質(zhì)單元內(nèi)地下水的入滲條件和影響因素主要有二種:一是區(qū)內(nèi)地形坡度大(30—80°),植被不發(fā)育,大氣降水地表徑流排泄快,地表幾乎無(wú)儲(chǔ)水條件;二是第四系坡積物厚度小(0.5—5.0m),主要成分為含碎石粘土,其滲水性差,且微含孔隙水,富水性差。
上述因素直接限制了礦區(qū)地下水的水量和地下水的水體規(guī)模,其充水含水層特征也證明這一點(diǎn)。結(jié)合礦區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)勘探結(jié)果確定,礦區(qū)礦坑涌水量對(duì)采礦工程不構(gòu)成威脅和破壞作用。
綜上所述,礦區(qū)內(nèi)基巖風(fēng)化帶以上為弱透水、微含水層,區(qū)內(nèi)主要含水層組為基巖構(gòu)造裂隙含水層,分布于局部地段,相互間無(wú)直接水力聯(lián)系,礦區(qū)范圍內(nèi)不存在統(tǒng)一的地下水體。礦體附近破碎帶充水性好、導(dǎo)水性好,但其含水性差、富水性差。其水文地質(zhì)屬裂隙水充水為主的簡(jiǎn)單類(lèi)型,礦坑充水因素清楚,礦坑涌水量有限,礦坑水疏干及礦山排水問(wèn)題較易解決。