蔡坤勇
(云南華聯(lián)礦產(chǎn)勘探有限責(zé)任公司,云南 曲靖 655000)
鉛鋅礦是云南省優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)資源,2002年國(guó)土資源大調(diào)查實(shí)施以來(lái),鉛鋅礦一直是云南省礦產(chǎn)資源調(diào)查評(píng)價(jià)的主要礦種,云南省內(nèi)鉛鋅礦產(chǎn)資源主要在普洱市,由于鉛鋅礦產(chǎn)資源用途廣泛,主要用于軍事工業(yè)、醫(yī)療器械制造業(yè)、化學(xué)工業(yè)、電氣工業(yè)等領(lǐng)域。
隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,云南省普洱市鉛鋅礦產(chǎn)資源得到了大力開(kāi)發(fā),開(kāi)采力度以及開(kāi)采規(guī)模正在逐漸擴(kuò)大,雖然滿足了工業(yè)對(duì)鉛鋅資源的需求,但是也給云南省普洱市鋅礦區(qū)的水環(huán)境以及水文地質(zhì)帶來(lái)了嚴(yán)重破壞。具有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料顯示,云南省普洱市一些大型鋅礦區(qū)周圍淺層地下水環(huán)境污染嚴(yán)重,已經(jīng)威脅到了正常生產(chǎn)生活用水,所以此次云南省普洱市某鉛鋅礦區(qū)的水化學(xué)特征及水文地質(zhì)進(jìn)行了深入研究,為改善鉛鋅礦區(qū)水環(huán)境提供理論依據(jù),同時(shí)促進(jìn)綠色鉛鋅礦區(qū)的建設(shè)。
為查明云南省普洱市某鉛鋅礦區(qū)不同潛水含水層地下水化學(xué)特征,此次勘查,在同一個(gè)采樣點(diǎn),分枯水期、豐水期各采集一次水樣,共計(jì)20件(枯水期、豐水期各10件),水樣類型有地表溪溝水、坑道水、地下水露頭點(diǎn)(泉、裂隙水)和鉆孔水[1]。
樣品分布在與礦區(qū)有密切聯(lián)系的潛水含水層中,包括勐野江水2件,礦坑水2件,K1j1裂隙水8件(坑道裂隙水、鉆孔各2件,泉水4件),J2h裂隙水4件(源自J2h粉砂巖、泥巖地表水),K1w裂隙水2件(源自K1w砂巖地表水),K1w+K1j裂隙水2件(源自K1w+K1j砂巖地表水),水樣分布基本情況如下表所示。
表1 水樣分布基本情況
此次采集的地表溪溝水,礦區(qū)植被茂盛,為四季長(zhǎng)流水,溪溝流域面積較?。ㄆ淞饔蚓诘V區(qū)范圍內(nèi)),能代表出露潛水含水層地下水,分別代表著云南省普洱市某鉛鋅礦區(qū)的淺層地下水、深層地下水以及地表水。水樣采用瓶裝法現(xiàn)場(chǎng)采集,用容積為5l的洗凈聚乙烯壺盛放,每組樣品一壺,在現(xiàn)場(chǎng)加蓋擰緊后,再用蠟封口[2]。樣品在36h內(nèi)送監(jiān)督檢測(cè)中心(MA資質(zhì)單位),10天內(nèi)獲測(cè)試結(jié)果。整個(gè)過(guò)程符合水樣的采集和測(cè)試規(guī)范[3]。此次云南省普洱市某鉛鋅礦區(qū)的水化學(xué)檢測(cè)主要采用單因子評(píng)價(jià)和綜合指數(shù)評(píng)價(jià)法,水化學(xué)參評(píng)因子包括:pH、總硬度、NO3-、NO2-、NH4+、CN-、CN-、CN-、Fe、Mn共10項(xiàng)。下表為云南省普洱市某鉛鋅礦區(qū)的水化學(xué)成分表。
表2 云南省普洱市某鉛鋅礦區(qū)主要離子濃度統(tǒng)計(jì)/mg·L-1
通過(guò)對(duì)云南省普洱市某鉛鋅礦區(qū)常規(guī)水化學(xué)參數(shù)分析,該礦區(qū)地形水域地表水內(nèi)含有豐富的NO3-、NO2-、NH4+化學(xué)物質(zhì),除此之外還存有少量的CN-、F-、I-、Fe、Mn化學(xué)物質(zhì)。下圖為云南省普洱市某鉛鋅礦區(qū)水化學(xué)成分濃度圖。
圖1 云南省普洱市某鉛鋅礦區(qū)水化學(xué)成分濃度圖
并且據(jù)野外和室內(nèi)測(cè)定,云南省普洱市某鉛鋅礦區(qū)水溫一般在16℃~17℃,而且穩(wěn)定;枯水期PH值一般變化在6.28~8.23之間(絕大部分為7.31~7.97),僅牛倮河W16泉水為6.28,顯示弱酸性水,新八家村口溪水、落沙河水、甘蔗地W6泉水為8.08~8.23,顯示弱堿性水;豐水期PH值在7.36~7.83之間,總體屬中性水。
總硬度多數(shù)為1.73mmol/l~5.87mmol/l(107.2mg/l~189.15mg/l),屬微硬水或軟水,少數(shù)(3件水樣)為0.19mmol/l~1.34mmol/l(6.10mg/l~43.3mg/l),屬極軟水,僅1002m坑道礦坑水(豐水期)為7.17mmol/l(230.9mg/l),屬硬水。溶解性總固體較低<1g/l,為淡水。
云南省普洱市深層地下水變質(zhì)是水化學(xué)成分之間相互反應(yīng)而引起離子組合比例發(fā)生變化的一個(gè)過(guò)程,根據(jù)地下水分類方案,可將該研究區(qū)域的地下水分為初期變質(zhì)水、中度變質(zhì)水、高度變質(zhì)水以及未變質(zhì)水。而依照云南省降水情況及該地區(qū)水化學(xué)同位素分析結(jié)果顯示,在較為適宜的地質(zhì)條件下,降水可以通過(guò)合適的地質(zhì)構(gòu)造裂隙進(jìn)入深部地層,完成礦區(qū)深部地下水的補(bǔ)給,地下水的水樣元素趨于穩(wěn)定,補(bǔ)給、徑流、排泄條件較好。
目前云南省普洱市某鉛鋅礦區(qū)范圍內(nèi)已經(jīng)出露3個(gè)潛水含水層和2個(gè)承壓水面,地層總體走向呈近東北向,傾向北,傾角15°~70°大小不等,自南向北分別為二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興組上段P1c1灰色薄至中層狀灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r夾碎屑巖裂隙溶洞含水層,下二疊統(tǒng)21P黃色、黑色薄至厚層狀灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r夾碎屑巖裂隙溶洞含水層,上二疊統(tǒng)下段11P灰黑色、黑色泥晶泥巖、生物碎屑泥巖裂隙溶洞含水層,二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督MP2l淺黃色、灰綠色泥巖承壓水面,侏羅系下統(tǒng)和平鄉(xiāng)組J2h灰色、灰綠色、紫紅色泥巖、粉砂巖承壓水面。云南省普洱市某鉛鋅礦區(qū)含水層與承壓水面水文地質(zhì)特征如下。
含水層分布在云南省普洱市某鉛鋅礦區(qū)的中部,巖性為變質(zhì)巖(普遍含硫化物),主要為中層狀灰色、黑色生物碎屑灰?guī)r,層體厚度大約為206.36m。礦區(qū)含水層的單位涌水量大約為5.3L/S~12.6L/S,根據(jù)該礦區(qū)以往的水文地質(zhì)勘查資料顯示,含水層的平均單位涌水量為11.5L/S,由于該礦區(qū)含水層中夾一層粉質(zhì)泥巖,有可能會(huì)造成含水層局部產(chǎn)生承壓水面,同時(shí)也是礦坑涌水量較小的主要原因。在礦區(qū)主要的三個(gè)含水層中,下二疊統(tǒng)黃色、黑色薄至厚層狀灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r夾碎屑巖裂隙溶洞含水層富水性較強(qiáng),是該礦區(qū)主要的含水層,并且大量鉛鋅體賦存于該含水層中,對(duì)礦床充水有直接的影響。
承壓水主要分布在云南省普洱市某鉛鋅礦區(qū)的北部,主要巖性為灰色、灰綠色、紫紅色泥巖、粉砂巖,具該礦區(qū)水文地質(zhì)勘查資料顯示,礦區(qū)地質(zhì)斷層節(jié)理裂隙發(fā)育不完整,并且地表水流量極少,平均流量均小于0.5L/S,并且承壓水層內(nèi)褶皺發(fā)育也不完整,無(wú)法為地下水提供良好的運(yùn)輸條件,說(shuō)明云南省普洱市某鉛鋅礦區(qū)承壓水層具有良好的富水充足。
此次研究的云南省普洱市某鉛鋅礦區(qū)水化學(xué)特征與水文地質(zhì),主要是解決礦區(qū)地下水基本特性問(wèn)題,礦區(qū)地下水資源的開(kāi)發(fā)利用和生態(tài)環(huán)境安全已受到一定程度的威脅,加強(qiáng)地下水環(huán)境質(zhì)量的保護(hù)已迫在眉睫。