李燦輝，董紹華，鄒紹丹，徐興業(yè)

(云南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院大理地質(zhì)礦產(chǎn)所，云南 大理 671000)

云南香格里拉市熱林鉛鋅礦通過勘查，圈定了WKT1、WKT2礦體，礦體均產(chǎn)于曲嘎寺組三段二層(T3q3-2)，碎裂狀大理巖、構(gòu)造角礫巖破碎帶中。礦區(qū)地處高海拔地區(qū)，屬深切割冰蝕高山地貌，位于水文地質(zhì)單元補給-徑流區(qū)，礦體控制最低標(biāo)高4058.27m，位于地下水位及當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面3842m以上，地形有利于礦坑自然排水，地下水對礦坑無充水影響，地表水沿巖溶裂隙通道垂直入滲，對礦坑有一定的充水影響，開采方式選擇適宜平硐開采。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1 地層

礦區(qū)出露地層主要有三疊系上統(tǒng)曲嘎寺組(T3q)及第四系(Q)，曲嘎寺組在區(qū)域上可劃分為三個巖性段，本區(qū)僅出現(xiàn)第三段，可細(xì)劃分成三個巖性層?，F(xiàn)由老到新分述如下：

(1)上三疊統(tǒng)曲嘎寺組三段一層(T3q3-1)：深灰色～黑色泥質(zhì)板巖、粉砂質(zhì)板巖夾變質(zhì)砂巖，板巖中普遍含自形立方體狀黃鐵礦。與下伏地層呈整合接觸。

(2)上三疊統(tǒng)曲嘎寺組三段二層(T3q3-2)：是礦區(qū)主要含礦地層。底部為深灰色極薄層狀泥質(zhì)灰?guī)r，向上迅速過渡為深灰色薄層夾中層狀方解石大理巖、大理巖化含泥質(zhì)灰?guī)r，局部夾薄層狀白云石大理巖。

(3)上三疊統(tǒng)曲嘎寺組三段三層(T3q3-3)：為深灰色泥質(zhì)板巖夾粉砂質(zhì)板巖、變質(zhì)砂巖，板巖中稀疏嵌布自形立方體狀粗粒晶～巨粒晶狀黃鐵礦。

(4)第四系(Q)：零星分布于坡麓、溝谷地帶，均為松散堆積物。按成因主要分為冰磧物及沖洪湖積物兩種類型。

冰磧物：分布于礦區(qū)北西部，主要沿坡折線呈扇形分布。由巖體經(jīng)受物理-化學(xué)風(fēng)化崩解后，失衡墜落混雜堆積而成。巖性和厚度因地而異，主要有英安斑巖、次有少量深灰色粉砂質(zhì)板巖，厚約0～30m。

沖洪積物：分布于登空措周圍。局部沿溝谷地帶堆積。平面多呈等軸狀。沖洪積物由礫、砂、粘土和少量腐植質(zhì)等松散堆積，礫石和砂質(zhì)成份主要有英安斑巖、粉砂質(zhì)板巖、變質(zhì)砂巖、泥質(zhì)板巖，厚度因約為0～50m。

1.2 構(gòu)造

礦區(qū)構(gòu)造與區(qū)域構(gòu)造方向一致，均呈北西向展布。礦區(qū)內(nèi)發(fā)育F1斷層，控制了礦區(qū)鉛鋅礦體的產(chǎn)出。

F1斷層：呈北西走向大致沿沃迪措—迪隆(牛場)一帶展布。主要發(fā)育于英安斑巖體(ζπ16)和曲嘎寺組三段(T3q3)地層中，斷層產(chǎn)狀與巖層產(chǎn)狀基本一致，具層間斷層特征。主斷層面在走向上和傾向上均呈舒緩波狀彎曲，總體傾向南西210°～244°，傾角70°～88°，沿斷裂帶發(fā)育有寬40m～60m不等的構(gòu)造破碎帶，根據(jù)構(gòu)造破碎帶規(guī)模、展布空間、巖石組成及其蝕變等特征綜合分析，顯示先張后壓扭的復(fù)合斷層性質(zhì)，為一壓扭性斷層。

1.3 巖漿巖

礦區(qū)巖漿活動強烈，喜馬拉雅山早期形成的淺成侵入英安斑巖(ζπ16)廣布分布于礦區(qū)，平面形態(tài)呈北西向不規(guī)則條帶，呈巖株狀產(chǎn)出，巖相分帶不明顯。英安斑巖具中粒斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)具微細(xì)粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖石斑晶成份主要為斜長石(20%)、少量鉀長石、黑云母，基質(zhì)成份為斜長石(42%)、石英(20%)、黑云母(4%)、絹云母(5%)、方解石(5%)。巖石蝕變較弱，僅見碳酸鹽化、綠泥石化、局部硅化。

2 礦區(qū)水文地質(zhì)

2.1 地形地貌、氣象及地表水體特征

本區(qū)位于青藏雪域高原南緣部分，滇西北橫斷山脈北東部，屬高山峽谷區(qū)，地勢總體較高，海拔2700m～5004m，屬深切割構(gòu)造侵蝕、冰蝕高山地貌。礦區(qū)位于水文地質(zhì)單元補給-徑流區(qū)，海拔3842m～4761m，礦區(qū)最低侵蝕基準(zhǔn)面位于礦區(qū)東側(cè)的沃迪措湖面(3842m)。地勢大體上西高東低、北高南低。

本區(qū)屬亞熱帶高山季風(fēng)氣候，海拔高，氣候寒冷，年平均氣溫4℃，最高氣溫25.4℃，最低-27.4℃，雨季(6月～10月)降水量占全年降水量的87%；11月至次年5月為積雪期；年平均降水量619.9mm；年均降雪量5mm～10mm。

礦區(qū)地表水系較發(fā)育，上達(dá)模河和登空永河自西向東流經(jīng)登空措，匯入沃迪措。沃迪永由北向南匯入沃迪措后再向南匯入托丟永，托丟永由西向東流至浪都村匯入浪都河，浪都河由北向南匯入由北流向南的東義河，東義河于三江口匯入金沙江，屬金沙江水系。

圖1 熱林鉛鋅礦水文地質(zhì)簡圖

2.2 礦區(qū)含、隔水層及其特征

礦區(qū)地下水富水性受巖性、構(gòu)造控制的基礎(chǔ)上，還受地貌、氣象等多種因素影響(圖1)。

根據(jù)含水層(組)巖性、地下水賦存條件、水力性質(zhì)、特征，將礦區(qū)內(nèi)地下水劃分為4種類型：第四系松散巖類孔隙含(透)水層；碳酸鹽巖類巖溶裂隙含(透)水層；巖漿巖類裂隙含水層及變質(zhì)巖類相對隔水層。各含(隔)水層水文地質(zhì)特征如下：

(1)第四系(Q)松散巖類孔隙含(透)水層：該層主要由沖洪積層、冰磧層組成。以礫石、塊石為主，夾砂、粘土和少量腐植質(zhì)等松散堆積混合組成。地下水主要接受大氣降水、冰雪融水、少量基巖裂隙水下滲補給，沿孔隙通道徑流，于地勢低洼處呈散狀排泄，旱季多數(shù)泉水?dāng)嗔?。屬于松散巖類孔隙含(透)水層，富水性隨季節(jié)變化，雨季富水性極強，旱季由于補給不足，富水性弱，透水而僅含少量固態(tài)水(凍結(jié)水)，水化學(xué)類型為HCO3-Ca+Mg型，礦化度0.039～0.128g/L。

(2)碳酸鹽巖類巖溶裂隙含(透)水層：為礦區(qū)內(nèi)碳酸鹽巖主要出露于曲嗄寺組三段二層(T3q3-2)。巖性為大理巖化灰?guī)r、大理巖，為礦區(qū)主要含礦層位。該巖性在地表沿構(gòu)造帶呈透鏡狀出露于上達(dá)模河下游兩側(cè)，節(jié)理裂隙較發(fā)育，多張開且傾角較陡，裂隙中無充填物。沿大理巖展布方向，地表可見串珠狀大小不一的巖溶洼地、溶洞、溶穴、溶隙等巖溶現(xiàn)象，通過及鉆孔及坑道揭露，發(fā)育多個垂向溶洞，地表巖石受大氣降水和地表水的下滲補給，通過這些通道補給深部的巖溶裂隙含水層，向深部徑流運移，屬碳酸鹽巖巖溶裂隙含(透)水層，透水性好，富水性中等。

(3)巖漿巖類裂隙含水層：礦區(qū)出露的英安斑巖體(ξπ16)在礦區(qū)內(nèi)大范圍分布，該巖類主要含風(fēng)化裂隙水，出露泉流量一般小于0.5～1L/s，總體為弱含水層，富水性弱，水化學(xué)類型為HCO3-Ca+Mg型，礦化度0.138g/L。

(4)變質(zhì)巖類相對隔水層：為礦區(qū)出露的曲嗄寺組三段一層(T3q3-1)、三層(T3q3-3)。巖性為板巖、變質(zhì)砂巖、含礫絹云板巖。一般出露泉流量小于0.1L/s，水化學(xué)類型為HCO3-Ca+Mg型，礦化度0.258g/L，為弱含水或不含水，視為相對隔水層，對礦坑充水影響不大。

2.3 構(gòu)造水文地質(zhì)特征

礦區(qū)發(fā)育斷層F1，控制了鉛鋅礦體的產(chǎn)出，呈北西走向縱貫整個礦區(qū)，斷裂帶主要發(fā)育于英安斑巖體(ζπ16)和曲嘎寺組三段(T3q3)地層中，具層間斷層特征。沿斷裂帶發(fā)育有寬40m～60m不等的構(gòu)造破碎帶，破碎帶內(nèi)構(gòu)造角礫巖發(fā)育，普遍具泥化，角礫巖成分主要有英安斑巖、大理巖、板巖，角礫呈棱角狀～次棱角狀，鈣質(zhì)、鐵泥質(zhì)膠結(jié)，膠結(jié)較緊密。主斷層面總體傾向南西，產(chǎn)狀210°～244°，傾角70～88，沿斷裂帶碳酸鹽巖分布區(qū)局部發(fā)育巖溶洼地和溶洞。根據(jù)對礦區(qū)水文地質(zhì)特征分析，認(rèn)為斷層破碎帶相對隔水，破碎帶內(nèi)的大理巖含(透)水。

2.4 探礦工程揭露水文地質(zhì)特征

2.4.1 鉆孔揭露的水文地質(zhì)特征

礦區(qū)施工的多數(shù)鉆孔遇溶洞，終孔后均為干孔，鉆孔揭露范圍內(nèi)均未揭露到地下水位。綜合礦區(qū)水文地質(zhì)特征判斷，巖溶裂隙含水層實際地下水位低于3990.553m(礦區(qū)控制最低標(biāo)高的WZK0404為干孔)以下。鉆孔揭露巖性主要為大理巖化灰?guī)r、大理巖、板巖、構(gòu)造角礫巖、局部夾英安斑巖。

礦體頂、底板圍巖為板巖：裂隙較發(fā)育，多呈閉合狀，賦水性弱，為相對隔水層。

礦體直接頂、底板的大理巖化灰?guī)r、大理巖：裂隙較發(fā)育，多呈張開狀，一般張開寬達(dá)2cm～3cm，無充填，巖溶較為發(fā)育，一般發(fā)育直徑約3cm的溶孔，個別鉆孔揭露到0.3m～6.7m左右溶洞，無充填，鉆孔施工中發(fā)生掉鉆。由于巖溶發(fā)育，該巖石存在較好的過水通道，地表巖石接受大氣降雨和地表水體的入滲補給，經(jīng)過這些通道補給下部巖溶裂隙含水巖層繼續(xù)向深部徑流，屬含(透)水層，富水性中等。

鉛鋅礦體：含礦巖性主要為構(gòu)造角礫巖，其次是大理巖，裂隙較發(fā)育，多呈張開狀，由于礦石中巖溶發(fā)育，為地下水的徑流提供了過水通道，地表巖石受大氣降雨和地表水體的入滲補給，經(jīng)過這些通道補給下部巖溶裂隙含水巖層繼續(xù)向深部徑流，為含(透)水層，富水性中等。

2.4.2 坑道揭露的水文地質(zhì)特征

礦區(qū)共施工2個坑道(WPD1、WPD2)。WPD1坑口標(biāo)高4213m，由于坑口段為下坡掘進(jìn)，故坑口無礦坑水排出，其礦坑水通過巖溶通道匯入下部的WPD2中；WPD2坑口標(biāo)高4153m，控制流量0.707～24.922L/s?？拥澜衣稁r性主要為大理巖化灰?guī)r、大理巖、板巖、構(gòu)造角礫巖、局部夾英安斑巖。

礦體頂、底板圍巖出露的板巖，坑道中揭露該層時，大多數(shù)坑道兩壁干燥，坑頂無潮濕、更無滴水現(xiàn)象。局部地段兩壁潮濕懸掛水珠，坑頂有輕微滴水現(xiàn)象，該層對地下水有一定的隔擋作用，為相對隔水層。

礦體圍巖出露的英安斑巖，坑道揭露該層時，兩壁潮濕懸掛水珠，坑頂有輕微滴水現(xiàn)象，局部坑底見有基巖裂隙水沿裂隙呈細(xì)股狀流出，流量均小于0.2L/s。為基巖裂隙含水層，富水性弱。

礦體及其直接頂、底板出露的大理巖、大理巖化灰?guī)r，節(jié)理裂隙及巖溶較為發(fā)育，裂隙多為陡直的張性裂隙，巖溶發(fā)育形態(tài)以溶隙、溶洞為主，坑道揭露該層時，坑道兩壁潮濕、滲水，局部地段坑頂密集滴水、股狀滲水，尤其是上達(dá)模河下部坑道內(nèi)滴水、滲水嚴(yán)重，大部分礦坑水流出坑口，少部分從坑底溶隙或溶洞等過水通道漏失，向深部徑流。為含(透)水層，富水性中等。

2.5 地表水對礦床充水影響

礦區(qū)主要發(fā)育上達(dá)摸河、登空永河及登空措。由于礦區(qū)地處高寒山區(qū)，6月～10月為雨季，雨量占全年雨量的87%，形成豐季；11月～5月為積雪期，冰雪覆蓋，流量劇減，河水封凍斷流，形成枯季。因此，本次主要針對豐季進(jìn)行評價。

登空永河：位于礦體南側(cè)，源頭為礦區(qū)南側(cè)分水嶺地帶，對登空措形成直接補給，控制流量36.16～1288.13L/s。其補給主要為大氣降水、冰雪融化水及上游基巖裂隙水。河床為裸露的英安斑巖，屬弱裂隙含水層，雖節(jié)理裂隙發(fā)育，但多被石英脈、泥質(zhì)充填，透水性較差，地表水入滲量小，經(jīng)野外調(diào)查及工程控制，認(rèn)為其對礦坑無直接充水影響。

上達(dá)模河：位于礦區(qū)中部，源頭為礦區(qū)西部的分水嶺部位(上達(dá)摸錯)，其補給主要為大氣降水、冰雪融化水及上游基巖裂隙水，控制流量37.887～797.352L/s。下游河床為松散堆積物，河床兩側(cè)出露的大理巖中節(jié)理、巖溶裂隙較發(fā)育，具有較強的透水性。沿河床兩側(cè)大理巖展布方向見串珠狀大小不一的巖溶漏斗、溶洞等。經(jīng)鉆孔和坑道控制，巖層中存在大量溶蝕裂隙、溶洞等過水通道。上達(dá)模河流經(jīng)礦體上部時，存在沿巖溶通道下滲補給地下水現(xiàn)象，對礦坑有一定的充水影響，WPD1、WPD2坑內(nèi)出水主要為該類型水，WPD2坑口控制流量0.707～24.922L/s，為礦坑主要充水水源。

登空措：位于礦區(qū)南東側(cè)，由冰川侵蝕作用形成的冰斗湖，為礦區(qū)地表水排泄點。經(jīng)短暫匯集后流向沃迪措?？菁?，由于上游補給量減少，水位大幅下降，氣溫驟降使整個冰斗湖結(jié)冰。經(jīng)野外調(diào)查及現(xiàn)有工程控制，鉆孔揭露范圍內(nèi)均未見及地下水潛水面，礦區(qū)內(nèi)的巖溶裂隙含水層實際地下水位低于3990.553m以下，礦體與登空措直線距離約320m，故對礦坑無直接充水影響。

2.6 礦區(qū)地下水的補、徑、排特征

礦區(qū)地處水文地質(zhì)單元的補給-徑流區(qū)，含水層類型以裂隙含水層為主，局部夾巖溶裂隙含(透)水層。地下分水嶺與地表分水嶺統(tǒng)一。沃迪措、沃迪永河床為地下水的排泄區(qū)，其它部位為地下水的補給-徑流區(qū)，大氣降水是地下水的主要補給源。補給區(qū)位于礦區(qū)西側(cè)的一級分水嶺與次級分水嶺交匯地帶，雨季，巖溶水接受降雨及地表水補給后，沿巖溶裂隙通道向深部徑流，于遠(yuǎn)離礦區(qū)的低洼地帶排泄，具有地下水位埋藏深，徑流途徑長，集中排泄的特點。各類裂隙水普遍具有就地補給就地排泄的特點，出露泉流量小于0.5L/s。地下水主要接受降雨及冰川融化水補給，沿風(fēng)化裂隙徑流，于溝谷適宜地段以散流的形式排泄。

2.7 礦坑涌水量預(yù)測分析

礦區(qū)地處高寒山區(qū)，根據(jù)水文地質(zhì)條件、工程揭露特征及礦坑充水因素，對礦坑涌水量預(yù)測如下：

(1)礦體控制最低標(biāo)高為4058.27m。鉆孔揭露范圍內(nèi)均未見及地下水潛水面。綜合礦區(qū)水文地質(zhì)特征判斷，礦區(qū)內(nèi)的巖溶裂隙含水層實際地下水位低于3990.553m以下。所揭露的含水層為一層以含礦巖層(以大理巖化灰?guī)r、構(gòu)造角礫巖、大理巖、少量英安斑巖為主的)頂板的板巖及礦體底板揭露的板巖作為相對隔水層為含水下限的巖溶裂隙含(透)水層，總體富水性弱-中等。

(2)礦體均位于地下水位以上，礦床充水因素主要是大氣降水、冰川融化水及地表水通過巖溶通道垂直入滲補給的過境水，WPD2坑口標(biāo)高4153m，坑口控制流量為0.707～24.922L/s。

(3)根據(jù)《水文地質(zhì)手冊》(第二版)及礦床充水因素、方式等特征分析，本次選擇“地下水徑流模數(shù)法”計算“單位面積涌水量”。

a.計算公式

公式中：Q為地下水徑流量(m3/a)；F為含水層分布面積(km2)

b.涌水量預(yù)測計算及結(jié)果分析

公式中：Q采用礦坑豐季最大排水量24.922L/s；F為沃迪措礦段巖溶裂隙含(透)水層分布面積0.024km2，計算出豐季“單位面積最大涌水量M”為1038L/(s·Km2)。

需要說明的是，由于礦區(qū)地處高寒山區(qū)，6月～10月為雨季，雨量占全年雨量的87%，形成豐季；根據(jù)以上計算結(jié)果、礦區(qū)主要充水因素及方式、巖溶發(fā)育特征等因素，以及結(jié)合礦區(qū)實際情況，本次所計算的涌水量為豐季“單位面積最大涌水量，枯季涌水量將急劇減小。故推薦本礦床4153m水平最大礦坑涌水量Q=24.922L/s(2153m3/d)，未來礦坑涌水量與其相差不大，可作為未來礦坑排水的依據(jù)。

3 結(jié)論

礦區(qū)位于水文地質(zhì)單元的補給-徑流區(qū)，區(qū)內(nèi)含水層主要為第四系(Q)松散巖類孔隙含(透)水層；碳酸鹽巖類巖溶裂隙含(透)水層；巖漿巖類弱裂隙含水層，主要接受大氣降水、冰川融化水及上游地表水的下滲補給。礦區(qū)內(nèi)的碳酸鹽巖，節(jié)理裂隙和巖溶較發(fā)育，具強透水性，富水性中等，礦床以巖溶裂隙充水為主。評價礦體均位于地下水位及當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面以上，地下水對礦坑無充水影響，地表水沿巖溶裂隙通道入滲，對礦坑有一定的充水影響。根據(jù)以上特征，確定礦區(qū)水文地質(zhì)勘查類型為巖溶裂隙含水層充水為主的簡單-中等類型。