小王家大尚家矿段含水层之间的水力联系研究

（安徽省地质矿产勘查局322地质队 安徽马鞍山243000）

（安徽省地质矿产勘查局322地质队 安徽马鞍山243000）

大尚家矿段铁矿床体位于当地侵蚀基准面以下，主要充水含水岩组富水性中等至强，且补给条件好，矿坑涌水量较大。充水构造破碎带发育不明显，侵入岩体接触带是主要的构造破碎带。主要充水含水层与地表水体无直接联系。在抽水时间够长，降深够大时，孔隙与基岩裂隙水有一定的水力联系。

大尚家矿段富水性含水层水力联系

0 矿区水文地质条件

大尚家矿段的含水岩组分层如下所述：

1 含水岩组水文地质特征

1.1 第四系孔隙含水岩组

长江第四纪全新世沉积层广泛分布，厚度50～55米。上部为灰黄色亚粘土、灰黑色淤泥质粘土。平均厚度约5米，富水性极弱。中部为青灰色粉细砂和亚粘土互层，平均厚度约36米，富水性中等。

下部为青灰色砂砾石层，平均厚度约11米。砾石成分为石英砂岩、石英岩及燧石。粒径多为2～5厘米，大者可达10厘米以上。砾石充填物为中粗砂、细砾。砂砾石层是主要含水层位所在，富水性强。地下水位标高5米左右[1]。

第四系孔隙含水岩组的补给条件十分有利，既可从降水中获得补给，又可从极为宏大的地表水体长江中获得充分补给。第四系孔隙含水岩组与下覆的基岩含水岩组有较密切的水力联系，存在着周期性的相互的补排关系[2]。

1.2 弱富水性的新近世（N）松散孔隙含水岩

由新近世(N)地层组成。灰-浅灰录色，岩性主要粘土岩、粘土夹砂砾石、泥砂砾石岩构成，未固结成岩，结构松散。该层因粘粒成份分布不于均,存在富水性和渗透性有较大的差异性。地下水位标高4～6米。

该含水岩组直接接受第四系孔隙含水岩组补给，与第四系孔隙含水岩组有较密切的水力联系，存在相互的补排关系。

1.3 中等至较强富水的碳酸岩裂隙岩溶含水岩组

主要由三叠系中统徐家山组（T2X）构组成。主要岩石为白云岩、大理岩、钙质胶结的角砾岩等。该岩组在侵入接触带和矿体附近，在侵入岩脉顺层侵入穿插的局部地段以及被侵入岩捕虏的岩层等地质结构较复杂的地段，构造裂隙和具有良好联通性的孔洞（晶洞）较发育，含水岩组富水性和渗透性中等至较强。综合考虑雍镇铁矿田有关水文地质资料，可以确定三叠系中统徐家山组以碳酸岩为主的含水岩组，是矿床主要的和直接充水的含水岩组，其富水性为中等至较强，非均质性明显。含水岩组地下水位标高0.39～5.65米，水化学类型为SO4·HCO3—Na·Ca型或SO4—Ca·Na·Mg型中性微咸水[3]。

碎屑裂隙岩含水岩组和碳酸岩裂隙岩溶含水岩组，具有统一的地下水位和补给、径流、排泄条件，它们之间并无相对隔水层存在。富水性有一定差别，但无明确界线。

1.4 弱～中等富水的裂隙岩溶含水岩组

由三叠系中统黄马青组（T2h2）地层组成。岩性为泥岩、角岩化泥质粉砂岩、粉砂质泥岩及粉砂岩。含水层呈缓倾斜层状，厚度18～216米。岩心呈坚硬或半坚硬，完整，多呈柱状，裂隙不发育。富水性和渗透性均较弱。地下水位标高4～6米。

该含水岩组直接接受第四系孔隙含水岩组补给，与第四系孔隙含水岩组有较密切的水力联系，存在相互的补排关系。

2 隔水层

2.1 三叠系中统黄马青（T2h1）组隔水层

主要岩性为钠长石角岩、角岩化粉砂岩等，岩石硬而脆，张裂隙不发育，厚4～134米，钻孔揭露孔内很少出现漏水现象，视为隔水层，分布于矿区南部，构成局部隔水边界。

2.2 石英闪长斑岩（隔水岩体）

岩性为石英闪长斑岩，钻孔揭露岩石完整呈柱状，裂隙极不发育，构成矿床的隔水底板。呈带状分布于矿区的西部，顶部与弱富水性的新近系（N）松散层直接接触。据以往抽水资料，渗透系数K=0. 0096米/日，为相对隔水层岩体。

3 矿床充水主要因素

富水性中等至较强的裂隙岩溶含水岩组是矿床主要充水，直接充水并具有典型承压水特征的一个含水层。其含水介质有两种：一是裂隙，主要是构造裂隙；二是具有联通性的孔洞（晶洞）系统。构造裂隙一般闭合紧密，部分微张开，张开宽度一般小于1毫米。孔洞（晶洞）在徐家山组和黄马青组地层中都存在，但发育程度有差别，它们都残留于产状很陡，近于直立的方解石脉中。孔洞平均孔径多在1～10厘米之间，联通性良好，壁面皆生长有方解石晶体。它们是规模宏大，活动激烈的古地下水（包括岩浆后期热液和热水阶段）在经历长期的沉淀、充填作用之后残存下来的地下水活动空间，这当然也是现今地下水的主要活动场所，反映现今地下水活动已相当迟缓，含水空间处于萎缩的阶段[4]。钻孔揭露到较大的孔洞，一般都发生孔内强烈漏水，坑道掘进中揭露到孔洞，则会发生突水。

含水层之间的水力联系经7天7夜连续（群孔）抽水时的实际观测，新近系水位观测孔、第四系水位观测孔水位未出现变化。从上下含水层接触关系分析，在大尚家矿床内碳酸岩裂隙岩溶含水岩组与新近系（N）松散层含水岩组之间存在直接的水力联系，但较弱，与第四纪全新世（Q4al）孔隙水之间无直接水水力联系，但在“天窗区”内二者则存在直接的水力联系。据多孔、群孔抽水时观测孔水位下降幅度与抽水量成正比关系现象，尤其是群孔抽水时各观测孔水位下降幅度是多孔水时观测孔水位的一至三倍现象分析，由于短期内强抽水造成补给源不足所致。通过分析群孔抽水试降落斗形态图，可以知道松散层孔隙水与基岩裂隙水力联系相对较弱或不密切[5]。

根据小王家矿区以往抽水试验资料，矿坑直接充水含水层为三叠系中统黄马青组裂隙含水层，短时间抽水试验松散层孔隙水与矿层裂隙水无水力联系。

根据抽水试验结果，第四系松散层孔隙水和三叠系黄马青组裂隙水水位均有不同程度下降，说明松散层孔隙水与基岩裂隙水在开采状态下存在一定的水力联系。

上述情况表明，小王家矿区如果抽水时间长，在降深比较大的情况下，孔隙与基岩裂隙水则会产生一定的水力联系。

[1]王大纯，张人权等.水文地质学基础 [M].地质出版社,1995.06.

[2]张元禧，施鑫源.地下水水文学 [M].中国水利水电出版社，1998.

[3]沈照理.水文地球化学基础 [M].北京：地质出版社，1999.

[4]薛禹群等.地下水动力学 [M].北京：地质出版社，1997.

[5]周忠一.区域水资源评价 [M].北京：中国水利水电出版社，1996.1.

小王家大尚家矿段含水层之间的水力联系研究

■李中权

P6[文献码]B

1000-405X（2016）-10-89-1

李中权，男，本科，工程师。