張世豪，楊學亮，鄭 軍，趙建青，張 策

（河北省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院，河北 石家莊 050021）

巖石集中內(nèi)部應力作用的影響下，出現(xiàn)了斷裂位移形成了地質(zhì)構(gòu)造，進而導致了地殼存在了許多斷裂構(gòu)造。其中，巖石受力情況不一所產(chǎn)生的斷裂程度不同，導致了斷裂出現(xiàn)了斷層、斷層裂隙帶、劈理、節(jié)理等多種構(gòu)造，不同斷裂構(gòu)造與地下水環(huán)境的差異化，表現(xiàn)在了不同的水文地質(zhì)特征，嚴格意義上來講，與礦山地區(qū)地質(zhì)災害存在直接性聯(lián)系。礦山水文地質(zhì)通常以地下水補給、徑流補給、地下水隙流以及管道流等形式呈現(xiàn)。地下水補給主要源于大氣降水以及地表溪流水，流入地下通道的是地表裸露化基巖風化裂隙、構(gòu)造裂隙以及榕溪，部分會通過斜坡集中匯入了溪溝排泄地表。由于礦山地區(qū)開拓過程中常用到斜井與平峒，導致了礦山地區(qū)深度存在了大量的積水，這一現(xiàn)象是我國地質(zhì)災害研究人員面臨較為迫切的重要問題[1，2]。

1 斷裂構(gòu)造水文地質(zhì)特征

1.1 斷裂構(gòu)造特征

斷裂構(gòu)造是地殼上分布最普通的地質(zhì)構(gòu)造形跡之一，一般分為節(jié)理、劈理、斷層等三種基本類型。

劈理通常是因為地應力作用下，出現(xiàn)了變形、位移、破裂過程中早期變形的產(chǎn)物。由于兩側(cè)巖石沒有出現(xiàn)位移，寬度與延伸較小，且富水性、透水性較為薄弱，因此無構(gòu)造因素影響，導致了地下水運移不暢。節(jié)理是受到地應力影響下，導致了巖石體沒有出現(xiàn)突出位移的斷裂，形成于巖石體變形、位移、破裂過程的中期階段。因受到了一次構(gòu)造的影響，導致了節(jié)理以規(guī)律性成群出現(xiàn)。因巖石內(nèi)部隨著斷裂面出現(xiàn)的的斷裂特征這一現(xiàn)象即斷層，斷層對區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造有顯著的控制作用，對區(qū)域演化、成礦作用有著較為關(guān)鍵的重要影響，同時對區(qū)域地下水流程以及邊界有著較為關(guān)鍵的影響作用。礦區(qū)水文地質(zhì)條件因受到斷層的影響，會導致含水層水利情況形成溝通作用，進行導致了礦山地區(qū)水文地質(zhì)條件更為復雜。

1.2 斷裂構(gòu)造的分類

劈理、節(jié)理、斷層三大類中又分為了若干類，為了更好針對斷裂構(gòu)造水文地質(zhì)對礦山地質(zhì)災害造成的影響建立措施，筆者一一闡述了具體分類如下。

1.2.1 劈理分類

（1）流劈理：由于巖石中存在著一種較為常見的投入向面樁構(gòu)造，通過片、板以及扁性狀的礦物以及集合體的平行排列而成，具有導致巖石分類形成無數(shù)薄片的性能。如圖1 所示。

圖1 流劈理

圖2 破劈理

（2）破劈理：破劈理通常情況下是指在巖石中，具有密集性且平行狀的破裂面，與巖石中的礦物排列方向、定向不存在關(guān)系，以微細裂隙的形式呈現(xiàn)。其中，微劈石厚度不超過1cm，破劈理與節(jié)理之間無界限，依托顯微尺度通過對破劈理觀看，可探測黏土等物質(zhì)。如圖2 所示。

（3）滑劈理：華滑劈理通常也被成為應變滑劈理、褶劈理，通常在已存在的規(guī)模變質(zhì)板巖、千枚巖和云母片巖中，切過先存流劈理的差異性平行滑動面?；瑒用嫠V物具有一定新定向排列的性能。通常情況下，這種全新的定向不僅可是在現(xiàn)存片狀礦物中被重新定向，同時也可以在沿滑動面重結(jié)晶的新生礦物的定向排列。

圖3 滑劈理

1.2.2 節(jié)理分類

在針對節(jié)理進行分類的過程中，可通過幾何與力學間分析，具體而言，根據(jù)節(jié)理有關(guān)構(gòu)造的幾何關(guān)系加以分類，另一種根據(jù)力學性質(zhì)所形成的節(jié)理構(gòu)造而進行分類，二者存在相互作用且具有一定直接性關(guān)聯(lián)。從一定程度上而言，節(jié)理屬于較小的地質(zhì)構(gòu)造，與其他構(gòu)造存在伴生關(guān)系，因此節(jié)理的行政與其他地質(zhì)構(gòu)造性狀之間存在一定集合關(guān)系。

以巖石走向分析可將節(jié)理劃分為如下分類。①走向節(jié)理：與巖石方向、走向呈平行方向、走向的節(jié)理形狀，通常稱為走向節(jié)理。②傾向節(jié)理：與巖石方向、走向呈垂直方向、走向的節(jié)理形狀，通常稱為傾向節(jié)理。③斜向節(jié)理：與巖石方向、走向呈斜交方向、走向的節(jié)理形狀，通常稱為斜向節(jié)理。④順層節(jié)理：與巖石方向、走向呈平行方向、走向的節(jié)理形狀，通常稱為順層節(jié)理。

以褶皺軸向分析可將節(jié)理劃分為如下分類。①縱節(jié)理：與褶皺的軸向保持平行狀態(tài)的節(jié)理，通?？煞Q為縱節(jié)理。②橫節(jié)理：與褶皺的軸向保持直交狀態(tài)的節(jié)理，通常可稱為橫節(jié)理。③斜節(jié)理：與褶皺的軸向保持斜交狀態(tài)的節(jié)理，通?？煞Q為斜節(jié)理。

圖4 根據(jù)節(jié)理走向與巖層走向關(guān)系的節(jié)理分類

圖5 根據(jù)節(jié)理產(chǎn)狀與裙皺關(guān)系的節(jié)理分類

1.2.3 斷層分類

（1）正斷層：上盤下降、下盤上升，具有區(qū)域伸展、重力滑動、伸展斷層，且正斷層較陡、破碎以及角礫棱角較明顯。

（2）正斷層組合型式：正斷層組合型式又分為了產(chǎn)狀基本一致的正斷層構(gòu)成，各條斷層的上盤依次向同一方向斷落的階梯狀斷層；同心圓狀排列，便構(gòu)成環(huán)狀斷層，若干條正斷層自一個中心呈輻射狀排列的環(huán)狀和放射狀斷層。

2 斷裂構(gòu)造水文地質(zhì)因素對礦山地質(zhì)災害的影響分析

隨著我國地質(zhì)領域發(fā)展的過程中，地質(zhì)學者針對斷裂構(gòu)造水文地質(zhì)因素對于礦山地區(qū)產(chǎn)生的影響信了了分析，并整理了有關(guān)因素與礦山地區(qū)地質(zhì)災害的聯(lián)系，為后續(xù)防范以及對地質(zhì)災害預防提供了深思的建議和借鑒。在這種情況下，地質(zhì)人員有必要針對水文地質(zhì)因素進行綜合性分析，并對礦山地質(zhì)災害造成的影響進行全面總結(jié)，以提高我國防治礦山地質(zhì)災害能力為基礎，推動我國礦山地區(qū)得以穩(wěn)定性、持續(xù)性以及安全性發(fā)展。鑒于此，為了針對水文地質(zhì)因素對礦山地區(qū)造成的影響進行進一步分析，對斷裂構(gòu)造的水文地質(zhì)因素對礦山地質(zhì)災害的帶來的影響進行了論述。

（1）內(nèi)部構(gòu)造崩塌。礦山內(nèi)部構(gòu)造坍塌的主要因素多數(shù)是因水文地質(zhì)誘發(fā)所造成了，同時還造成了一系列的地震災害，通常情況下，還需要某些特殊、特定的條件。首先，礦層中應含有大量的碳酸碳，且礦層上部突然整體呈疏松狀態(tài)，礦層的下部應經(jīng)常性通過地下水，進而對礦層早了較大沖擊。在長期性的不斷沖擊下，礦層遭受到了明顯的破壞，下部土壤強度以及韌性受到了影響從而導致下降，最終會導致礦層的坍塌。從嚴格意義上將，這種現(xiàn)象屬于自然現(xiàn)象，但底子勘察以及開采的過程中，極有可能對地下水的流向造成影響從而改變地下水流流向，導致區(qū)域水文地質(zhì)條件發(fā)生改變，進而導致了礦體內(nèi)部出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。

（2）沉降災害?，F(xiàn)代化、城鎮(zhèn)化發(fā)展態(tài)勢下，地下水資源開發(fā)速度有了明顯的上升趨勢。礦山開采以及天然氣等工程建設項目施工過程中，在一定程度上會對水文地質(zhì)情況造成一定的負面影響，進而導致了地質(zhì)出現(xiàn)變化而不可預測，最后誘發(fā)了大規(guī)模地質(zhì)沉降。這類地質(zhì)災害雖然屬于水文因素所導致的，但嚴格意義上而言是認為活動導致。

3 礦山地區(qū)斷裂構(gòu)造水文地質(zhì)的地質(zhì)災害防治策略

國內(nèi)外地質(zhì)學家針對礦山地區(qū)進行了深入分析。1996 國內(nèi)學者提出了以用水量均衡法礦山地區(qū)騰發(fā)量進行確定，依托土壤水動力學基本原理，對形態(tài)地區(qū)礦山均衡要素進行推導形成計算公式；2005 年國內(nèi)學家針對形態(tài)地區(qū)礦山地下水進行了均衡分析，構(gòu)建了均衡模型的基礎上對井下水補給進行了分析。2007 年，國外學者認為確定了井下水位的上升量以及含水層及稅率，可利用此方法將補給量進行計算得出，同年，國外學生提出了井下水均衡的本質(zhì)為質(zhì)量守恒原理，并進行了均衡情況的多方分析，不受時空尺度限制，對流于水均衡提出了水量平衡方程式。鑒于此，地質(zhì)人員應多方采納科學、合理治理方法預防措施，以此實現(xiàn)礦山地區(qū)地質(zhì)災害的防治建設。

（1）加強礦山水文地質(zhì)災害防治措施。在針對礦山地區(qū)地質(zhì)災害治理的過程中，工作人員應規(guī)避盲目化治理工作，在地質(zhì)災害治理之前，應針對當前礦山地區(qū)發(fā)生過的地質(zhì)災害進行全面性、科學性以及合理性分析與探析，對斷裂構(gòu)造的水文地質(zhì)因素誘發(fā)的礦山地質(zhì)災害因素進行明晰確定，并以此為基礎進行科學分析，最終既定提出防治措施。防治過程中，首先，針對因井下開采導致發(fā)生了水污染的情況，對水文生態(tài)環(huán)境造成巨大威脅且對地下水均衡系統(tǒng)造成破壞的情況進行根治與分析，通常情況下，應指導礦山企業(yè)加強對地下水污染情況的整治活動，對現(xiàn)階段仍存在地下水污染情況的礦山開展一系列治理活動，并對已然發(fā)生污染的地下水以及對地下水均衡系統(tǒng)造成破壞的情況進行綜合治理，并在此基礎上，對地下水污染的范圍進行多方控制，實現(xiàn)在后續(xù)防治過程中可對地下水污染源進行控制。其次，地質(zhì)人員應針對城市、地區(qū)存在的差異進行綜合考慮，對區(qū)域水資源的利用以及開放進行合理分析?？v觀我國整體水資源相對來說較為豐富，但存在了區(qū)域分布不合理、不完善的情況，地下水使用過量的情況下，地質(zhì)突出產(chǎn)生的沖擊力會嚴重破壞地質(zhì)穩(wěn)定性。若地下水過渡開發(fā)進行形成漏斗形預期，會導致區(qū)域沉降的地質(zhì)災害。鑒于此，各地區(qū)、城市應全面加強對地下水資源的評估與判斷，通過科學、合理的分析下確定地下水開發(fā)策略。

（2）強化礦山地質(zhì)災害的檢測力度與防治科學性。在加強礦山地區(qū)地質(zhì)災害監(jiān)測與防治的過程中，我國有關(guān)部門應全面提高對礦山地質(zhì)災害的檢測準確性以及分析的科學性，以此建立全方位的礦山地質(zhì)災害防治策略。首先，建立、健全與完善礦山地質(zhì)災害監(jiān)測防范體系，鑒于我國在監(jiān)測方面無論是理論研究以及設備技術(shù)處于較為落后的狀態(tài)，因此我國科借錢國外先進監(jiān)測技術(shù)以及監(jiān)測設備，并基于我國實際情況引入先進技術(shù)、先進設備，對我國地區(qū)礦山水文地質(zhì)特殊性進行進一步明確，以此針對各個突發(fā)情況進行針對性、層次性處理。其次，規(guī)避地質(zhì)災害高發(fā)區(qū)進行項目施工，如因特殊因素、個別因素不得不在礦區(qū)周邊進行施工的情況下，應針對施工地區(qū)進行全方位的地質(zhì)勘察，并在施工之前，對水文地質(zhì)情況進行全面了解，進而采取有針對性的檢測計劃，規(guī)避施工過程中地殼出現(xiàn)變化。

4 結(jié)論

綜上所述，本文總結(jié)與分析了礦山地質(zhì)災害因斷裂構(gòu)造水文地質(zhì)因素的影響，從而引發(fā)了一系列的地質(zhì)災害，并分析了含水層占卜即變化與中斷、聯(lián)通等情況均有斷裂構(gòu)造所控制。鑒于此，開展礦山地區(qū)水文地質(zhì)研究工作的過程中，應加強對斷裂構(gòu)造的研究，對于揭示礦山地區(qū)水文地質(zhì)規(guī)律以及防治礦山地質(zhì)災害發(fā)生具有現(xiàn)實意義以及指導意義。