張曉東
(貴州一零二地質(zhì)工程有限公司,貴州遵義 563000)
大竹園鋁土礦區(qū)位于東經(jīng)芙蓉江與西洪渡河之間分水嶺地帶,為東經(jīng)中山以西、高中山地形地貌。東高西低,具明顯不對稱形態(tài)的向東北斜臺地。礦區(qū)處于栗園向斜北部翹起端,向斜成山。礦區(qū)北、西、東三面低,中部凸起的臺地上,開采礦體分布高程920~1345m,當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面559.70m,開采礦體遠(yuǎn)高于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面,地下水的循環(huán)受地質(zhì)構(gòu)造制約和排泄條件的影響。
栗園向斜地表巖溶發(fā)育,屬溶蝕丘陵地貌。貴州遵義大竹園鋁土礦區(qū)內(nèi)最高點(diǎn)位于白巖頂,高程1611.86m。最低點(diǎn)在南灣河與濯水河交匯處,高程559.70m。切割高差1052.16m,一般相對高差600~1000m 左右。向斜臺地西、北、東三面為峭壁懸崖,一般高差150~200m,最高可達(dá)450m。貴州遵義大竹園鋁土礦區(qū)內(nèi)各種巖溶地貌也屬極其復(fù)雜的發(fā)育形態(tài),個(gè)體形態(tài)特征上主要特征分布的有石林、洼地、漏斗、落水洞、石芽、溶溝、溶槽。貴州遵義大竹園鋁土礦區(qū)屬淺至深切割的中山、高中山溶蝕地貌類型。
貴州遵義大竹園鋁土礦產(chǎn)區(qū)內(nèi)氣候?qū)俚湫蛠啛釒駶櫚牒Q蟠箨懠撅L(fēng)氣候,溫差較大,雨量亦相對較為充沛,多霧,日照量也少,冬寒晝長夏短[1]。
貴州遵義大竹園鋁土礦區(qū)歷年年最高氣溫達(dá)39.5C°,最低氣溫只有-6.8C°,平均氣溫僅15.7C°,年中心平均最高氣壓有938.7 萬毫巴。年中心平均累積降雨量約1198.3 萬mm,年中心平均最低蒸發(fā)量僅1022.9 億mm。歷年平均最大的年日降雨量平均為約1601.0mm,最小的年日均降雨量平均值為約876.9mm,2005 年~2007 年日的最大平均降雨量分別大約為68.3mm、66.6mm、82.8mm。歷年的最大年日平均降雨量大約為189.1mm。降雨季節(jié)一般集中在4 月~9 月,占到全年降雨的約76%,每年春秋4 月~5月、9月~至10月之間為最豐水期,12月下旬至翌年3月上旬為極貧水期。
貴州遵義大竹園鋁土礦區(qū)系統(tǒng)內(nèi)暫無大水量的天然地表水體,主要依靠接受的大氣降水來補(bǔ)給,經(jīng)巖溶泉水轉(zhuǎn)入人工地下水系統(tǒng),主要集中地在梅古洞和大溝兩處地區(qū)以天然巖溶泉眼的泉水形式匯集排泄,經(jīng)花園電站溪溝后匯入芙蓉江系統(tǒng)的一級支流和南灣河系,即是烏江水系內(nèi)的二級支流[2]。
總體上根據(jù)調(diào)查區(qū)排泄條件及巖溶現(xiàn)象發(fā)育特征,貴州遵義大竹園鋁土礦區(qū)處于栗園向斜北部翹起端,向斜成山,北、西、東三面低,中部凸起的臺地上。地下水源的地下水補(bǔ)給及其來源主要方式為地表大氣降水。大氣降水通過后,一部分將形成大量地表徑流溢流,直接進(jìn)入補(bǔ)給的地表水體,另小一部分會(huì)通過巖溶地層中的孔隙通道和構(gòu)造裂隙、地表巖溶洼地、落水洞、巖層間溶蝕的裂隙、溶洞、構(gòu)造裂隙或其他垂直型的巖溶裂隙通道來滲入并補(bǔ)給地下水,而一部分地下水在地形有利地帶或地勢低凹處匯流形成泉水而補(bǔ)給地表水體,或者構(gòu)成地表河的源頭。在栗園向斜的南東翼~中部一帶,地下水總體由南東往北西方向逕流。貴州遵義大竹園鋁土區(qū)的地下水主要在北東面梅古洞、大溝一帶以巖溶管道集中匯流排泄。其中S10 出露標(biāo)高998.98m,最大流量1477.80L/s,貧水期平均流量263.26L/s;S94 出露標(biāo)高1000.01m,最大流量173.62L/s,貧水期平均流量61.94L/s;其他泉水流量甚小,而且均未排出該水文地質(zhì)單元區(qū)。
根據(jù)《貴州省務(wù)川縣大竹園鋁土礦區(qū)勘探地質(zhì)報(bào)告》,貴州遵義大竹園鋁土礦區(qū)構(gòu)造及斷層帶水文地質(zhì)特征如下:
3.1.1 重力滑坡破碎帶
向斜北部轉(zhuǎn)折端的巖體因受南東—北西向應(yīng)力的擠壓,導(dǎo)致節(jié)理、裂隙及巖溶發(fā)育。地表以崩塌堆積體和重力滑移體為主,巖石結(jié)構(gòu)松散,約0.9473km2范圍內(nèi)未見泉點(diǎn)和溪溝,轉(zhuǎn)折端地表水注入和入滲進(jìn)入地下水系統(tǒng)。轉(zhuǎn)折端及礦系上部巖石由于軟弱基座風(fēng)化和巖石重力作用下,形成以韓家店頁巖和上覆堅(jiān)硬巖石的滑移斷裂,滑移斷裂溝通地下水運(yùn)動(dòng)[3]。
3.1.2 F1逆斷層
F1 逆斷層位于F2 斷層北西側(cè),長約260m。斷層走向北東-南西,傾向南東,傾角35~48°。垂直斷距約8.5m的走向逆斷層。該斷層位于礦體出露線邊緣,對礦體破壞性極小。斷層出露界線位于陡崖斜坡地帶,地表水未進(jìn)入斷層,根據(jù)斷層的斷距與破碎帶性質(zhì),F(xiàn)1斷層破碎帶導(dǎo)水性差。
3.1.3 F2逆斷層
F2 逆斷層位于向斜西翼陡崖附近,斷層走向從南到北由北東向逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楸睎|東向,傾向南東,傾角18~19°。為一北西盤下降,南東盤上升,垂直斷距20~74m,總體為兩端斷距小中間斷距大的走向逆斷層。該斷層延伸至礦體出露線傾向斜深500m左右,對礦體有一定破壞性。根據(jù)斷層兩盤受水平擠壓力形成逆斷層,在ZK6601 和ZK5202 見明顯的斷層角礫巖,而其余鉆孔只見地層重復(fù),斷層角礫特征不明顯,斷層地表露頭位于斜坡陡崖等切割較強(qiáng)烈區(qū)域,地下水沿?cái)鄬悠茐牡墓?jié)理、裂隙面向下運(yùn)動(dòng)。鉆孔揭露斷層后觀測地下水位均無大的變化,終孔鉆孔靜止水位,低于鉆孔遇斷層破碎帶,故F2斷層導(dǎo)水性較差。
通過本次物探工程所得,首采區(qū)所測量2條音頻大地電磁測深剖面上推測共計(jì)有5處斷裂異常,其中WT1剖面J1、J2斷裂異常空間位置,傾向等與井巷道中揭露斷層F4 等關(guān)聯(lián)性較好,推測其為揭露構(gòu)造的反應(yīng);J3 異常伴隨發(fā)育有大片低阻異常和巖溶異常K4,其東側(cè)200 米WT3 線上相鄰位置有K15 異常,東側(cè)240~400 米范圍內(nèi)有多處井巷揭露巖溶、透水點(diǎn)等,推測J3 異常與其具有關(guān)聯(lián)性。J4 異常發(fā)育位置地形為東西向溝洼地。J5 異常傾向與北東280 米位置井巷揭露斷層F2一致,空間位置相鄰,推測兩者具有關(guān)聯(lián)性。斷裂異常規(guī)模普遍較大,伴隨發(fā)育有巖溶、破碎帶等低阻異常,推測導(dǎo)水性較強(qiáng),采礦作業(yè)時(shí)應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測,尤其是暴雨季節(jié)。
綜上所述,貴州省務(wù)川縣大竹園鋁土礦區(qū)內(nèi)礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造較為簡單,栗園向斜是礦區(qū)的主體控礦構(gòu)造,斷層位于礦體出露線邊緣,對礦體破壞性極小,故推測導(dǎo)水性差。通過本次首采區(qū)物探工程推測5 處斷裂均為隱伏斷層,采掘過程中均已揭露,均發(fā)育在含礦巖系上覆地層中,總體呈現(xiàn)出淺部含水性弱,中深部含水性強(qiáng)的趨勢。斷裂異常規(guī)模普遍較大,伴隨發(fā)育有巖溶、破碎帶等低阻異常,推測導(dǎo)水性較強(qiáng)。礦區(qū)水文地質(zhì)屬復(fù)雜類型。礦山采礦只適宜于選用坑采方案。