甘肃西北部地区矿山水文地质特征及形成条件

甘肃西北部地区矿山水文地质特征及形成条件

姜夫彬

【摘 要】为了满足甘肃西北部地区矿山开采设计需要，通过开展野外地质勘查工作，查清了该区域矿床水文地质条件，随着矿山开采深度的增加，水文地质条件也变得更加复杂，因此有必要对矿床的水文地质特征及形成条件进行分析，为规划项目开展下一步工作提供水文地质依据。 【期刊名称】《世界有色金属》 【年(卷),期】2019(000)013 【总页数】2

【关键词】甘肃西北地区；矿山；水文地质特征；形成条件

甘肃西北部地区的地势南高北低，由于构造引起的基底抬升，使得调查区中部双槽车站至石峡子车站一带地表隆起，而两侧地势较低。按其成因和规模将其划分为细土平原区和沙漠区两个地貌单元。矿区内广布厚度较大的第四系松散冲、洪积层和风积沙，平原区及风蚀洼地、沟槽中地表多以亚砂土类的岩性为主，厚度一至数米不等。第四系下伏地层为新近系及三叠系地层。主要地质构造线向东西方向展布，褶皱、断裂构造严格控制着该研究矿区的水文地质条件。

1 甘肃西北部地区矿床地质特征

1.1 地层

调查区广布厚度较大的第四系松散冲、洪积层和风积沙。表层为风积沙，平原区及风蚀洼地、沟槽中地表多以亚砂土类的岩性为主，厚度一到数米；中部地带矿物特性为含泥质砂砾石、砂，呈互层状结构，局部层位夹粘土透镜体；第四系下伏地层为新近系和三叠系地层，调查区内未出露，前人工作的钻孔有揭

露[1]。矿区外围部分地段零星出露新近系、三叠系及以前的老地层。 1.2 地质构造

调查区处在祁连褶皱系与河西走廊东段过渡带上。以东西向构造为主，北东向构造次之，断裂构造严格控制着此区域矿山水文地质条件[2]。 调查区内断裂主要有两组：

第一组：北西西或近东西向组。为本区最发育的一组，与区域地质构造线大体一致，F7、F12、F14、F15断层及本次物探推测的F4、F5等断层，该组往往为断距大，倾角大（一般大于50°或近直立）的高角度逆掩断裂。它阻挡了南部山地向平原侧渗的地下径流，形成了断层下盘的水位埋深区。

第二组：北东—南西向断裂。该组规模仅次于第一组，但数量多，影响亦很大，如F11断层、F1、F2、F3断层等，走向一般北东20-60°。西部土门断裂（F1）延伸至腾格里沙漠，井下的水文补给条件受此断层影响较大。从某勘查矿区综合水文地质图及水文地质剖面（附图）亦可看出，该组断裂对调查区水文地质条件起着控制作用，使井下水位形成若干台阶。 1.3 地球物理特征

勘查区第四系矿物特性为泥质砂砾石、砂夹粘土透镜体，视电阻率值由250～900Ω·m，为区内高阻电性标志层。三叠系砾岩、砂砾岩视电阻率值50～150Ω·m为高阻基底电性标志层，新近系砂岩、泥岩砂岩视电阻率值20～50Ω·m，为低阻基底电性标志层。第四系与下伏新近系、三叠系矿物特性之间具有明显的电性差异，具备地球物理勘查前提条件。

2 水文地质条件

根据前人研究成果和此次对甘肃西北地区矿山物探勘查及水文地质调查成果，

调查区被大厚度第四系松散层覆盖，基底由二迭系-新近系碎屑岩类构成。在本次调查及勘查深度范围内井下水类型主要为第四系松散岩类孔隙水和碎屑岩类裂隙孔隙水。 2.1 水文地质分区

受区域地质构造条件的影响，甘肃西北部地区中部基底抬升，基岩面高于井下水位，储水构造不利于井下水文的富集，使得该区第四系松散岩类孔隙水具有不连续性。为论述方便，依据本次勘查的F1、F3、F4断层情况，将调查区分为凉州及古浪西部、古浪中部基底隆起带和古浪东部三个水文地质单元。 2.2 含水层空间分布特征

根据含水层介质、井下水赋存条件，结合本次物探勘查成果，对矿区的各水文地质单元含水层空间分布特征进行论述，物探勘查剖面线位置及解译第四系松散层厚度见图1。 2.3 矿区水文形成条件

补给来源有平原区侧向补给、降雨入渗补给，径流方向由南向北，石峡子、黑冲滩两站地段在区域下垫层第四系亚砂土、砂砾石组成的大厚度松散层之下埋藏厚度很大的棕黄、桔黄色中细砂岩，揭露厚度58m～68m，微胶结、透水性弱，受两侧断层影响，矿区地层抬升，井下水的侧向补给量微弱，形成第四系不均匀含水。据本次调查，石峡子、黑冲滩两站水井因供水量不足已废弃多年。矿区井下水主要补给来源为降雨入渗。向北西方向径流，侧向流出为主要的排泄方式。本次调查过程中，在433地貌点处发现有多处因地质灾害导致淤积形成的小湖泊，由此可见，地质灾害对该区域井下水也具有一定的补给作用。 2.4 勘查区域的水化学特征