Awpqra第六章水文地质.doc
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1、生活需要游戏,但不能游戏人生;生活需要歌舞,但不需醉生梦死;生活需要艺术,但不能投机取巧;生活需要勇气,但不能鲁莽蛮干;生活需要重复,但不能重蹈覆辙。 -无名第六章 水文地质第一节 区域水文地质一、区域地形地貌及气候特征:该区属构造侵蚀山地,其地层岩性由可溶岩与碎屑岩组成,明显受一定的构造制约,山岭谷地及溶蚀洼地的排列方向与主体构造线大体一致,呈北东向展布。在老厂矿区西北部十八连山一带,形成了中间高四周低的山势形态。以中低山为主,地形切割的相对高差一般在3皿,5皿米左右。最高海拔位于黑牛山,高程为2410米,最低侵蚀基准面为黄泥河与喜旧溪河交汇处 岔江,高程为n88米,最大高差1222米。在十
2、八连山北部,矿区北东部,四处北西向与雨汪旋卷构造的复合部位,构造十分复杂,受其影响地形切割深,沟谷发育,向源侵蚀十分强烈,河谷下切成V字型(见照片6-1)。本区气候属大陆性高原季风气候,旱、雨季分明。每年的12月中、下旬至次年2月为凌冻期,风向多为东北风。3-4月间为风季,风向为西南风,最大风速14m/s,风级为六级。凌冻期和风季属旱季,月降雨量仅10-40毫米。5-10月为雨季,多淫雨,雨天占71%左右。月降雨量3阴毫米以上,该期降雨量为全年的88%左右,常件有暴雨冰雹袭击,冰雹直径小于8毫米。矿区地处高原山区,地形切割的相对高差大。因而气候有明显的垂直分带性,有山顶凉,河谷热的立体气候特点
3、,海拔低于1仍0米的山间盆地及河谷地带夏季炎热,气温多在30C以上,海拔高于16M米地区,夏季气温多在2OC左右。矿区多年平均气温皿8C,最高气温27.2C,最低气温-5.6C,空气湿度大,年均相对湿度85%,多年年平均降雨量1888.1毫米,最大年降雨量2136毫米,最大日降雨量卜0.9毫米。该区为滇东降雨量最大的她区之一。二、地表水体本区东面为黄泥河,南面为喜旧溪河,西面为块择河,北面为大河沟河,构成放似矩形的河间地块,成为一个完整的水文地质单元。其中矿区内发育的扎外河,大河沟河属黄泥河支流,岔河及不德河属喜旧溪河的支流,革布厂小河属抉择河支流。上述大河沟河,革布厂小河、扎外河、岔河及不德
4、河,构成近扇形的放射流网,该区地表河流属西江水系的珠江流域(图611)。其主要河流特征如下所述。1、黄泥河:发源于区外,流向自北而南,河床坡.降3j%。最枯季月流量7.9米/秒,年平均流量36.7米,/秒,分布标高1279。H88米。水质类型重碳酸钙镁型水,可作为生产用水水源。2、喜旧溪河:由抉择河与九龙河汇合而成,流经中三叠统地层,流向自西而东,河床坡降2%。最枯季月流量19.6米,/秒。年平均流量113.9米,/秒。雨季一般流量3M米/秒。分布标高1221。n88米。于岔江村与黄泥河交汇流向南盘江。3、抉择河:发源于区外,流向自北向南,主要流经中三叠统地层。最小流量gj米/秒,河床坡降7J
5、%,分布标高13651226米,在龙街子附近注大喜旧溪河。4、大河沟河:发源于本区老厂新寨附近,区内主要流经下二叠统地层,流向自南西而北京。在张大洞转人地下,潜流l公里,重新流出地表,在黄泥河镇江大黄泥河。河床坡降30%,流量0,3,7米,/秒。革布厂小河:发源于本区革布厂村,泉冗9为源头。流经区内二叠系地层,流向自北京而南西,河床坡降7%,流量0.018-0.485米,/秒,在大以额村通过落水洞注人地下。上述地表水体距离矿床较远,对矿床充水无影响,部份河流可作为矿山生产用水。三、含、隔水层简述根据本区岩石类型,地下水的赋存与运移条件及地层富水性的强弱,将区内地层划分为四个含水层组(各含水层富
6、水等级划分见表6-1-UI、松散岩类含水层组:主要以第四系松散冲洪、坡积物,以及湖积物组成。岩性由次圆状砾石,砂土及粘土组成,结构松散,厚度以雨汪盆地最大,大于70米。该层富水性较强,对矿床充水无影响。2、碎屑岩类合、隔水层组:主要有下三叠统飞仙关组(T力及卡以头组(T日,上三迭统长兴组(R。)及龙潭组(R1),为薄到中厚层状砂岩、泥岩,煤产于龙潭组之中,地下水赋存于岩层裂隙之中,对矿床充水有直接和间接的影响。3、滑坡松散岩类含水层组:为矿区内众多的滑坡堆积体。该层结构松散,富水性中等,主要分布于矿区内,多覆盖于主含煤段之上,对矿床充水有直接的影响。4、碳酸盐岩类含水层组:主要有中三叠统个月组
7、第一、三、四段(几甘、聋。)、下三叠统永宁镇组第一段(T,y,),上三叠统龙潭组第一段(R凹及下二叠统茅口组(Rm),岩性以碳酸盐岩为主,区内分布面积广阔,岩溶溶蚀强烈,溶蚀地貌特征明显。富水性中等至强,对矿床充水一般无影响,有较大的供水意义。(上述各含水层水文地质特征见表6-1-D含水层组富水等级划分表级一坤卜一表6-1-1评价指标、 - 钻孔单位涌水量 枯季泉水平均流q(升/秒米) 量Q(升/秒)强 旷1 Q,10中 0.1呈q。1 1乏Q呈10弱 0.01呈q(0.1 Qd相对隔水 q乏0.mS四、地质构造对地下水的控制。本区位于云南山字型构造东翼第二道弧与黄泥河反射弧的接合部位,地质构
8、造复杂,主要构造体系和构造形式有:一、东西向构造体系;二、北京向构造体系,旋卷构造等。现将它们的特征,空间展布形态和地下水运动关系阐述如下:东西向构造体系。M妻I0Z妻M二l0M(2233为区内最早形成的构造形态,主要分布于矿区南部外围。断层规模大、延伸长,断裂在平面上常呈舒缓波状,挤压破碎带宽0,75-10米,最宽可达50米。片理化,硅化强烈,由断层泥,糜棱岩,石英脉致密充填。如干桃村断层,大哈木格断层,小腊甲断层等。多数泉点均出露断层一侧,如4157号泉川而号泉,3光号泉等。由此说明断层带富水及导水性较差,呈阻水的性质。2、北京向构造体系为区内主导构造,经历了多次构造活动,表现出不同程度的
9、隆起和断裂,总的特点是:糟皱和断裂常呈右行雁行状组合形态排列,糟皱较为开阔平缓,断裂面为缓波状,呈压扭性特征,该构造以老厂背斜或岛,断层为代表,其断裂带挤压破碎强烈。沿断层及背斜轴部两端有大量地下热水出露;JB端303号泉,流量115升/秒,南端229号泉,流量12.刀-刀3.4升/秒。据53号钻孔揭露,水温高达句C,在降深22米时,出水量达871.M米/天。沿、岛,断层伴有萤石矿,辉锑矿等低温热液矿床,因此该构造体系富水性和导水性较好。3、旋卷构造雨汪旋卷构造,为云南山字型构造东翼的派生构造。与北东向弧形构造东段的构造形迹发生联合。分布在矿区北部和东部,主要的弧型断裂如巩-。、-,及管口向斜
10、,其断层带较宽,达数十米,有泉点从破碎带中流出,显张扭性的特征,该构造伴之发育了两组张裂隙,一组走向近东西,倾角50。65。,倾向不定。一组走向近南北,倾角旬70。因而在弧型构造带内分布有数个富水块段,可作为矿山供水之用。总结构造形迹对地下水控制的一般规律:(1)糟皱紧密,断裂带密集的地段,山势地层走向以及地下水运动方向与构造线走向基本一致,地下水沿断裂带一侧运移及侵蚀,在河谷或沟谷的低洼处以泉点形式排泄(见照6-2)。(2)矿区除少数断裂或某些断裂的个别地带导水或富水外,大部份断裂为压性或压扭性,断裂带岩层强烈挤压,片理化,硅化强烈或因断层泥,糜棱岩,石英脉充填而呈现阻水的性质。其富水性较差
11、。(3)区内各构造形迹断裂带,在第三纪后又经过强烈活动,在新构造运动活跃地带形成地热导热区,出露了一些中低温热泉,如若厂背斜轴两端。州长圳性幸仁卡咀午个荤巳五、区域地下水补给、径流、排泄特征。在老厂矿区主体勘探区范围内,地层岩性以碎屑岩为主,地形切割深,相对高差大,向源侵蚀强烈。有利于地表水地下水的径流和排泄,含水层大多为含隔水层相间的弱裂隙含水层组,以大气降水为补给源,以泉点形式于沟谷及地形低洼处排泄。该区含水岩组的富水性弱,向深部地下水运动缓慢,过渡为弱承压含水层,富水性较浅部弱,另外地质构造相对简单,其富水性弱,上述各含水层分布区可为水文地质条件简单区。z、在矿区外围,碳酸盐岩广布;地质
12、构造复杂,断层众多,且规模大延伸长,其富水性和导水性各异。形成不连续的地下水面,黄泥河、喜旧溪河、抉择河、大河沟河环绕该区。地下水以暗河的形式在不同地带排泄,该区各含水层组除接受大气降水补给外,尚接受简单区地表水及地下水的补给,含水层地下水以管状、脉状流为主,地下暗河流向复杂难查,因此,这些地带可为水文地质条件复杂区。厂第二节四勘探区水文地质条件一、四勘探区自然地理条件勘探区地处扎外河、岔河及工德河分水岭地带,地势北高南低,一般海拔1780。况皿米,最高为亮口子东南十八连山一带,海拔为2冗7.7米,最低侵蚀基准面为不德河细戈电站处,海拔1293米,相对高差奶米。扎外河(扑克营河属扎外河支流),
13、岔河、工德河,这三条河流基本上平均展布在勘探区北、中、南部,地表溪沟水及地下水呈复背斜流网,扎外河向东径流于王乐的小岔江村注大黄泥河,岔河于下马嘎村东南的本宁镇组灰岩落水洞注人地下,以暗河形式向南于泉U2流人工德河(见照片6-3、64)。工德河向南注入喜旧溪河。由于这三条河流的流经,因此,区内溪沟特别发育,切割深,位于区内十八连山大管内溪沟,切割最大高差为430.2米,有利于水的排泄。二、含水层与阳水层根据勘探区地层出露泉点的流量,钻孔抽水试验的单位涌水量以及各含隔水层与矿床关系,将勘探区钻探揭露的含隔水层由老至新分述如下:茅口组及龙潭组第一段(兄+Rm)强岩溶含水层:龙潭组一段岩性为灰色薄至
14、中厚层状石灰岩、砂岩、泥岩,茅口组岩性为浅灰色厚层状石灰岩,厚度大于2阴米。地表岩溶发育,溶洞、漏斗、落水洞十天生桥以及石穿分布普遍,泉点枯季流量12.92-%3.4升/秒,钻孔单位涌水量为0.圳浙-0.35升/秒米。水温m48CTH=8.2,水质为重碳酸钙型水。该含水层组在老厂背斜轴部出露区为潜水,有艺,M30.m米水位季节变动带,干季为落水洞,在雨季为冒水洞,在背斜翼部四勘区内隐伏于龙潭煤系第二段之下,为承压含水层,富水性较浅部弱,对主食煤段克水无影响,但若因断层导致与主含煤段接触,将有可能由断层导水补给矿井。该含水层钻孔抽水见(表62-U2、龙潭组第二段(Rl)相对隔水层:即C,。Q层段
15、,岩性主要为粉砂岩,粉砂质泥岩、泥岩、菱铁岩及少量薄煤,平均厚度149.妈米。泉点在露头区出露极少,裂隙不发育,含水裂隙频数0.2条/米,泉点流量0.01-0.08升/秒。钻孔单位涌水量0.训2U7。0.01冗升/秒米,平均为O.M包升/秒米。水温14C尸H=8,水质为重碳酸钙型水。237龙潭组第一段与茅口组钻孔抽水一览表3、龙潭组主含煤段及长兴组(Rc+RN弱裂隙含水层:勘探区内深埋于卡以头组地层之下,岩性为灰色薄至中厚层状细砂岩,粉砂岩,粉砂质泥岩及泥岩。含可采煤层9-12层,其中细砂岩、泥质粉砂岩组成含水层,粉砂质泥岩及泥岩,煤为隔水层。平均总厚度为184.35米,含水层厚度为80.%米
16、,节理裂隙发育,裂隙频数为0.63-0.汹条/米,大部份被方解石脉充填,含水裂隙频数为0.12-0.17条/米,钻孔涌水试验水量为0.刀升/秒,单位涌水量为0.皿斗升/秒米,渗透系数O.MS二M%米/天,水位标高1712.4-刀18.80米,水温2lf,PH=8.2,水质为重碳酸钾钠型水。该含水层在露头区直接受大气降水补给,既是补给区,又是排泄区,此带为裂隙潜水,由露头向深部四勘区,地下水运动缓慢,逐渐过渡为承压含水层。在地形切割河谷处钻孔揭穿该含水层时常发生涌水现象。勘探区含水层地下水流向跟地表水流向基本一致(详见等水位线图)。节理裂隙较浅部小,仅为原生层间裂隙及原生构造裂隙,节理裂隙大部份
17、被方解石充填,(详见照片6-5)因此,深部富水性较浅部小。符合地下水向深部减弱的运移规律(见对比表6-2-2)。该含水层与上下含水层无水力联系,但由于断层破坏及人为活动的影响,可能会造成互为补给关系,该含水层对煤层开采影响最大,是矿坑直接充水含水层。该含水层的水质:浅部地表出露的泉水,水质为重碳酸钙镁型,低矿化废水。地下水向深部勘区运移的过程中,钙镁离子在一定环境条件下沉淀。水质类型转化为重碳酸钾钠型水,矿化度为高矿化,地表泉水矿化度卯.42-717.50毫克/升,深部勘区钻孔采样10刀j9-1927.43毫克/升。钙离子(以每开水含量的毫克当量百分值)从浅到深变化范围为35.27-59.25
18、% 0.23-9.39%,镁离子:由38.69-54.4%减少到0.3-9.记%。位层4、卡以头组(qD弱裂隙含水层:仅分布在勘探区内北部岔河至亮口子河床的半坡上,岩性上部为灰绿色中厚层状细砂岩,粉砂岩,下部为浅灰白色薄层状泥质粉砂岩及粉砂质泥岩,厚度为128.96米。富水性上部比下部强。勘探区仅出露一个泉点,流量0.倪7升/秒,钻孔单位涌水量O.m175升/秒米。渗透系数0.以朋i卯l米/天,钻孔揭露简易水位,消耗量一般无变化,末发生涌水现象。但在构造破碎带附近变化比较大,43忻-1钻产最大消耗量卜米/小时。水位标高1733.871859.14米,水温18C,PH=9.7,水质为弱碱性水。该
19、含水层富水性在浅部露头区为弱裂隙潜水,向深部过渡为承压含水层。地下水流向基本上跟地表水流向相近似。(见等水位线图)深部勘区内裂隙率为0.7条/米,大部份被方解石细脉充填枢I而其富水性较浅部弱(可见对比表6-23),该含水层是矿床充水间接充水的含水层。卡以头组浅部和深部抽水对比表只飞仙关组第一段相对隔水层:主要分布在岔河及工德河的河床半坡上,岩性以粉砂质泥岩及泥质粉砂岩为主,夹薄层粉砂岩及细砂岩,厚度为IM.79米,本区出露的泉点极少,流量0.014-O.Wl升/秒。钻孔揭露未发现涌漏水现象。该层富水性弱,对矿床起隔水的作川o6、飞仙关组第二、三段(Rf)弱裂隙含水层:分布在勘探区北西部,岩性为
20、细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩,厚度3乃.21米。地表裂隙7条/米,主要为一组X垂直层面裂隙(见照片6-6)。钻孔揭露含水裂隙频数0.弘-0.9条/米,大部份被方解石薄膜充填,在浅部风氧化带钻孔简易水文的水位和消耗量有明显变化,据详查13个钻孔统计,发生漏水孔有8个。勘探区北部丰季泉点流量0.039-1.8妈升/秒,南部枯季流量0.014-0.8%升/秒。地下水径流模数为1刊3升/秒平方公里。水温17CTH=7.2,水质类型为重碳酸钙型。该层主要接受大气降水补给,就近于沟谷处排泄。含水层距离主含煤段远,对矿床充水无直接影响。7、永宁镇组第一段(Ry)强岩溶含水层:分布在勘探区中南部,岩性为中厚层状
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