礦區水文地質勘查研究

時間:2022-12-11 08:48:17

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礦區水文地質勘查研究

[摘要]在對密集裂隙帶礦區的地質情況進行分析研究的同時,根據礦區水文地質的基本調查方法,歸納總結了密集裂隙帶的成礦規律以及各級礦區構造的展布空間特征,為下一步的水文地質勘查研究提供了科學依據。

[關鍵詞]密集裂隙帶;水文地質;成礦規律;地質勘查

水文地質學中的裂隙通常指的是類似巖漿巖、沉積巖以及變質巖等堅硬巖石在各種外界的應力作用下產生變形和破裂從而形成的空隙。按照裂隙形成原因分非構造裂隙及構造裂隙[1]。構造裂隙按照構造應力性質分為原生裂隙和次生裂隙。本文研究的礦區為包括了一條600m長、300m寬的剪切應力破碎區域的密集裂隙帶礦區。在這塊密集裂隙帶區域內,很少有規模比較大的裂隙,但是規模小、序次低的次級構造裂隙都極為發育。巖石的蝕變反應表現比較弱,主要是礦化作用比較強烈,以面狀鉀化為主。由于地下水排泄、補給等都要受到各種自然條件影響,所以不同礦區地質條件下的地下水類型是不同的[2]。密集裂隙帶礦區的地下水大多是基巖裂隙水,它的主要補給來源是大氣降水,補給量的多少受到降水形式、頻率以及礦區內裂隙的發育程度的影響。一般來說,礦區的地形坡度小、有豐富植被資源且裂隙呈現張開狀態、密度大,導致大氣降水的停滯時間久,地下水的補給滲入量就較大,相反的狀況下,地下水的補給滲入量就較小[3]。剩余還有一小部分屬于松散巖孔隙類地下水,補給來源同基巖裂隙水一樣屬于大氣降水。但是由于松散巖的滲透性強,儲水性能很差,所以在吸收了大氣降水的滲入補給以后,一部分排泄給了基巖,一部分以泉的形式從低洼地帶或者溝谷中排泄出去[4]。

1礦區水文地質調查方法

1.1礦區水文地質調查的基本內容。調查礦區全部的地下水點,對各個地下水點的控制因素、出露條件進行詳細的分析,標定匯水區域,根據礦區水文地質條件,判斷地下水系水位的流量和水位的變動幅度。在實測訪問的基礎上,安排地下水系的動態觀測工作;研究礦區的地質構造、巖石特性、地形條件和地下水系的分布、水位、補給范圍以及流量大小之間的聯系;調查地下水系的發育特征,包括密集裂隙帶區域的裂隙構造及褶皺軸、熔巖層的分布特性和分布規律;分析在不同類型的水文地質區域內,地下水和地表水彼此影響及轉化的關系;在地下水容易出現洪澇現象和排泄不順的情況的區域,注意要重點參考往年的受澇災情況,從而確定該礦區最優的排澇方案;在存在污染情況的礦區內,著重調查污染源和污染途徑。1.2礦區水文地質調查工作方法。確定礦區水文地質的調查區域范圍:在密集裂隙帶的礦區水文地質調查范圍不僅僅是小的礦區內區域,而應該是大于礦區內區域的一個完整的水文地質單元。其中地質單元的確定主要參考礦區的壓扭性斷裂以及隔水層的隔水邊界,可以從1:10萬~1:30萬的地質水文圖中選取;水文地質觀測的調查:地質觀測點主要指的是地貌點、地層構造點和地層巖性點。在調查的過程中,要以控制各種類型的地質體和地質界線為主要原則進行工作的開展。其地貌點主要包括了巖溶地貌、河谷地貌、侵蝕地貌幾種。地層構造點又包括了褶皺、斷裂兩種,調查地層構造點主要就是調查褶皺和斷裂的位置、走向、規模大小,分析密集裂隙帶和地下水系的影響關系。地層巖性點包括的主要是不同巖石性質的標志層、地層的特性點。

2地下水、地表水動態監測

2.1觀察點類型和布設。礦區的地下水文資源復雜,因此引起地下水系發生變化的影響因素和運移規律以及礦區地質條件本身質和量的變化不能被直接的觀察到。與此同時,由于超采地下水以及地下水系污染引起的沉降現象是緩慢漸變型的,一旦達到一定的程度就會產生極大的破壞且不可逆轉,所以要保護密集裂隙帶礦區水文地質就必須要進行長期的地下水、地表水動態監測,及時掌握礦區的水文地質動態。在地下水、地表水動態監測過程中選取的觀察點主要包括鉆孔點、井點(或泉點)以及和影響地下水系動態變化的溪溝斷面和地表河流。監測項目一般為礦區的地下水系動態元素(包括水量、水位、水溫和水質)等的化學性質和物理特性。在布置設計觀測點位置的時候一般以能控制礦區開采范圍下的地下水系動態特性,為更好的評價礦區資源量和水源地的涌水量提供科學的參數及資料為主要布設原則進行操作。2.2主要操作內容及要求。地下水、地表水動態監測主要指的是對礦區的地下水系動態元素(包括水量、水位、水溫和水質)等的化學性質和物理特性定時定點進行測量、監測、記錄和存儲的過程:為了更好地研究不同地質條件下各個含水層之間的聯系,應該在不同的含水層都布置相應的觀測點,并且觀測點應該和地表上水體岸邊的布置垂直;布置設計觀測點位置時,盡量的設置在靠近邊界的代表性地段;需要查明污染源對礦區地下水系的污染時,最好把觀測點布設在水源地與污染源連接的方向上;在進行監測的時候,首先應該充分利用已經存在的監測點,避免資源浪費;在需要計算該密集裂隙帶礦區的水文地質單元的滲水率時,最好選取不同地段的相對具有代表性的觀測點進行分析。

3結語

根據對密集裂隙帶礦區地質基本特征的分析,介紹了基本的水文地質調查方法和動態監測系統的操作內容及工作要求。同時對密集裂隙帶的成礦規律和礦區各級構造對水文動態變化的影響進行了歸納總結,該研究對于及時掌握礦區地下水系的變化規律具有重要意義。

【參考文獻】

[1]李建森,李志永.某礦大型水體下采煤導水裂隙帶高度分析[J].煤礦安全,2012,43(12):190-192.

[2]黃敬恩,程志恒,齊慶新,等.近距離高瓦斯煤層群采動裂隙帶瓦斯抽采技術[J].煤炭科學技術,2014,42(8):38-41.

[3]譚運金.卡林型金礦床的控礦構造之一密集裂隙帶的研究[J].礦產與地質,1994(3):201-205.

[4]魏海亮,許卓朋.淺談礦區水文地質勘探存在的問題及對策[J].山東煤炭科技,2013(5):98-99.

作者:王瑋 劉喬 單位:江西省地礦局九一二大隊