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[摘要]阳春是广东省矿产资源丰富区域,矿区的开发和开采首先需要对水文工程环境地质进行调查,调查资料对矿床的开发利用合理规划、实施、科学评价等有重要意义。本文主要对阳春市鹦鹉岭多金属矿区的水文环境地质现状进行了阐述,以及在水文环境措施中提出了一些意见和建议。
[关键词]矿区 水文地质 环境地质
[中图分类号] P641.4+3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-5-30-2
1引言
随着我国科技和经济的飞速发展,我国的各行各业都迎来了蓬勃的发展,随着电子信息时代的来临,各种金属元素都被大量的需求和消耗。因此我国对一些金属矿区有了重新认识,及时的进行勘查和开发。勘查一个金属矿区,在初步探明其内部的地质构造及金属矿物的种类及储量情况下,需要对其进行水文工程环境地质的勘查,继而决定矿床是否能进一步的进行开发利用。因此,在这个过程中,通过水文地质勘查可预先了解到开采时会遇到什么问题及怎样解决,对下一步工作将带来更加有效益的结果,环境地质勘查对一个矿区的开发和利用一定要保持当地的环境不被破坏,对存在的危害隐患情况,在能否开发和环境保护中具有重要的意义。
2水文地质概况
2.1区域水文地质概况
阳春市鹦鹉岭铜多金属矿区位于阳春盆地南西端,整体为一北北东向短轴穹窿构造。核部为燕山晚期细粒黑云母花岗岩,四周岩层为上泥盆统天子岭组、帽子峰组,下石炭孟公坳组及测水组等沉积岩。本区的岩石特征并不单一,在侵入岩与沉积岩接触带发育多种热液蚀变作用形成矽卡岩、角岩、云英岩和矽卡岩化、大理岩化、角岩化岩石,伴随铜、铁、铝等多金属矿体,随着这些金属矿体的发现,本区也变成为极为重要的多金属矿区。本矿床地下水以层状裂隙与溶洞裂隙互层为主要特征的矿床。穹窿构造呈北北东向,轴长1.25km,短轴1.0km。
2.2地形地貌与地表水
矿床地处中低山丘陵,最高为海拔584.0m,山丘谷底最低海拨46.5m,最大相对高差约540m,次为海拔563.1m,以最高点为中心,四周的云英岩、云英岩化花岗岩形成陡崖绝壁,且植被发育,通行通视条件差,矿段内只有2条常流水小河沟,由西向东流动,旱季流量0.153及0.448L/S(<40m3/d)。其余为季节性冲沟,雨季有水,旱季无水。据雨季(7月)野外调查,牛屎坑一带地表径流流量为0.635~7.735l/s;山寮坑一带地表径流地面高程152~198m,地表水流向南东,水量相对较小,溪流流量为1.340~4.317l/s。矿段东北部属山丘陵区,矿区地面标高160.0~360.0m之间,属地下水补给区,当地最高岭标高584m,矿体赋存标高280~-110m(最低可采标高-110m),矿区最低侵蚀基准面标高为46.0m,部分可采矿体位于矿区最低侵蚀基准面以下。
2.3气候特征
阳春市位于广东省西南沿海,纬度较低,属亚热带季风型气候,阳光充足,气候温和,雨量充沛,降雨量年内分配不均,汛期4~9月份约占全年降雨量的85%。每年在夏秋季常受热带风暴影响,当热带风暴在广东沿海登陆时,当地风力较强,风速较大。
据阳春市气象局1953~2009年实测资料,矿区各气象要素特征值见表1。
矿区多年平均降雨量1755.3mm,年内分配不均,夏、秋季多雨,冬、春季少雨,4~9月降雨量占全年83.7%,10~3月降雨量占全年16.7%,4~6月以锋面雨为主,7~10月以台风雨为主,当台风和冷锋共同作用,往往造成本区域大暴雨和洪水。2010年12月~2011年11月阳春市气象资料统计见表2。
3本区水文地质特征
受区域上穹窿地质构造及岩浆岩侵入的影响,使本矿区岩层不同程度受到变质作用,角岩化、矽卡岩化、大理岩化等变质作用普遍,使本矿区矿层顶底板基岩含水层表现为碳酸盐岩岩溶含水层与裂隙含水层呈不等厚互层状,为本矿区水文地质特殊现象。矿区按地下水的赋有特征划分为:孔隙含(隔)水层、碳酸盐岩溶洞裂隙与变质岩裂隙不规则互层含水层、变质岩裂隙含水层、花岗岩裂隙含水层、帽子峰相对隔水层。各水文地质特征,
4本区水文地质类型
矿区位于铜多金属矿区东北部,矿床位于燕山晚期花岗岩侵入形成穹窿构造边缘内外接触带,矿体顶板为泥盆系上统天子岭组带状灰岩、大理岩与矽卡岩、角岩不等厚互层,该层岩溶发育一般,钻孔溶洞见洞率为41%,已知岩溶、溶洞发育由上向下减弱,145m标高以下未见溶洞,溶蚀现象极弱。据ZK2805钻孔抽水试验,单位涌水量为0.902~0.987L/s·m,富水性中等,预计矿坑涌水量7361m3/d,矿床内断裂构造带不发育,主要构造破碎带富水性中等。矿体赋存标高280~-110m,矿区最低侵蚀基准面标高46m,大部分矿体在侵蚀基准面以上。附近无大的地表水体,地形上有利于排水,而不利于地下水的补给,综合评述,矿区水文地质条件简单偏中等。
5环境地质现状
矿区第四系坡残积分布广泛且层厚较厚。据钻孔揭露,矿区第四系层厚一般为20.00~60.00m,呈上薄下厚、陡坡薄缓坡厚的趋势分布。据野外调查,山寮坑至鹦鹉岭一带由于零散铁矿开采,第四系松散堆积物零星分布于矿区,且地表植被破坏严重,故在强降雨条件下,矿区易产生崩塌、滑坡和泥石流地质灾害。现分述如下:
5.1崩塌
根据岩土体类型崩塌可以划分为土体崩塌、岩体崩塌。土体崩塌主要分布于竹篙岭一带陡坡地表人工开挖区或地表铁矿乱挖区。据野外调查,土体崩塌可见少量分布,主要分布于西北侧乱开采区。岩体崩塌主要分布于陡崖处,但据野外调查,矿区内岩体崩塌现状地灾发育较弱,但随着岩体表层风化裂隙进一步发育,岩体崩塌地灾发育进一步加强。
5.2滑坡
矿区滑坡主要为土体滑坡。由于矿区及周边乱挖掘现象严重且局部区域地表破坏,故水土保持较弱。据野外调查,土质滑坡在西北侧乱开采区发育较明显。其危害性中等,危险性中等,但对矿区开采影响较小。在矿区开采过程中,应对矿洞周边边坡体进行防护治理。
5.3泥石流
泥石流是在松散的固体物质来源丰富和地形条件有利的前提下,通过暴雨或水体溃决等因素的激发而产生的,而且往往是崩塌、滑坡给泥石流提供丰富的固体资源,泥石流的产生于否一方面需要有其产生的物质条件,另一方面需有有其产生的重力条件。本矿区泥石流主要形成区预测在西北侧山寮坑一带,由于这一带原民采矿坑乱挖、乱堆松散土于山坡脚,这区溪流较多,暴雨后溪流暴涨,冲带堆积物,容易形成泥石流,应予一定的重视。
5.4岩溶塌陷、表水渗漏等环境地质问题分析
由于本矿区可溶岩为泥盆系天子岭组含泥条带状灰岩及薄层状大理岩,与矽卡岩呈不等厚互层,岩溶不很发育,据统计钻孔见溶洞率为41%,未来矿坑施工降低地下水位可能会造成地面塌陷。这种塌陷因岩溶发育不十分强烈而不会十分严重。分布范围预计可能发生在矿段中部,可溶岩分布地段。由于周边无大的地表水体,不会产生大量地表水下渗倒灌问题,但如果冲沟小溪顺塌陷下渗、倒灌,应及时采取填堵塌陷措施,防治地表水下渗或倒灌。
6结束语
随着经济和科技的发展我国各个金属矿区也被开发利用起来,本区的多金属矿区也即将迎来蓬勃的发展,本区的水文环境地质现状良好,我们对矿区水文环境地质做好充分的勘察,这就是为矿区的开发做出了坚实的基础。
[关键词]矿区 水文地质 环境地质
[中图分类号] P641.4+3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-5-30-2
1引言
随着我国科技和经济的飞速发展,我国的各行各业都迎来了蓬勃的发展,随着电子信息时代的来临,各种金属元素都被大量的需求和消耗。因此我国对一些金属矿区有了重新认识,及时的进行勘查和开发。勘查一个金属矿区,在初步探明其内部的地质构造及金属矿物的种类及储量情况下,需要对其进行水文工程环境地质的勘查,继而决定矿床是否能进一步的进行开发利用。因此,在这个过程中,通过水文地质勘查可预先了解到开采时会遇到什么问题及怎样解决,对下一步工作将带来更加有效益的结果,环境地质勘查对一个矿区的开发和利用一定要保持当地的环境不被破坏,对存在的危害隐患情况,在能否开发和环境保护中具有重要的意义。
2水文地质概况
2.1区域水文地质概况
阳春市鹦鹉岭铜多金属矿区位于阳春盆地南西端,整体为一北北东向短轴穹窿构造。核部为燕山晚期细粒黑云母花岗岩,四周岩层为上泥盆统天子岭组、帽子峰组,下石炭孟公坳组及测水组等沉积岩。本区的岩石特征并不单一,在侵入岩与沉积岩接触带发育多种热液蚀变作用形成矽卡岩、角岩、云英岩和矽卡岩化、大理岩化、角岩化岩石,伴随铜、铁、铝等多金属矿体,随着这些金属矿体的发现,本区也变成为极为重要的多金属矿区。本矿床地下水以层状裂隙与溶洞裂隙互层为主要特征的矿床。穹窿构造呈北北东向,轴长1.25km,短轴1.0km。
2.2地形地貌与地表水
矿床地处中低山丘陵,最高为海拔584.0m,山丘谷底最低海拨46.5m,最大相对高差约540m,次为海拔563.1m,以最高点为中心,四周的云英岩、云英岩化花岗岩形成陡崖绝壁,且植被发育,通行通视条件差,矿段内只有2条常流水小河沟,由西向东流动,旱季流量0.153及0.448L/S(<40m3/d)。其余为季节性冲沟,雨季有水,旱季无水。据雨季(7月)野外调查,牛屎坑一带地表径流流量为0.635~7.735l/s;山寮坑一带地表径流地面高程152~198m,地表水流向南东,水量相对较小,溪流流量为1.340~4.317l/s。矿段东北部属山丘陵区,矿区地面标高160.0~360.0m之间,属地下水补给区,当地最高岭标高584m,矿体赋存标高280~-110m(最低可采标高-110m),矿区最低侵蚀基准面标高为46.0m,部分可采矿体位于矿区最低侵蚀基准面以下。
2.3气候特征
阳春市位于广东省西南沿海,纬度较低,属亚热带季风型气候,阳光充足,气候温和,雨量充沛,降雨量年内分配不均,汛期4~9月份约占全年降雨量的85%。每年在夏秋季常受热带风暴影响,当热带风暴在广东沿海登陆时,当地风力较强,风速较大。
据阳春市气象局1953~2009年实测资料,矿区各气象要素特征值见表1。
矿区多年平均降雨量1755.3mm,年内分配不均,夏、秋季多雨,冬、春季少雨,4~9月降雨量占全年83.7%,10~3月降雨量占全年16.7%,4~6月以锋面雨为主,7~10月以台风雨为主,当台风和冷锋共同作用,往往造成本区域大暴雨和洪水。2010年12月~2011年11月阳春市气象资料统计见表2。
3本区水文地质特征
受区域上穹窿地质构造及岩浆岩侵入的影响,使本矿区岩层不同程度受到变质作用,角岩化、矽卡岩化、大理岩化等变质作用普遍,使本矿区矿层顶底板基岩含水层表现为碳酸盐岩岩溶含水层与裂隙含水层呈不等厚互层状,为本矿区水文地质特殊现象。矿区按地下水的赋有特征划分为:孔隙含(隔)水层、碳酸盐岩溶洞裂隙与变质岩裂隙不规则互层含水层、变质岩裂隙含水层、花岗岩裂隙含水层、帽子峰相对隔水层。各水文地质特征,
4本区水文地质类型
矿区位于铜多金属矿区东北部,矿床位于燕山晚期花岗岩侵入形成穹窿构造边缘内外接触带,矿体顶板为泥盆系上统天子岭组带状灰岩、大理岩与矽卡岩、角岩不等厚互层,该层岩溶发育一般,钻孔溶洞见洞率为41%,已知岩溶、溶洞发育由上向下减弱,145m标高以下未见溶洞,溶蚀现象极弱。据ZK2805钻孔抽水试验,单位涌水量为0.902~0.987L/s·m,富水性中等,预计矿坑涌水量7361m3/d,矿床内断裂构造带不发育,主要构造破碎带富水性中等。矿体赋存标高280~-110m,矿区最低侵蚀基准面标高46m,大部分矿体在侵蚀基准面以上。附近无大的地表水体,地形上有利于排水,而不利于地下水的补给,综合评述,矿区水文地质条件简单偏中等。
5环境地质现状
矿区第四系坡残积分布广泛且层厚较厚。据钻孔揭露,矿区第四系层厚一般为20.00~60.00m,呈上薄下厚、陡坡薄缓坡厚的趋势分布。据野外调查,山寮坑至鹦鹉岭一带由于零散铁矿开采,第四系松散堆积物零星分布于矿区,且地表植被破坏严重,故在强降雨条件下,矿区易产生崩塌、滑坡和泥石流地质灾害。现分述如下:
5.1崩塌
根据岩土体类型崩塌可以划分为土体崩塌、岩体崩塌。土体崩塌主要分布于竹篙岭一带陡坡地表人工开挖区或地表铁矿乱挖区。据野外调查,土体崩塌可见少量分布,主要分布于西北侧乱开采区。岩体崩塌主要分布于陡崖处,但据野外调查,矿区内岩体崩塌现状地灾发育较弱,但随着岩体表层风化裂隙进一步发育,岩体崩塌地灾发育进一步加强。
5.2滑坡
矿区滑坡主要为土体滑坡。由于矿区及周边乱挖掘现象严重且局部区域地表破坏,故水土保持较弱。据野外调查,土质滑坡在西北侧乱开采区发育较明显。其危害性中等,危险性中等,但对矿区开采影响较小。在矿区开采过程中,应对矿洞周边边坡体进行防护治理。
5.3泥石流
泥石流是在松散的固体物质来源丰富和地形条件有利的前提下,通过暴雨或水体溃决等因素的激发而产生的,而且往往是崩塌、滑坡给泥石流提供丰富的固体资源,泥石流的产生于否一方面需要有其产生的物质条件,另一方面需有有其产生的重力条件。本矿区泥石流主要形成区预测在西北侧山寮坑一带,由于这一带原民采矿坑乱挖、乱堆松散土于山坡脚,这区溪流较多,暴雨后溪流暴涨,冲带堆积物,容易形成泥石流,应予一定的重视。
5.4岩溶塌陷、表水渗漏等环境地质问题分析
由于本矿区可溶岩为泥盆系天子岭组含泥条带状灰岩及薄层状大理岩,与矽卡岩呈不等厚互层,岩溶不很发育,据统计钻孔见溶洞率为41%,未来矿坑施工降低地下水位可能会造成地面塌陷。这种塌陷因岩溶发育不十分强烈而不会十分严重。分布范围预计可能发生在矿段中部,可溶岩分布地段。由于周边无大的地表水体,不会产生大量地表水下渗倒灌问题,但如果冲沟小溪顺塌陷下渗、倒灌,应及时采取填堵塌陷措施,防治地表水下渗或倒灌。
6结束语
随着经济和科技的发展我国各个金属矿区也被开发利用起来,本区的多金属矿区也即将迎来蓬勃的发展,本区的水文环境地质现状良好,我们对矿区水文环境地质做好充分的勘察,这就是为矿区的开发做出了坚实的基础。