大西沟东山矿段外围铁矿区水文地质特征

大西沟东山矿段外围铁矿区水文地质特征
徐达
【摘要】本文对大西沟东山矿段外围铁矿区水文地质特征进行了简述,认为大西沟东山矿段外围铁矿区水文地质勘查类型属基岩风化裂隙水为主要充水来源的中等偏复杂类型;铁矿区地处坡地、山间河谷地区,主要分布有三种类型地下水,第四系砂砾石孔隙潜水、基岩风化裂隙潜水及构造裂隙脉状水;矿体多数在侵蚀基准面以下,地形不利于自然排水,对于矿床开采条件不利.
【期刊名称】《吉林地质》
【年(卷),期】2017(036)003
【总页数】4页(P72-75)
【关键词】水文地质特征;矿段;大西沟东山;老牛沟铁矿
【作者】徐达
【作者单位】吉林省有色金属地质勘查局六〇七队,吉林吉林市 132015
【正文语种】中文
【中图分类】P641.4
Abstract:In this paper, the author brie fl y introduces the hydrogeological characteristics of Dongshan ore block deposit in Daxigou, and thinks that Daxigou ore section periphery deposit hydrogeological exploration type bedrock weathering fi ssure water as the main source of water fi lling medium to complex type; ore deposit is located on the mountain valley
area, mainly there are three types groundwater, quaternary sandy gravel pore diving, bedrock weathering fi ssure vein water diving and structure; most ore bodies in the following base level of erosion, the terrain is not conducive to the natural drainage and mining conditions.
Key words:Hydrogeological characteristics; ore block; Daxigou Dongshan; Laoniugou iron ore
大西沟东山矿段外围铁矿区，属于吉林省桦甸市夹皮沟金矿集中区的老牛沟铁矿区，地处构造剥蚀低山区。

矿段外围铁矿水文地质特征比较复杂，对于今后矿山开采影响较大。

本文在系统搜集矿段水文地质资料的基础上，对矿段变质岩含水层不同层段岩性、厚度、富水性等水文地质特征进行了简要介绍，旨在引起地质同行们对大西沟矿段尤其是外围铁矿区水文地质特征的关注及分析。

矿区地处长白山支脉牡丹岭西端，为构造剥蚀低山地形。

地势西南低东北高，区内最高山海拔标高542 m，一般海拔标高 407 m～500 m，相对高差135 m。

山脊走向受地质构造控制，呈北西～南东向分布，并与地层、主要构造线走向基本一致。

山坡坡角10°～30°，该区大部分地区为次生林所被覆。

矿床位于稻草沟河山间河
谷平原及其以北山坡地段，西端为三道沟河河谷地区。

本区气候属北温带大陆性季风气候，四季分明。

春季干旱少雨，夏季湿热多雨，秋季凉爽晴朗，冬季寒冷漫长。

据桦甸市气象站1961年～2006年气象资料，多年
平均气温4.4℃，一月份气温最低，极端最低气温-45.0℃，7月份气温最高，极端最高气温36.3℃；多年平均降水量 750.8 mm，降水多集中在7月～8月份，年
最大降水量 1 050.3 mm，冰冻期为 11 月至翌年初3月末，最大冻结深度1.97 m。

区内出露的地层有新生界第四系和上太古界三道沟组，太古界鞍山群三道沟组在老牛沟铁矿区普遍分布，主要岩性有斜长角闪岩、黑云变粒岩、磁铁石英岩。

新生界
第四系（Q4）沿河谷溪流分布，主要为冲、洪积砂和砾石层。

三道沟组主要岩石
类型有斜长角闪岩类、片麻岩类、石英岩和构造岩等。

区域内分布的岩浆岩主要是前寒武纪的侵入岩。

前寒武纪的岩浆岩除脉岩外，共有两期，第一期为混合质黑云斜长花岗岩，第二期为混合质钾长花岗岩。

区内构造以断裂为主，褶皱构造不发育。

1、褶皱构造:区内三道沟组为走向290°～310°的单斜构造，倾向北东，倾角60°～80°。

2、断裂构造:区内有6条断裂构造，其中4条为高角度的逆断层，F2-4 分布在矿
区南部。

2条平移断层，F6分布在矿区的东南部，各断层特征见表1。

矿体产于夹皮沟群三道沟组地层中，形态呈层状、似层状、透镜状，和围岩界线清楚。

矿体沿走向和倾向有膨大、缩小或尖灭再现等现象，并且经常成群出现组成“矿组”。

矿体大都出露地表，受一定的层位控制。

矿体产状与围岩一致，基本呈整合接触，接触界线清楚。

根据地形地貌、岩石孔隙特征、地下水赋存条件，矿区所处水文地质单元属低山变质岩区的风化裂隙水区，地下水可分为二种类型，即第四系砂砾石孔隙水和基岩风化裂隙水。

第四系砂砾石孔隙水，呈条带状分布于山间河谷中，宽度100 ～300 m。

地下水
赋存于第四系全新统冲洪积砂砾石的孔隙中，砾石磨圆分选差，具山区河流沉积特征，局部含粘性土。

含水层厚度在2.70 ～23.40 m。

地下水水位埋深 1.00 ～2.50 m。

水位随季节变化明显。

基岩风化裂隙水: 大面积分布于低山区。

地下水赋存于晚太古宙夹皮沟岩群老牛沟组的花岗质片麻岩、斜长角闪岩、黑云片岩、变粒岩、片麻岩、辉石岩、磁铁石英岩等岩石的风化裂隙中。

风化裂隙发育深度一般在37.00 ～101.00 m，个别地段大于120.00 m。

地下水补给、迳流、排泄条件严格受地形地貌、气象水文等条件的制约。

本区第四
系砂砾石孔隙潜水以大气降水补给为主，兼有基岩裂隙水侧向迳流补给和丰水季节河水补给，以泉和地下迳流的形式排泄，部分被开采或蒸发消耗。

低山区基岩裂隙水主要接受大气降水渗入补给，地下水位相对较稳定。

主要以泉水与沼泽水形式排泄于地表。

据矿区动态观测资料，雨季地下水位普遍上升，泉和坑道涌水量急剧增大，反之锐减。

地下水流向受地形控制，为顺坡从分水岭流向河谷区。

地下水动态类型为渗入补给—迳流型。

该矿床地处坡地、山间河谷地区，主要分布有三种类型地下水，即第四系砂砾石孔隙潜水、基岩风化裂隙潜水及构造裂隙脉状水。

前者为中等富水，后两者为弱富水，其中基岩风化裂隙水是矿坑的主要充水来源，充水方式为间接充水。

矿段内地下水循环属渗入－径流型。

地下水主要补给来源是大气降水，大气降水通过裂隙补给基岩风化裂隙水与构造裂隙脉状水，排泄于山谷沟溪中。

分布于稻草沟河、大西沟河、三道沟河河谷地带，地下水赋存于第四系全新统冲洪积砂砾石孔隙中。

砾石磨圆分选差，局部含粘性土或夹粘性土薄层。

卵砾石多呈次棱角形—亚圆形，粒径一般在2～40 mm，大者可达 50 ～80 mm，含量约占50%～70%。

含水层厚度一般在3.00 ～16.20 m，平均7.72 m。

地下水位埋深1.26 ～4.31 m。

据《吉林省桦甸县老牛沟铁矿区总结勘探报告》中13号民井抽
水试验资料，单位涌水量 0.497 1 L/s.m，为中等富水性的含水层。

渗透系数
8.0233 m/d。

支沟出口处和河谷低洼处有泉出露，泉流量0.201 ～0.905 L/s。

水化学类型主要为 HCO3Ca 型水，矿化度272.37～385.0 0 mg/l，总硬度
153.00 ～177.50 mg/l，PH值6.00～6.70。

分布在山区，赋存于太古界夹皮沟群老牛沟组片麻岩类，中元古界色洛河群的浅变质岩类等岩石的风化裂隙中，主要岩性为花岗质片麻岩、斜长角闪岩、黑云片岩、变粒岩、片麻岩、辉石岩、磁铁石英岩等。

裂隙发育深度、发育强弱与岩石风化程度及受构造作用影响强弱关系密切。

风化裂隙发育深度一般50 ～ 70 m，平均 60
m（据 1983 年资料）。

裂隙面见有黄褐色水锈，说明有地下水活动痕迹。

地下
水位埋深随地形不同有所差异，一般分水岭地段水位埋藏较深，坡麓地带埋藏较浅。

据钻孔观测，地下水稳定水位一般在0.50 ～16.00 m。

坳沟或坡麓地段有较
多侵蚀下降泉出露，实测泉流量0.008 ～0.369 L/s。

据抽水试验资料，单位涌水量0.0044 L/s.m，渗透系数 0.0034 m/d。

据 2014 年6月份矿山排水班报，
170m 中段坑道实际总涌水量为4.07 ～4.97 L/s，各穿脉坑道平均涌水量小于 1
L/s 属弱富水性含水层。

水化学类型为 HCO3CaMg或 HCO3Na型，矿化度
50 ～211 mg/l。

该类型地下水是矿床充水的直接来源。

构造裂隙脉状水赋存于构造破碎带内的构造裂隙中，工程控制程度不高，通过
170中段调查，断层规模较小，属次级断裂构造，分布在副井、六号、七号脉一带，破碎带宽2 m～60 m，见断层角砾岩、断层泥、糜棱岩、千糜岩，构造破碎
带内多由泥质充填，少部分为构造角砾岩，断层角砾大小不一，大者 10 cm，小
者 0.1 cm。

断层对矿体未造成破坏，破碎带发育地段含水性较差，岩石潮湿，局
部具滴水现象。

依据《吉林省桦甸县老牛沟铁矿区总结勘探报告》开采技术条件中断层脉状水资料，断层脉状水单位涌水量0.0019 ～0.012 L/s.m，属弱富水性含水层，渗透系数
0.0038 ～0.0342 m/d，水文地质参数与基岩风化裂隙水相近。

水化学类型为HCO3Ca型或HCO3Na型水，矿化度 110 mg/l。

隔水层岩性为斜长片麻岩、斜长角闪岩，具碎裂岩化、糜棱岩化，局部见断层泥及断层角砾岩。

一般风化裂隙发育深度50 ～70 m，以下为隔水岩层，完整岩石
（隔水岩层）在空间上呈多层次与构造裂隙（构造破碎带）相间分布。

隔水岩层以中风化－微风化为主，裂隙不发育，岩石完整，厚度大，隔水性好。

矿区第四系孔隙潜水及基岩裂隙水接受大气降水渗入补给，一部分在孔隙中由东向西，由高到低赋存、径流，一部分则通过地表蒸发、植物蒸腾，以垂向的方式排泄，
回到大气中。

潜水动态与降水关系密切，水位年变幅为 1.25 ～1.65 m。

基岩裂隙水，在裂隙的控制下赋存、径流，通过裂隙在重力作用下以侧向地下径流的方式向地表水及孔隙潜水排泄，最终沿河谷排出。

矿区内地下水属渗入－径流型。

矿区地处构造剥蚀低山区。

地势西南低东北高，区内最高山海拔标高 542 m，一般海拔标高407 ～500 m，相对高差 135 m。

矿床位于稻草沟河河谷地段，西端近三道沟和河谷地区。

矿区西北部三道沟河为松花江水系支流，其河口为当地最低侵蚀基准面，标高为407 m。

矿体位于河谷及分水岭两侧，地形坡度大，矿体分布标高-362 ～450 m，矿井已采标高170 m，矿井最低排泄面标高170 m。

矿体多数在侵蚀基准面以下。

地形不利于自然排水，矿床开采条件不利。

矿区主要分布有三种类型地下水，即第四系砂砾石孔隙潜水、基岩风化裂隙潜水及构造裂隙脉状水，前者为中等富水，后两者为弱富水，其中基岩风化裂隙水是矿坑的主要充水来源，充水方式为间接充水。

矿区内地下水循环属渗入－径流型。

综上所述，主要矿体位于当地侵蚀基准面以下，且在河床下，矿床主要充水含水层和构造破碎带富水性弱。

矿床属于以基岩风化裂隙含水层和第四系砂砾石水为间接充水的矿床，水文地质条件为中等类型，即Ⅱ-1 型。

【相关文献】
[1]国标《矿区水文地质工程地质勘探规范（GB12719-91）》[Z]，国家技术监督局，1991.
[2]关显祖,等.《吉林省桦甸县老牛沟铁矿区总结勘探报告》[M]，[吉林省地质矿产局第二地质调查所，1983
[3]李世峰等，《矿井地质与矿井水文地质》[J]，中国矿业大学出版社，2009.
[4]《吉林省桦甸市老牛沟铁矿大西沟东山矿段外围铁矿详查报告》[M],吉林省档案馆.。