相山铀矿田西部主要含矿构造水文地质特征

相山铀矿田西部主要含矿构造水文地质特征黄少钦袁周良卿

渊江西省核工业地质局二六一大队袁江西鹰潭335001冤

咱摘要暂相山铀矿田西部是相山矿田重要成矿区域袁水文地质条件属简单-中等类型遥通过矿山开采实践袁结合探采对比研究以及多个钻孔抽水试验资料分析袁表明相山西部大部分矿床主要矿体位于当地侵蚀基准面以下袁河水与地下水水力联系较差袁对矿床充水不构成威胁曰地质构造较复杂袁但无

要构造渊次级构造冤裂隙强导水构造袁地下水补给条件好袁水压高袁而影响矿床充水的主要含水带要要

含水带富水性弱袁估算矿坑涌水量小袁但矿床开采过程中应加强监测袁及时判断可能出现的涌水量变化情况袁保证生产安全遥

咱关键词暂含矿构造曰水文地质特征曰相山

咱中图分类号暂P619.14曰P641.4咱文献标志码暂A咱文章编号暂1672-0636渊2019冤02-0091-07

Thehydrogeologycharacteristicsofthemajorore-hostingstructureinthewestofXiangshanuraniumorefield

渊GeologicalPartyNo.261袁JiangxiNuclearIndustryGeologicalBureau袁Yingtan袁Jiangxi335001袁

China冤Abstract:ThewestofXiangshanuraniumorefieldisanimportantmetallogenicareaofXiangshanorecombinedwiththecomparativestudyofexplorationandminingandthetestdataofpumpingwaterfromseveralboreholes袁itwasshownthatmostoftheorebodiesinthewestofXiangshanarelocatedbelowstrongwaterconductivitystructure袁thegroundwaterrechargeconditionisgood.Thewaterpressureisthelocalerosiondatum袁andthehydraulicconnectionbetweenriverwaterandgroundwaterispoor.Waterfillingdoesnotposeathreattothedeposit.Thegeologicalstructureiscomplex袁butthereisnozone袁whichaffectsthewaterfillingofthedepositisweekinaquosity袁theestimatedwaterinflowofjudgethechangeofwaterdischargeintimetoensurethesafetyofproduction.Keywords:ore-bearingstructure曰hydrogeologicalfeature曰Xiangshan

field袁andthehydrogeologicalconditionsbelongtosimpletomediumtype.Basedonminingpractice袁

HUANGShaoqin袁ZHOULiangqing

high袁butthemainwater-bearingzone-thestructure渊secondarystructure冤fissurewater-bearingtheminepitissmall.However袁duringthecourseofmining袁themonitoringshouldbestrengthenedto

121201004000160901-60冤和江西省核工业地质局科技计划重点项目野相山矿田深部铀多金属找矿靶区预测冶渊编号院赣核地科咱2018暂18-01冤资助遥

咱收稿日期暂2018-11-05

E-mail院286564133@qq.com

咱基金项目暂中国地质调查局发展研究中心野整装勘查区找矿预测与技术应用示范二级项目冶子项目渊编号院

咱作者简介暂黄少钦渊1983要冤女袁福建莆田人袁工程师袁从事水文尧工程尧环境地质工作

92世界核地质科学

相山铀矿田西部经过半个多世纪勘查袁

岭组渊K1e2冤碎斑熔岩组成咱1暂遥

第36卷

已发现多个大尧中尧小铀矿床遥从最初矿床普查到矿山开采生产实践中对各开采矿床水文地质特征有了进一步的认识袁特别是对其中原先认为水文地质条件复杂或中等复杂的矿床袁通过了解矿床开采过程中所见矿体及构造裂隙表现出来的特征袁水文地质特征与前认识不尽一致袁有必要进行梳理尧总结袁为本区今后矿床勘查中水文地质条件评价提供一些可借鉴的资料遥

区内盖层构造以继承式华夏系断裂为主袁

火山塌陷构造尧褶皱构造次之遥盖层中的北东向断裂有芜头要小陂尧邹家山要石洞压扭性断裂破碎带等袁北西向断裂有石城要书堂张扭性断裂带尧河元背要石洞张扭性断裂破碎带尧邹家山要石洞下张扭性破碎带渊统称主断裂冤等遥现已查明袁区内断裂经受过多期的活动袁为一继承性构造断裂遥其中邹家山要石洞断裂和河元背要石洞断裂破碎带是相山西部主要导矿尧控矿构造袁局部亦含矿渊图1尧2冤咱2暂遥

1地质概况

相山铀矿田西部位于江西省乐安县湖溪

乡袁属赣中亚热带潮湿多雨气候区袁地貌为火山岩组成的中等切割的剥蚀构造中低山区袁地形东高西低尧南高北低遥地表水发育袁小芙蓉河尧书堂河尧石洞河渊溪冤均自南向北汇入宝塘河遥

矿田西部地层由基底和盖层组成遥基底为早白垩统打鼓顶组渊K1d2冤流纹英安岩尧鹅湖为震旦系千枚岩尧云母石英片岩曰盖层主要

2相山西部主要矿床含矿构造地质特征

相山西部地区铀矿渊化冤赋存于盖层的碎

斑熔岩和流纹英安岩之中袁矿体主要分布在次级断裂和旁侧裂隙构造中遥这些主断裂带旁侧的含矿裂隙系统袁往往由于主断裂带的多次活动袁而经受多次的改造和复合袁形成较为复杂的裂隙群带遥

李家岭铀矿床主要受居隆庵菱形断块内

1要砂砾岩曰2要碎斑熔岩曰3要流纹英安岩尧熔结凝灰岩尧砂砾岩曰4要斑状花岗岩曰5要花岗岩曰6要砂砾岩尧砂岩曰

7要变质岩曰8要火山颈渊推测冤曰9要断裂曰10要矿床遥

图1相山矿田地质略图

Fig.1GeologicalskechofXiangshanorefield

第2期黄少钦袁等院相山铀矿田西部主要含矿构造水文地质特征93

1要碎斑熔岩岩曰曰2要4晶屑要断玻裂屑构凝造灰曰岩5要尧铀砂矿岩床曰遥

3要流纹英安

图2居隆庵菱形断块地质略图

Fig.2Geologicalsketchofrhombicfaultblockin

Julong爷an

近南北向的F13断裂控制袁龙巴岭铀矿床则主要与断块内近南北向的F3暂1和北东向的F14等断裂关系密切咱侧列F13断裂长遥

约800m袁呈北西-北北东方向

展布袁总体为南北向遥该断裂是李家岭矿床最主要的控矿构造袁且其本身也含矿咱4暂含矿构造呈近南北向至北北东向与之成一定遥

角度斜交袁并部分重叠平行排列袁组成小型张裂隙系统袁这些张裂隙系统一般趋向于张开袁表现为雁行式特征袁经矿液充填形成矿脉遥它们的每一条矿脉都较短袁但总的组合

则形成一个相当长的线性带渊13号矿带冤遥F13断裂为一张扭性构造袁构造面不平整袁沿破碎带见角砾岩袁角砾呈棱角状尧次棱角状遥

断裂具多期次继承性活动袁并以构造破碎带产出为特点袁多为密集裂隙破碎带或网状裂隙带袁宽度一般为2m左右遥其与火山岩组间界面交汇部位袁裂隙尤为发育袁为矿液的聚集和矿其派F体形成提供了良好的构造空间遥

1断裂由数条北北西向的张扭性断裂及生的裂隙构造组成袁宽度数米或十几米袁平面上呈舒缓波状袁走向350毅～360毅袁倾向东袁倾角80毅左右遥沿破碎带可见构造角砾袁

角砾呈棱角状尧次棱角状袁局部以硅质脉或硅化破碎带产出袁断裂面粗糙遥蚀变有赤铁矿化尧萤石化尧绿泥石化尧水云母化等遥

3主要含矿构造水文地质特征

相山西部地区地下水主要类型有第四系

孔隙水尧风化裂隙水和构造裂隙水3种类型袁与矿体渊化冤关系密切的为构造裂隙水遥构造裂隙水是西部矿床主要充水因素之一袁断裂构造是地下水赋存的主要场所和活动通道遥含矿构造水文地质特征亦以构造裂隙水为研究对象遥

区内构造裂隙水在空间上呈带状分布袁称之为构造裂隙含水带遥与矿体关系密切的构造裂隙含水带主要有院北东向的邹家山要

石洞构造裂隙含水带袁北西向河元背要石洞构造裂隙含水带袁居隆庵的近南北向F7构造裂隙含水带和近南北向为主的F21构造裂隙含水带渊图3冤遥根据地形地貌尧地质及水文地质特征袁北东向的邹家山要石洞构造裂隙含水带袁北西向河元背要石洞构造裂隙含水带各自为一个独立的完整水文地质单元袁居隆庵的近南北向F7构造裂隙含水带和近南北向为主的F21构造裂隙含水带两者合为一个完整水文地质单元遥含矿构造裂隙含水带水文地质

特征主要表现在富水性和渗透性两方面遥3.1

邹家山要石洞断裂构造含水带特征邹家山要石洞断裂构造袁长约10km袁宽几m至200m袁走向30毅～40毅袁倾向西北袁倾角80毅遥在石洞要书堂段的构造形迹袁以单断2裂的形式出现遥在邹家山矿床渊包括矿床F尧等3尧多4条号矿大致带平冤行范围袁侧内列主要的断由裂F1组尧成F6尧袁F7及10是该

区深切基底的断裂构造遥在该断裂上下盘还存在次一级的含矿裂隙构造遥这些断裂和裂隙构造一般含有地下水袁它们之间有一定的水力联系袁在空间上呈似网络状袁并组成邹家山要石洞构造裂隙含水带渊图4冤遥该含水带北段渊即排泄区冤邹家山矿床渊4号带冤范围内袁在邹家山小溪和小芙蓉河两侧有构造裂隙水涌出孔口袁水头高出孔口2～10m袁水温在23～29益遥

由于邹家山要石洞压扭性断裂构造具有

94世界核地质科学第36卷

1要河流渊小溪冤及流向曰2要地下水类型及分区界线曰3要富水性分区界线曰4要风化带网状裂隙水泉流量0.100～1.000L/s曰5要第四系孔隙水泉流量0.010～0.100L/s曰6要风化带网状裂隙水泉流量0.010～0.100L/s曰7要风化带网状裂隙水泉流量

0.001～0.010L/s曰8要地下水流向曰9要孔口涌水区界线遥

图3相山铀矿田西部综合水文地质图

Fig.3ComprehensivehydrogeologicalmapinthewestofXiangshanuraniumorefield

多期多次活动历史袁规模较大袁受其控制的含水带发育较深袁地下水循环深度也大袁给温热水的发育形成创造了条件袁形成了一片温热水涌水区咱5暂遥该含水带南段袁在石洞矿床

邹家山矿床据矿山开采证实袁在矿山疏排水影响范围内袁从已开拓的多个中段所揭露的构造裂隙含水带情况看袁刚开始出水点涌水量稍大袁多呈滴水状渊少数呈线状冤袁随时间的延续袁水量逐渐减小袁以渗水形式出现袁到旱季甚至出现无水现象遥在含水带北段袁F1构造裂隙含水带是邹石构造裂隙含水带的主要组成部分袁上盘裂隙十分发育袁岩石破碎袁富水性尧渗透性较强袁形成赋存地下水的有利场所曰下盘受破坏程度低袁岩石

范围内的低洼处袁构造裂隙水也涌出地表袁但水头不高袁一般为2～5m袁水温19～20益遥组成该含水带的各次级断裂构造裂隙含水带的水文地质特征见表1遥

从表中可知院含水带的富水性尧渗透性

北段要好于南段袁上盘要好于下盘遥

第2期黄少钦袁等院相山铀矿田西部主要含矿构造水文地质特征95

1要碎斑熔岩曰2要晶屑剥屑凝灰岩尧砂岩等曰3要流纹英安岩曰4要地层界线曰5要断裂构造及编号曰6要矿体曰7要风化裂隙水曰8要构造裂隙含水带曰9要富水性分区曰10要构造裂隙水q＝0.100～1.00L/s窑m曰11要构造裂隙水Q＝0.010～0.100L/s窑m曰

12要地下水水位线曰13要河渊溪冤水位曰14要钻孔及编号遥

图4邹家山矿床渊4号带冤19线水文地质剖面示意图

Fig.4SchematichydrogeologysectionofLine19inZoujiashandeposit渊Belt4冤

表1邹家山要石洞构造裂隙含水带主要参数特征

Table1MainparameterfeatureoffissureaquosityzoneinZoujiashan-Shidongstructure

位置

矿床名称

主要含水带名称F1北段上盘构造裂隙含水带F1北段下盘构造裂隙含水带F1北段构造裂隙含水带

邹家山渊原6122矿床4号带冤

F6构造裂隙含水带F1构造裂隙含水带F7构造裂隙含水带

南段石洞

F邹要石构造隙含水带

宽度/m0.5～3.015～6019～4220～5020～5420

大小不一袁无具体数据

钻孔单位涌水量q/渊s窑m冤-10.0035～0.06300.0003～0.00400.0042～0.35890援0353～0.10640.0042～0.72930.0717～0.1068

0.0290

渗透系数K/渊m窑d-1冤0.020～0.4700.010～0.0960.016～1.6820.056～0.2100.018～0.9370.301～0.4170.0720

4号带渊亦称6122矿床冤位于3号带南西6122矿床备注

邹家山渊原6122矿床3号带冤北段

96世界核地质科学

3.2

划分为II-3型遥

河源背要石洞构造含水带特征

第36卷

对隔水层咱6暂遥该段所处亦是矿床地下水的排泄区袁地表有小芙蓉河流经袁构造裂隙水与河水有联系袁形成一个水文地质条件相对复杂区段遥由于居隆庵矿床的开采袁可以观测到实际开采过程中的矿坑涌水量袁把这一数据坑涌水量远小于预测的涌水量渊表2尧3冤咱2暂遥跟预测的矿坑涌水量对比袁可以得知实际的矿

究其原因袁相山西部大部分矿床主要矿

裂隙不发育袁结构致密袁富水性微弱袁为相

河源背要石洞破碎带长约10km袁工程揭露宽度3～28m袁走向300毅～350毅袁倾向南西袁倾角70毅～75毅遥断裂中岩石破碎袁结构面不平袁构造角砾岩发育袁角砾大小不等袁排列无序遥该断裂在石洞矿床范围内由多条次级断裂组成袁往北至河源背矿床已经变为单条断裂带袁并与正常岩石之间无明显的断层面存在尧成渐变接触的正断层咱7暂遥受该破碎内的F2构造裂隙含水带之上有石洞河流过袁带控制的构造裂隙含水带袁在石洞矿床范围据多个钻孔抽水试验资料表明袁河水与构造裂隙水在一定部位存在水力联系袁但联系较小遥该含水带在走向和垂向上富水性尧渗透性差异很大渊表4冤遥

由表4可见袁含水带在水平方向上富水性和渗透性南段比北段要好遥经河源背矿床1号竖井＋50m标高渊20线处的冤平巷揭露此带北段时并无滴水现象袁只见两处面积很小的

体位于当地侵蚀基准面以下袁本区的书塘河与地下水水力联系较差袁对矿床充水不构成威胁曰地质构造较复杂袁但无强导水构造袁地下水补给条件好袁水压高袁而影响矿床充要构造渊次级构造冤裂隙水的主要含水带要要

L/s窑m袁估算矿坑涌水量一般小于500m3/h遥龙巴岭矿床浅部矿体位于当地侵蚀基准面以上袁地形有利于自然排水遥本区水文地质条件属中等类型遥因矿床局部工程地质条件较差和有温热水存在袁矿床开采技术条件等级含水带富水性弱袁钻孔单位涌水量小于0.05

表2垂直井筒换算系数法矿坑涌水量预测结果

Table2Forecastresultsofminewaterinflowbyconversioncoefficientmethodofverticalwellbore

竖井SJ721-24渊视为钻孔冤

井半径rK/m2.75影响半径RK/m

590原128m标高井筒涌水量QK/渊m3窑d-1冤720～960大井半径rJ/m

85.66预测中段渊原130m标高冤

影响半径RJ/m

1757.77矿坑涌水量1279.31～1705.74QJ/渊m3窑d-1冤表3居隆庵21号带40-56线详查大井法矿坑涌水量预测结果

Table3ForecastresultsofwaterinflowfromDajingfamineinLine40-56ofBelt21inJulong'an

首采中段开拓面积标高/m原130/m223040渗透系数K/渊m窑d-1冤平均0.3562最大1.0877标高H164.52S/m静止水位水位降深

294.52含水层厚度M15.67大井半径85.66ro影响半径R/m平均1757.77最大3071.63涌水量Q/渊m3窑d-1冤平均3420.15最大8815.35表4河源背要石洞构造裂隙含水带主要参数特征

Table4MainparametercharacteristictableofHeyuanbei-Shidongstructuralfissureaquosityzone

位置北段

矿床名称河源背渊原621矿床冤

主要含水带名称F河要石构造裂隙含水带F1构造裂隙含水带

南段

石洞

F2构造裂隙含水带F3构造裂隙含水带

宽度/m3～2870～19930～100约22

钻孔单位涌水量

q/渊s窑m冤

-1

渗透系数K/渊m窑d-1冤0.0017～0.0167

0.06700.0242～0.1650

0.092

0.0003～0.0030

0.0430.0102～0.1321

0.0201

第2期黄少钦袁等院相山铀矿田西部主要含矿构造水文地质特征97

潮湿区遥在垂直方向上由浅入深袁富水性和渗透性都趋于减弱遥根据湖港矿床和河源背矿床20世纪80年代中期地下开采排水资料袁开m拓总面积48500m23/h袁也证明了含水带袁北矿端坑涌富水水性量很平弱均咱8暂遥

为124结论

相山铀矿田西部地下水主要类型有第四

系孔隙水尧风化裂隙水和构造裂隙水3种类型遥其中袁构造裂隙水与矿体渊化冤关系密切袁是西部矿床主要充水因素之一遥断裂构造是地下水赋存石洞1断冤裂邹构家的造山主要含矿水床场带根所的据和富开活水采动性证通尧实道渗透袁遥

邹性北家山要

段要好于南段袁上盘要好于下盘遥地质构造较

复杂袁但无强导水构造袁地下水补给条件好袁水压高袁而影响矿床充水的主要含水带要要要构造渊次级构造冤裂隙含水带富水性弱袁实际开采过程中的矿坑涌水量远小于预测的涌水量遥本区水文地质条件属中等类型遥因矿床局部工程地质条件较差和有温热水存在袁矿床开采技术背要2石冤洞据地多条区个件河钻孔等级水与抽水划分构造试为裂验资II-3隙水料型在表遥

一明袁定河部位元

存在水力联系袁但联系较小遥该含水带在走向和垂向上富水性尧渗透性差异很大院在水平方向上富水性和渗透性南段比北段要好曰在垂直方向上由浅入深袁富水性和渗透性都趋于减弱遥

总之袁本区矿床水文地质条件属简单-中等类型遥各处矿床水文地质条件虽有差异袁矿坑涌水量不大袁但在矿床开采过程中仍应加强监测袁及时判断可能出现的涌水量变化情况袁保证生产安全遥参考文献院

咱1暂范洪海袁凌洪飞袁王德滋袁等.相山铀矿田成矿机

理研究咱J暂.铀矿地质袁2003袁19渊4冤:208-213.咱2暂谢国发袁吴志坚袁傅光华袁等.相山居隆庵21号

带铀矿床水文地质条件及矿坑涌水量估算咱J暂.铀矿地质袁2015袁31渊1冤:57-64.

咱3暂刘牛明袁李芳.江西省乐安县居隆庵铀矿床44-70

线详查地质报告咱R暂.鹰潭院江西省核工业地质局

二六一大队袁2012.

咱4暂张树明袁曹寿孙袁曾文乐袁等.江西相山矿田典

型铀矿床流体包裹体特征及意义咱J暂.矿床地质袁咱5暂2012张景清袁31袁渊郭1冤澍:65-82.

林.610矿田6122矿床最终储量报

告咱R暂.鹰潭院江西省核工业地质局二六一大队袁咱6暂1982.

姚风兰.相山矿田邹家山矿床3号带及沙洲矿床矿

山回访调查报告咱J暂.鹰潭院江西省核工业地质局二六一大队袁1992.

咱7暂周玉龙袁杨松.赣中相山矿田逆冲推覆构造地质特

征与成矿关系咱J暂.世界核地质科学.2012袁29渊2冤:

咱8暂72-77.

邵飞.水要岩相互作用及其与铀成矿关系研究院以

相山铀矿田为例咱D暂.武汉院中国地质大学袁2007.