浅谈宿松某磷矿矿区岩溶发育规律和成因

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1、浅谈宿松某磷矿矿区岩溶发育规律和成因　　摘要：通过对气候、地形、地质构造、岩性、覆盖层等岩溶发育控制因素的逐一综合分析、研究，对矿区岩溶发育规律及成因提出自己的观点，为矿区探、采设计提供了充实的理论依据。关键词：岩溶发育特征及规律、富水性、控制因素中图分类号：O741+.2文献标识码：A文章编号：我国是一个岩溶比较发育的地区，由于重特大矿坑突水给人们生产生活带来灾难性矿山事故，研究和分析可溶岩矿区的水文地质条件显得尤为重要；勘查中，查明矿区岩溶发育规律及其富水性是水文地质的主要工作之一。为此矿区在勘查阶段应严格按照《矿区水文地质工程地质勘探规范》GB12719—91第4.4.2

2、.1条及《地质岩芯钻探规程》DZ/T0227—2010第16.1.3中条文执行；水文地质人员应在施工现场定期或不定期的抽查、协作、监督和指导工作，严把质量关，以得到第一手真实、可靠的原始资料，只有这样，才能较准确地查明矿区岩溶发育规律、富水性及地下水与地表水、大气降水之间的水力联系，对未来分析、研究、评价矿坑充水具有重要的现实意义。下面我就安徽宿松柳坪磷矿矿区岩溶发育特征，结合前人已有的资料，分析探讨其形成的规律及原因。61地形地貌该区属于大别山东南边缘中低山的一部分，矿区位于一走向为北西的狭长山间河谷（长溪河）之中及其两侧，这里谷宽坡缓，为一开阔的山间谷地，谷地向南东，形如一

3、个半封闭的船形集水盆地；山势总体走向为北西—南东向，区内山势陡峭，沟谷分明，地形坡度一般为30°±。2水文气象查区属亚热带季风湿热型气候，四季分明，阳光充足，雨量充沛，年平均降水量1280mm，多集中在4～8月，年平均降雨天数137日。区内多年平均气温17℃，无霜期220天左右。长溪河斜穿矿区，流程达900余米，上游河床呈V字型，中、下游河床由梯型逐渐变成U字型；矿区最低侵蚀基准面标高210m左右，矿层出露部位标高为220m左右。3地质构造矿区地质构造较简单，断裂不发育；矿区为一走向呈北西—南东，倾向北东，倾角40～60度单斜构造，这一形态决定了矿区岩溶发育基本特征；区内断层不

4、发育，主要有北东向、北西向、近东西向三组，长几十～几百米，规模不大，断距小，均属压扭性，不起导水作用，且分布在矿区外围，将来对矿床开采无影响。而次级小断层切穿矿层，起到沟通地下水作用，将来有可能造成矿坑充水。64地层特征矿区出露地层有桥岭组、柳坪组、虎踏石组及第四系，地层较单一，岩性主要为片麻岩、片岩、大理岩、磷灰岩、混合岩等，磷灰岩层赋存于柳坪组与虎踏石组，第四系主要分布在长溪河两侧及山麓地带。5岩溶发育规律矿区岩溶发育～较发育，主要受岩性、层控影响明显，通过水平和垂直方向上岩溶分布特征，分析揭示地层岩性组合及产状与岩溶发育规律。具体表现为：5.1水平带发育规律根据产状和埋藏

5、条件划分为两个不同的岩溶发育区。5.1.11950线以北为裸露区，岩溶发育以溶洞、溶隙为主，施工11个钻孔，其中有6个孔见到溶洞，洞高1～3米不等，最高达7.62米，溶洞能见率达54，55%，其中空洞占46%，半充填的占18%，全充填的占36%，充填型洞穴底部冲积物为棕色夹棕黄色粘土、亚粘土夹碎石，粘土为堆积物，一般呈流塑～软塑状态，碎石为洞顶崩积物，呈棱角状，分选性差。由于距地表较近，浅表部分水循环交替快，溶洞充填物多，深部充填物少：由于该区域构造运动表现为大面积的、缓慢的间歇性升降运动，170米标高以上共发育着11个水平溶洞，形成一个近于水平溶洞发育带，故富含裂隙岩溶水，为

6、岩溶强发育段。65.1.21950线以南为覆盖区岩溶形态以溶孔主，针孔状溶蚀、溶洞次之；溶洞能见率仅有12.6%，且分布稀疏；其中空洞占37%；半充填的占38%，全充填的占25%，以半充填、空洞为主，充填物以粉砂、细砂为主，由于上有片麻岩覆盖，裂隙发育不如裸露区，地下水补、径、排均受到一定限制，故富水性不如裸露区，为中等岩溶发育段。5.2垂直带发育规律根据深度和埋藏条件划分为两个不同的岩溶发育区5.2.1垂直分带性在裸露区表现明显；根据机台班报表记录及钻孔岩芯编录资料，70%以上溶蚀现象均发育在标高170米以上，根据水样分析结果，该区段水化学类型为HCO3—Ca·Mg型，矿化度

7、一般为0.1～0.45g/L；在标高170～130米之间，随着深度的增加，地下水活动能力减弱，岩溶发育减弱，水化学类型以HCO3·HSO4—Ca·Mg型为主，矿化度一般为0.21～0.87g/L；在标高120米以下，由于承受的自重压力越大，裂隙被压密至闭合，裂隙岩溶水循环交替微弱，溶蚀作用渐停，很少见到溶蚀现象，水化学类型以SO4·HCO3—Ca·Mg型为主，矿化度一般＞1.53g/L；裸露区岩溶发育大致可分强、中、弱三个延伸带。不同标高钻孔单位涌水量统计表—15.2.2相比而言，在覆盖区垂