（地质工程专业论文）广东省富湾矿区水文地质条件及其地下水环境质量评价.pdf

i i i i i iii iill ll l l l l li ii y 1717 4 6 5 s t u d yo ne v a l u a t i o no fh y d r o g e o l o g i c a lc o n d i t i o na n d g r o u n dw a t e re n v i r o n m e n tq u a l i t yi ng u a n g d o n g f u w a n m i n i n ga r e a m a jo r ：g e o l o g i c a le n g i n e e r i n g d i r e c t i o no fs t u d y ：h y d r o l o g i c a le n g i n e e r i n gg e o l o g y a n de n v i r o n m e n t a l g e o l o g y g r a d u a t es t u d e n t ：l u ow e i s u p e r v i s o r ：r e s e a r c h e rj i a n gz h o n g c h e n g c o l l e g eo fc i v i le n g i n e e r i n g g u i l i nu n i v e r s i t yo ft e c h n o l o g y s e p t e m b e r , 2 0 0 9t oa p r i l ，2 010 研究生学位论文独创性声明和版权使用授权书 独创性声明 本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含他人已 经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得其它教育机构的学位或证书而使用 过的材料。对论文的完成提供过帮助的有关人员已在论文中作了明确的说明并表 示谢意。 学位论文作者( 签字) ：墟i 主 签字日期：2 ：应。厶 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解( 学校) 有关保留、使用学位论文的规定，有权保留 并向国家有关部门或机构送交论文的印刷本和电子版本，允许论文被查阅和借 阅。本人授权( 学校) 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国 科学技术信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通过 网络向社会公众提供信息服务。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：魏佛 签字日期：2 * 0 年6 月争日 摘要 广东省富湾矿区为一隐伏岩溶类型矿区，隐伏岩溶类型矿区的水文地质一般比较复杂， 一旦改变了地下水的运动状态，又会产生大量的地面塌陷，引起新的问题，直接威胁矿山开 采的安全和矿产资源的合理利用。认真研究隐伏岩溶类型矿区水文地质条件，探索其变化规 律，正确做出评价，对矿山开采有着重要的现实意义。 人们在开发利用地下水资源的同时也改变着地下水环境，其中，水质污染是一个比较严 重的问题。地下水由于水体循环周期比较长，自净能力比较弱，地下水一旦由于开发和利用 不当而遭受污染，就比较难恢复，会对生态环境造成严重影响，直接对人类及其活动造成危 害。此外，地下水污染一般不容易发觉。因此，地下水污染的防治首先立足于“防”。矿山 开发会对地下水环境的变化产生影响，尤其是对矿区地下水水质的影响较大。我们要对地下 水资源进行监测，对地下水质量做出准确的评价，这是地下水资源合理开发利用的前提，也 是对地下水环境保护的一项重要任务。 通过对广东富湾矿区地质条件的详细调查研究，查明该矿区得主要含水层和隔水层，并 分析了各含水层组之间的水力联系。 通过对地质资料和水化学成分等因素的分析，表明了地表水与地下水的联系弱，地下水 主要接受大气降水补给。 通过对矿床水文地质条件的分析，确定了该矿床水文地质类型为以裂隙( 溶洞) 为主、直 接进水的水文地质条件复杂的裂隙岩溶充水矿床。 通过对不同含水层地下水采样分析，发现了不同含水层组地下水水化学特征有明显区 别。并运用s p s s 软件聚类分析，进一步剖析了地下水类型及不同含水层组地下水水化学成 分组合特征。 通过对该区地下水化学成分的分析，本次论文选取了适合该地区的1 4 个指标作为该区 地下水环境质量评价的评价因子。并采用综合指数法、模糊综合评价法、物元分析法对矿区 地下水质量进行了单方面的评价，又结合三种评价结果综合评定了该区地下水环境质量级 别，表明该区地下水水环境质量较差。 关键词：水文地质条件；地下水环境质量综合评价：模糊综合评价；可拓方法。 a b s t r a c t g u a n g d o n gf u w a nm i n i n ga r e ai sal i ec o n c e a l e dk a r s ta r e aw h e r et h eh y d r o g e o l o g i c a l c o n d i t i o ni sc o m p l e x o n c et h em o v e m e n ts t a t e m e n to fu n d e r g r o u n dw a t e ri sc h a n g e d ，t h eg r o u n d c o l l a p s ew o u l do c c u r t h r e a t i n gt h em i n i n gs a f e t ya n du s eo fm i n er e s o u r c e s h e n c ei t sm e a n i n g f u l t os t u d yt h eh y d r o g e o l o g i c a lc o n d i t i o na n dt h el a wo f v a r y i n gi nl i ec o n c e a l e dk a r s ta r e a w h e n p e o p l ee x p l o i tg r o u n d w a t e r ，t h ee n v i r o n m e n to fg r o u n d w a t e r i sc h a n g e d a sar e s u l t ， t h ep r o b l e mo nw a t e rq u a l i t yp o l l u t i o ni sa r i s i n g o w i n gt ol o n gr e c u r r e n c ea n dw e a kc l e a n i n g s e l f p o w e r ，g r o u n d w a t e r i s e a s i l yp o l l u t e da n dr e s u m e dd i f f i c u l t l y ，r e s u l t i n gf r o mi m p r o p e r e x p l o i t a t i o n t h i sw i l ld od a m a g et oe n v i r o n m e n ta n dd oh a r mt om a n k i n da sw e l l i na d d i t i o n ，i t i sd i f f i c u l tt od i s c o v e rg r o u n d w a t e rp o l l u t i o n t h e r e f o r e ，t ot h e p r e v e n t i o na n d c u r eo f g r o u n d w a t e rp o l l u t i o n ，w em u s tp r e v e n t i o nf i r s t l y t h ee x p l o i t a t i o no fm i n i n ga f f e c t so f g r o u n d w a t e re n v i r o n m e n t ，e s p e c i a l l yt oq u a l i t yo fm i n i n gg r o u n d w a t e r w es h o u l ds u p e r v i s e g r o u n d w a t e rr e s o u r c ea n da p p r a i s eg r o u n d w a t e rq u a l i t yp r o p e r l y , w h i c hi sap r e m i s eo np r o p e r e x p l o i t a t i o no fg r o u n d w a t e rr e s o u r c e ，a n da ni m p o r t a n tt a s kt op r o t e c tt h ee n v i r o n m e n t o f g r o u n d w a t e r b ym e a n so ft h es u r v e yo nt h eh y d r o - g e o l o g i c a l c o n d i t i o no ff u w a nm i n i n ga r e ai n g u a n g d o n gp r o v i n c e ，t h i sr e s e a r c hd e t e r m i n e st h ep r i m a r ya q u i f e r sa n di m p e r m e a b l el a y e ri nt h e a r e a , s t u d y i n gt h eh y d r a u l i cc o r r e l a t i o n so f e a c ha q u i f e rw i t ho t h e r s t h ea n a l y s i so fg e o l o g i c a ld a t aa n dw a t e rc h e m i c a li n g r e d i e n ti n d i c a t e st h a tt h eg r o u n dw a t e r i sh a r d l yr e l a t e dt ot h eu n d e r g r o u n dw a t e rw h i c hi sr e c h a r g e dm a i n l yb yr a i n f a l l i th a sb e e nd e t e r m i n e dt h a tt h eh y d r o - g e o l o g i c a lc o n d i t i o ni nt h ed e p o s i ti sc r a c ka n dk a r s t c a v ep r i m a r i l y , w i t ht h ew a t e rd i r e c t l yf i l l e d b a s e do nt h ea n a l y s i so nt h eu n d e r g r o u n dw a t e rs a m p l e sc o l l e c t e df r o md i f f e r e n ta q u i f e r s ，i t s f o u n dt h a tt h ec h e m i c a lc h a r a c t e r i s t i co fu n d e r g r o u n dw a t e ri ne a c ha q u i f e re v i d e n t l yd i f f e r e n t i a t e f r o mt h a ti no t h e ra q u i f e r s t h i st h e s i ss t u d i e st h et y p eo fu n d e r g r o u n dw a t e ra n dt h ec h e m i c a l i n g r e d i e n tc h a r a c t e r i s t i c so fu n d e r g r o u n dw a t e ri nd i f f e r e n ta q u i f e r su s i n gt h ec l u s t e ra n a l y s i so f s p s ss o f t w a r e f o u r t e e np a r a m e t e r sh a v eb e e ns e l e c t e d 笛t h ee v a l u a t i o nf a c t o r s a l o n gw i t ht h ea d d i t i o n a l e v a l u a t i o no u t c o m e sb yu s i n gc o m p o s i t ei n d e xm e t h o d 、f u z z yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n 、 e x t e n s i o nm e t h o d ，t h ee n v i r o n m e n t a lq u a l i t yo fu n d e r g r o u n dw a t e ri sc l a s s i f i e da sb a d k e y w o r d s ：h y d r o - g e o l o g i c a lc o n d i t i o n ；c o m p r e h e n s i v eq u a l i t ye v a l u a t i o no f g r o u n d w a t e rf u z z y c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n ；e x t e n s i o nm e t h o d i i 目录 摘要i a b s t r a c t i i e jj i 乏i i i 第一章绪论1 1 1 立题依据及研究意义l 1 2 国内外研究现状2 1 3 研究区水文地质研究程度3 1 4 本文研究的主要内容、采用方法及技术路线4 1 4 1 主要内容4 1 4 2 研究思路及技术路线4 第二章区域自然地质环境条件6 2 1 地形地貌6 2 2 。! 气象6 2 3 地表水6 2 4 地层岩性及富水性。7 2 4 1 石炭系7 2 4 2 三叠系8 2 4 3 白垩系8 2 4 4 第四系8 2 5 断裂构造8 第三章矿区水文地质条件l l 3 1 岩溶发育特征1 l 3 2 地下水类型1 3 3 3 含水层的划分及特征，1 4 3 4 隔水层特征16 3 5 断层含水性l7 3 6 地下水的补、径、排l7 3 6 1 地表水动态变化1 7 3 6 2 地下水动态变化l7 3 6 3 地表水与地下水的水力联系1 7 3 6 4 地下水补给、径流、排泄2 0 第四章矿床水文地质条件2 6 i i i 4 1 矿床充水条件分析2 6 4 1 1 矿床充水水源2 6 4 1 2 矿井涌水通道2 7 4 1 3 矿床的边界条件2 7 4 2 矿床水文地质类型2 8 第五章矿区地下水化学分析。3 3 5 1 地下水样品采集及分析3 3 5 2 水样聚类分析3 8 5 2 1 聚类分析方法3 8 5 2 2 聚类结果分析3 9 5 3 影响地下水化学成分的因素分析4 3 5 4 各含水层的联系4 3 第六章地下水环境质量评价4 5 6 1 地下水质量评价标准及因子的选择4 5 6 1 1 地下水质量评价标准：。4 5 6 1 一评价因子的选择o 。4 5 6 2 综合指数评价法。4 7 6 2 1 综合评价法原理及步骤4 8 6 2 2 评价结果4 9 6 3 模糊综合评价法k 5 3 6 3 1 模糊综合评价基本原理5 3 6 3 2 地下水质量模糊综合评价法的基本步骤。5 3 6 3 3 评价结果5 5 6 4 可拓物元分析法5 7 6 4 1 基本理论5 8 6 4 2 可拓物元分析法步骤5 9 6 4 3 评价结果6 0 6 5 地下水质量综合分析6 4 第七章结论与建议6 6 致谢。6 7 参考文献6 8 个人简介7 0 i v 桂林理工大学硕士学位论文 1 1 立题依据及研究意义 第一章绪论 位于广东省的富湾矿区银资源丰富，地质储量矿石量8 3 9 5 7 k t ，银金属量 2 4 3 9 7 9 t ，平均品位2 9 0 6 9 l g t 。但所探明的矿体均埋藏在当地最低侵蚀基准面以 下，为了更好地、安全地进行采矿，需进一步查明水文地质条件，研究矿区地下 水的补给、径流、排泄规律及矿坑涌水来源、通道，确定当前地下水环境质量等 级，为矿山今后的可持续性发展、合理利用地下资源提供了科学依据，并为下阶 段水文地质勘察及抽水试验提供科学依据。 富湾矿区为一隐伏岩溶类型矿区，隐伏岩溶类型矿区的水文地质一般比较复 杂，这是因为运动者的地下水对可溶岩作用形成了岩溶，而岩溶又严格地控制着 地下水的活动；溶洞、溶孔、溶蚀裂隙等的形成过程，经常改变着地下水的运动 方式，构成复杂的渗流系统。并且它又和周围的地质构造、岩石性质、边界条件、 地表水体及化学成分等因素有着密切的关系。由于诸多因素的相互影响，导致了 隐伏岩溶类型矿区水文地质条件的复杂性。在某些矿区，一旦改变了地下水的运 动状态，又会产生大量的地面塌陷，引起新的问题，直接威胁矿山开采的安全和 矿产资源的合理利用。认真研究隐伏岩溶类型矿区水文地质条件，探索其变化规 律，正确做出评价，对矿山开采有着重要的现实意义。 地下水的污染与地表水污染不同，由于地下水污染物溶度低，有时即使地下 水受到某些组分的严重污染，也往往是无色、无味的，不易让人所得知，不能像 地表水那样从感官和生物的减少而鉴别出来，而如果人类饮用了受有害组分污染 的地下水，会对人体产生不易觉察的长远的影响。由于地下水交替缓慢，难以靠 自身的自然净化而恢复，其次是地下水埋藏较深很难以工程的处理方式使其得到 恢复。因此，地下水的污染具有隐蔽性和难以逆转性，一旦遭到污染便很难得到 治理及恢复【l 】。地下水水质现状评价是预测评价的前提，它是对现实地下水环境 所作的评价，有实实在在的资料作为基础，是研究地下水质量现状( 其时、空变 化规律) 及其与人为释放的环境物质、人类活动和水文地质条件相互关系及其基 ， 本规律的一门实用地质科学。它可以为改造地下水、防止水质恶化和制定水资源 政策方案提供科学依据。 对富湾矿区进行地下水环境质量现状调查和评价，获得区内污染物质的含量 和分布情况等多项基础数据，为预测今后该地区环境污染变化趋势，开展矿区地 下水环境监测和保护提供依据，同时对环境规划和管理，以及深入开展环境生态 桂林理工大学硕士学位论文 和地下水科学的研究，均具有十分重要的参考价值。 1 2 国内外研究现状 水环境质量评价一般有两项内容：一是基于特定水质标准的水质量评价，通 常是评价现状条件下的水质量状况，是进行其对某种用途的适宜性评价。为了规 范人们的用水行为，国际国内或有些地方均制定了适合不同用途的水质量标准， 这些标准就是开展该项工作的评价依据。二是基于背景值或污染起始值的污染程 度评价或动态变化评价，该项评价内容前者注重现状的污染程度，后者则注重水 质的动态变化过程；该项工作没有具体的规范和依据，要靠长期以来的资料积累， 往往可以揭示水质变化的原因或机理，是进行水质量变化预测、水质量改良和水 环境保护的依据1 2 j 。 上世纪6 0 年代以来，世界各国开始注意环境质量评价研究工作，1 9 6 9 年， 美国制定的国家环境政策法中首次建立了环境影响评价制度；1 9 7 1 年，美 国科协主持召开了环境质量指标讨论会；1 9 7 4 年，国际科学联合会、环境科学 委员会在加拿大召开环境质量会议；1 9 8 0 年，联合国环境规划署颁布了工业 环境评价指南，提出了国际性通用的评价准则。这是人类在环境问题认识上的 一次飞跃。这一时期的环境问题主要是局部污染问题，所以当时环境质量评价的 重点放在了单个项目的评价上，形成了主要考虑局部环境质量的传统环境影响评 价方法【3 卅。 地下水水质现状评价是环境质量评价的重要组成部分，其评价思想和方法与 环境科学的环境质量评价方法密切相关。在1 9 6 5 年，美国俄亥俄州河流卫生委 员会的r k h o r t o n 发表了一种水质评价的指数体系，并提出了制定指数的步骤， 第一是要选择建立指数时所需要的质量特征，即表示水质的水质参数值：第二是 根据每种参数确定评价等级；第三是定出各参数的加权值。1 9 7 0 年，r m b r o w n 发表了评价水质污染的水质指数( w q i ) ，并得出对水质有关的1 1 种重要参数， 针对他们得相对重要性，定出他们的权系数。1 9 7 4 年，n l n e m e r o w 在其河 流污染的科学分析一书中提出了另一种指数的计算方法尼梅罗法，并对纽 约州的一些地面水的污染情况进行了指数计算。1 9 7 7 年，s l r o s s 根据b o d ， 氨氮、悬浮固体及d o 四项指标，对英国克鲁德河流域主、支流的水质进行了评 价f 7 10 1 。 国内水环境质量评价始于7 0 年代。1 9 7 4 年，我国提出了第一个综合表示水 质污染情况或综合评价水污染的指数，其提出的目的是：期望用一种最简单的、 可以进行统计的数值来评价多种污染物质影响下水质的污染情况，改善用单项指 标表示水质污染不够全面的缺欠：解决用多项指标描述水质污染时，不便于进行 2 桂林理工大学硕士学位论文 统计、对比和综合评价的困难；在1 9 7 5 年北京西郊环境质量评价工作中提出来 了水质质量系数；1 9 7 7 年，在“南京城区环境质量综合评价 研究中，提出了 “水域质量综合指标”，用以评价环境中水要素的质量，其选用酚、氰、铬、砷、 汞作为污染因子，按水域质量综合指标定出水域的水质分级标准。该方法考虑了 不同的污染物乘以一个权系数，但权系数的确定属主观规定；7 0 年代中期上海 地区水系水质调查组提出了“有机污染综合评价值 的概念；1 9 7 8 年，中国科 学院地理研究所在对我国地表水水质污染现状评价的研究中提出了一种评价地 表水质污染的指数，它亦选用酚、氰、铬、砷、汞污染物作为评价指标，此外又 加入了c o d 和d o 两种表示水质受有机污染的水质参数作为指标；7 0 年代末广 州进行水质评价时，把测定项目分为无机类、有机类和重金属类3 类，将水质评 价指数也分为3 类，即分指数、类指数和综合指数，从而分级进行评价。先按分 指数可将水中污染物影响的大小进行排序，查明哪些是主要污染物；按类指数， 可辨明水是以无机、有机或重金属等哪一种污染为主；综合指数可以做出总的评 价，这样可查明水质污染程度和污染特点，以便于提出针对性的治理意见 1 训。 8 0 年代后期，随着计算机技术的发展、数学理论的深入研究，使现代数学 理论应用于水环境质量评价得以实现，基于模糊理论的水环境质量评价法1 1 5 1 。7 1 、 基于灰色系统理论的水环境质量评价法【1 8 2 0 1 、基于统计理论的主成分分析法 2 1 , 2 2 】、基于可拓学的物元分析法【2 3 2 5 1 、基于神经网络的水环境质量评价法【2 6 2 8 】 相继出现并得到了广泛的应用，近年来遥感( r s ) 和地理信息系统( g i s ) 技术也开 始逐渐应用于水环境质量研究1 2 9 1 ，实现定量监测水体的污染程度和污染类型。 1 3 研究区水文地质研究程度 该区自五十年代至今，由不同的地质队在不同的时间针对不同的矿产作过多 次地质工作，但水、工、环地质工作则极少，仅有： 1 、1 9 8 0 ，广东省地质局完成高要幅1 ：2 0 万区域水文地质普查，提交了区 域水文地质普果报告。 2 、1 9 9 1 年2 月至1 9 9 3 年1 0 月，广东省地质勘查局七五七地质大队在高要 县长坑金矿( 富湾银矿北部) 地质普查和中段勘探的同时，进行了相应的水文地 质工作。 既未对矿区内地下水环境进行系统研究和评价，也未对不同含水层组水质特 征进行分析、比较和研究。因此，本次研究不但填补了富湾矿区地下水环境质量 研究的空白，也为矿山可持续发展提供了必不可少的实际资料。 桂林理工大学硕士学位论文 1 4 本文研究的主要内容、采用方法及技术路线 1 4 1 主要内容 本论文的主要研究内容如下： ( 1 ) 矿区自然地质环境条件介绍：主要包括地形地貌、气象、地表水、地层 岩性、地下水、断裂构造等。 ( 2 ) 查明矿区水文地质条件：包括地下水含水层组特征、地下水的类型、地 下水动态特征、西江河水与地下水的水力联系及地下水的补给、径流、排泄； ( 3 ) 对地下水水样进行了化学成分的分析，并运用s p s s 软件对化学成分进 行聚类分析，了解各地下水含水层的水力联系。 ( 4 ) 地下水环境质量评价：选取了合适的评价因子，并运用综合评价法、模 糊综合评价法和物元可拓法对地下水质量进行评价，对比分析三种评价结果，确 定地下水环境质量的等级。 1 4 2 研究思路及技术路线 具体研究方法如下： ( 1 ) 通过对研究区前期资料的整理收集和成果汇总分析，掌握研究区地形 地貌、气象、地层、构造等相关基础资料。 ( 2 ) 利用钻孔等资料，分析各岩组的富水性及其水的赋存特征，并划分出 含水层和隔水层。 ( 3 ) 利用钻孔所揭露的溶洞的统计资料，分析出该区的岩溶发育的基本规 律。 ( 4 ) 在野外水文地质调查、动态观测以及抽水试验、水样采集的基础上， 根据地层、构造及相关水文资料，分析地下水的补给、径流和排泄等水动力特征。 并在此基础上研究含水层系之间的水位特征及水力联系。 ( 5 ) 对采集的地下水水样进行测试，分析其化学成分，对地下水进行质量 评价。 ( 6 ) 通过分析研究区地质、水文地质条件，结合研究区实际情况选取出适 合研究区的地下水水质评价指标、评价标准以及地下水水质评价方法； 根据以上研究思路，确定论文的技术路线如图1 1 ： 4 桂林理工人学硕士学位论文 图1 1 研究技术路线 5 桂林理工大学硕士学位论文 2 1 地形地貌 第二章区域自然地质环境条件 区内属剥蚀丘陵残丘台地地貌，地形总体为西南及中部高，丘陵台地从西南 部沿北东方向从中部延伸至西江河边，是区内主要分水岭。区内最高点为位于西 南侧的凌云山，海拔4 1 4 6 0m ，山体标高一般1 0 0 - - - 2 0 0 m ，坡度较缓，最低点为 区内北东部的长坑水闸底，海拔约1m 。岩石风化强烈，基岩出露少，绝大部分 被坡残积层覆盖。 一 2 2 气象 本区属亚热带季风气候，温暖潮湿，四季不甚分明。据鹤山气象站提供的 1 9 9 2 2 0 0 6 年的统计资料，气象特点如下： 期间的年平均气温2 2 4 ，绝对最高气温3 9 6 c ，绝对最低气温2 6 。降 雨量充沛，多集中在每年的4 至9 月，多年平均降雨量18 7 7 9m i l l ，年最大降雨 量2 4 1 7 0m m ，年最小降雨量1 1 6 1 2m m ，月最大降雨量5 7 6 9m m ，日最大降雨 量2 6 0 4m m ，l 小时最大降雨量7 2 4r a i n ，一次连续性最大降雨量5 7 0 4 0m m 。 蒸发量较大，蒸发量多集中在每年的5 至1 1 月，年平均蒸发量1 4 8 8 2 m m ，年最 大蒸发量1 6 5 6 2 m m ，年最小蒸发量1 2 6 7 8 m m ，有冬春旱、夏秋涝特点。 本区遭遇热带风暴或台风较频繁，主要集中在每年的5 至9 月，最大风力达 1 2 级、风速达3 5m s 以上。 2 3 地表水 本区地表水系主要为西江河，在矿区东部从北西向南东流过，水量充沛，流 量大。据马口水文站的资料，西江河5 0 年一遇的洪水仅发生1 场，最高洪水位 1 0 0 6 m ，最大流量为5 3 2 0 0m 3 s ，最小流量6 3 4 0m 3 s ；河床形态总体上呈u 形， 最大切割深度为2 4 4 8 m ，多年平均含沙量o 18 4 k g m 3 ，多年平均输沙量为4 3 9 0 xl o t ，洪水期水质混浊，枯水期水色较清。在本次野外工作期间最高水位 1 8 6 4 m ，最低水位0 4 2 6 m ，平均水位0 9 6 6 m 。 其次是流经本区中部非常年性的长坑溪流，其水位、流量受降雨和西江水位 的控制，最高水位3 7 2 m 。雨季流量可达9 0 0 0 0 m 3 d ，旱季( 每年的1 1 月至次年 的3 月) 干涸。在本次野外工作期间最高水位2 3 1 4 m ，最低水位1 6 7 m ，平均水 6 桂林理工大学硕士学位论文 位1 9 0 7 m 。 此外还零星分布有山塘和小型水库等其它水体，总容水量约为1 7 0 7 万m 3 。 2 4 地层岩性及富水性 矿区出露的地层主要有第四系、白垩系、三叠系、石炭系，其岩性及其富水 性的特征按从老到新分述如下： 2 4 1 石炭系 下石炭统孟公坳组( c l m ) ：分布于测区的北中部，下部为浅灰色细砂岩、 粉砂质页岩：上部为深灰色泥质灰岩，裂隙发育，泉水流量o 0 2 6 - - - 0 4 5 4l s ， 富水性中等。 下石炭系石磴子组( c l s h ) - 主要分布于测区北侧鹿洲及猫岗一带，小部分 出露于测区东北角及西南角。浅灰、灰黑色中厚层厚层状生物碎屑灰岩，局部 蚀变成硅化灰岩，并有辉锑矿化及金矿化，偶夹含炭钙质泥岩或泥质粉砂岩，厚 度大于1 2 5 m 。裂隙稍发育，均被方解石脉及石英充填。泉水流量o 0 1 8 l s ，富 水性弱。但在金利镇钟家村一带曾发生过浅部岩溶塌陷，故其富水性有待进一步 查明。 下石炭统测水组( c l c ) - 主要分布于珠江村九龙村一带，另在下陈等村南 东侧有小范围分布，厚度2 0 - - - 4 0m ，岩性为灰白、棕红色石英砂岩，夹灰深 灰色钙质粉砂岩、泥岩，局部夹炭质页岩、灰岩透镜体，裂隙较发育，大多被泥 质及方解石脉充填，偶见地下水活动痕迹，局部钻孔见漏水。泉水流量o 0 3 3 l s ， 富水性弱。 下石炭统梓门桥组下段( c l z l ) ：分布于全区，大部分被覆盖，仅在北西角 见条带状出露，岩性为灰深灰色中厚层状含泥质灰岩，夹薄层灰岩、泥岩，厚 度8 - 5 3 m ，岩层倾向南东，倾角约为4 0 。，裂隙稍发育，均被方解石脉充填， 导水性差，不透水，隔水性好。 下石炭统梓门桥组上段( c l z 2 ：主要分布于测区迭平九龙村及北部的长坑 一带，出露面积较小，岩性以浅灰色含生物碎屑角砾状灰岩为主，夹灰白、棕黄 色硅化灰岩和粉砂质泥岩，厚度8 1 2 m 。裂隙发育，但多被方解石脉充填，偶 见地下水溶蚀痕迹，岩溶较发育，溶洞能见率2 1 5 1 ，岩溶率1 8 8 ，钻孔揭 露溶洞最大1 7 9m ，最小0 1 0m ( 不含发育于f x l 断裂中的空洞) 。溶洞充填物 为粘土及少量碎石。见溶洞后孔内动水位有突降并见全漏水现象。其富水性中等。 7 桂林理工大学硕士学位论文 2 4 2 三叠系 上三叠统大迳段( t 3 x d ) ：分布于测区中部，岩性为砾岩、砂砾岩、砂岩， 厚度2 - 16 5 m ，岩层倾向南东，倾角3 0 - - 6 0 。裂隙发育，部分被炭泥质充填， 局部见地下水活动的痕迹，泉水流量0 0 4 - - , 0 1 5 5l s 。富水性不均一，富水性弱， 多数可视为相对隔水层。 上三叠统小坪组风岗段( t 3 x f ) ：呈条带状或片状露于区域水文地质单元的 中部，西部。岩性为岩质泥岩，粉砂质泥岩，页岩，粉砂岩，厚度5 - - 1 0 5 m ，岩 层倾向南东，倾角3 0 - - - 5 0 。层理、节理发育，闭合不透水，泉水流量0 0 1 4l s ， 富水性极弱，为相对隔水层。 上三叠统松柏段和凌云段( t 3 x s 及t 3 x l y ) ：测区大部分有出露，主要分布于 中部及北部、东部，岩性为砂砾岩、杂砂岩、粉砂岩、泥岩，厚度2 - 2 0 0 m ，裂 隙发育，且多为方解石脉所充填。泉水流量0 0 3 9 1 0 3 2 5 l s ，富水性不均一， 富水性弱，多数可视为相对隔水层。 2 4 3 白垩系 白垩系百足山群( k l b z ) ：分布于大顶岗一带，下部为杂砾岩，局部夹薄层泥 岩，厚7 - - 6 8 m ；上部为灰岩砾岩，局部夹砂岩，厚2 3 - - 1 0 3 m 。裂隙、孔隙发育， 但闭合，连同性差，钻孔c k 2 0 0 1 、c k 2 0 1 1 单位涌水量均为0 0 0 1 l s ，为相对隔 水层。 白垩系三水组( k 2 s ) - 分布于测区中南部，下部为紫红色砾岩夹粉砂岩；上 部为紫红色粉砂岩，局部夹薄层泥岩。厚度4 0 - - 1 5 0 m 。裂隙、孔隙发育，但闭 合，连同性差，泉水流量0 0 1 8 o 3 2 5l s ，富水性弱。 2 4 4 第四系 主要分布于西江河的一级阶地及残丘台地沟谷和山间谷地中，在区内沿山脉 两侧分布，岩性为亚砂土、亚粘土、粘土等，厚度一般1 2 0 m ，含孔隙潜水， 埋藏较浅，水位埋深一般为o 1 5 2 1 5m ，局部自流( z k 3 2 0 6 ) 或呈沼泽地带出 露，泉水流量0 0 1 4 , - 、一0 2 6l s ，水量贫乏，富水性弱。 2 5 断裂构造 地质上隶属于华南加里东褶皱系上古生代粤中坳陷和中生代断陷盆地及新 生代三水裂谷盆地的西部边缘，位处北北东向恩平一新丰深断裂带与东西向高要 8 桂林理工大学硕士学位论文 一惠来深断裂带及三洲西樵山大断裂的复合交汇部位。狭义上讲，矿区位于粤 中坳陷的三洲上古生界断陷盆地的北西缘，完全处于石洲断裂与西江断裂的交切 部位。 区域构造发育简单，主要由江根向斜构成，主要分布于长坑村南侧一带，发 育于三叠系上统小坪组松柏段之中。轴线略具舒缓波状，轴部为含砾粗砂岩、砂 砾岩夹粉砂岩。两翼由细砂岩、泥岩夹煤层组成，北翼产状1 4 0 1 5 0 0 2 2 0 5 0 0 ， 南翼产状3 1 0 - 3 2 0 0 2 2 0 4 0 。，向斜的剖面形态为一轴面近于直立，转折端略有起 伏的向斜构造，生成于三叠系以后。 区内断裂简单，主要有北东、北西向两组断裂。 ( 一) 北东向断裂 l 、t 3 x 与c 1 分界面的层间剥离断裂( f x l ) 即石洲断裂的北东段，为一逆断层。在区内主要表现为层间剥离断裂( 带) ， 西起于茶地水库，经石洲、迭平、鹿洲、长坑至大顶岗，长约1 4 k m 。总体北东 4 5 。- 5 5 。，倾向南东，倾角平缓，并呈波状起伏，沿上三叠统与下石炭统的界 面往南东舒缓伸展。断裂破碎带厚数米至数十米，最厚可达一百多米。断层岩性 主要有硅化砂岩、砂砾岩、硅化岩、角砾状灰岩等组成的破碎蚀变带，富水性不 均一。钻孔在该破碎蚀变部位大多发生漏水，是主要的含水构造体。 2 、下湾断裂 走向北东，倾向南东，陡倾角，是地堑式正断层，地表多被下第三系覆盖。 断裂北起江根村，向南西经富湾中学、下湾、松柏坑、茶地水库至谭朗一带，长 l o 余公里。在上湾至下湾一带，破碎硅化砂砾岩发育，厚1 - 6 m 。该断裂位于 f x l 断裂南侧，认为其形成过程较长，未见泉水出露，也未见钻孔揭露控制，整 体为一推测断裂，其富水性有待进一步查明。 ( 二) 北西向西江断裂 呈北西向展布，呈隐伏状，总体沿西江河呈北西3 3 0 , - - 3 4 5 方向延伸，陡倾角， 断裂面平整光滑，局部可见表现为正断层的阶步或擦痕，其大多发育在山谷山沟 中，见泉水出露，泉水流量0 1 5 5l s 。富水性有待进一步查明。 9 桂林理工大学硕士学位论文 综合水文地质柱状图 符 号 水文地质特征 由 q 自 蓉 上 兰 水 曩 = - = _ ：1 竺! e j 期 柯蠢阶电爰拇答捂散沉积岩性为亚砂土、韭档- e , 船七瓣檀土- 水位埋澡为m l 卜 z l ，毗裹水a u 印7 0 0 4 6 1 i 太惦羽位精承i i 中o 0 2 为m 9 l 皿睦最舅嘶一o1 2 2 5 - 0 1 4 t n l 矾誓摩性舅为翳古水夙水藏荚蠢h 扣凸r 化目臣2 吼1 8 2 4 4 2 8 x n o l p i l1 7 。7 一一一 t 晨主曩分布午矿区膏部扛鞭臂明分割峡冉l k 出曩圃积卿l 衄l 上靠为麓者 砾岩。局部夹砂岩下部为杂砥岩屙部夹量掘若 厚目e ，口v1 7 1 - - 豫丑【j 1 | 但自d 合。连鼍l 绻矿区筢目耒览裹承出| 毫水1 蜘| i 下 百 尾 山 葬 为套l i j 浃积杷痒晨碱瘫部为杂礴者贼景色衄l 疆k 胸e 为轻秒喾饲蠢砂喾h 局部夹毙岩，铁质糟抛总宦妒i t l m , 球囊醇发鬣但厨台，连通往参墓木疽 , 0 3 9 1 【上，i 水性羁磊a o l 翱a 1 1 牯乳抽咪试验绩，艮单位蒋水量口一0 加。卜0 0 0 1 工 皿髓釉舶1i o 脚1 细q 即勤晡时眯风水晚盟盼柏曩矿n 廑粥崩 一均1 8 细一，p i - 1 5 3 1 - 毛 -