拉珠扎嘎金矿初步矿床水文地质勘查课程设计大学毕设论文Word文档下载推荐.docx

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150********50；

矿山名称：

阿拉善左旗珠拉黄金开发邮箱责任公司。

开采矿种：

金矿。

开采方式：

露天开采。

有效期限：

五年，2006年5月至2011年5月。

开采深度：

由1429M至1150M标高。

珠拉扎嘎金矿位于阿拉善左旗（巴彦浩特镇）北北西直距约160KM，运距约200KM；

位于吉兰泰火车站北西直距约80KM，运距约130KM；

阿拉善左旗~额济纳旗有省道S218从矿区西侧15KM处通过，由公路至矿区有简易公路通过，交通尚属便利。

1.3自然地理与经济概况

珠拉扎嘎金矿矿区属低山丘陵区，最高海拔高度1434M，最低1381M，相对高差53M。

区内沟谷较发育，多为宽缓的“U”型沟谷，山体多呈浑圆状，走向NE30°

。

矿区北邻巴丹吉林沙漠东端南缘，风蚀作用强烈，山前为荒漠戈壁和风城山区区内属寒温带的大陆性干旱气候，全年多风少雨，多年平均降水量117.7MM、蒸发量2972.0MM（20CM口径蒸发器），蒸发量为降水量的25.25倍，降水量多集中在7~8月份；

主导风向为西北向，最大风速28M/S。

区内最高气温可达40℃，最低气温-36℃，昼夜温差达23.1℃。

历年11月下旬至翌年4月下旬为冰冻期，最大冻土深度可达1.4M。

依据“中国地震烈度区划图”（GB-18306-2001）划分，地震动降至加强度（g）为0.15，对照烈度7.5度，区内无破坏性地震记录，近年来未发生过破坏性地震。

区内基岩出露较好，构造裂痕发育，水系不发育。

矿区及附近为少量牧民散居区，以牧业为主，劳动力缺乏，工业极不发达，生产、生活物资及燃料均依靠外地供应。

矿区南侧的井泉水量不大，仅可供生活用水，且水质较差。

现状生产、生活用水由15KM外的巴彦若日公苏木输水管道提供，水质较好。

1.4工作的目的与任务

结合现状，环境矿产资源储量及分布，进行矿床水文地质初步勘察工作。

目的是确定该矿区所处的地下水含水系统、流动系统的形成条件、空间结构和边界性质；

计算地下水系统的天然补给量、储存量；

设计降深时的最小、最大容水量；

矿区疏干量对沙漠生态环境的影响作用；

疏干水量的合理利用，为变更开采方式及后期规划设计、矿山生产建设等事宜提供水文地质依据。

本次论文具体目的是：

1、充分收集分析利用已有的水文地质、地质资料及采矿权人提供的各种采矿工程资料，了解区内金矿体的变化情况，根据确定的地下水含水系统形成的地质条件，变质岩、岩浆侵入岩及第四系堆积物的空间分布，裂痕，孔隙含水层（水）的渗透性和给水性能。

2、根据矿区试验数据和露天开采方式，建立概念模型及相应的数学模型；

计算最大、最小矿坑涌水量（疏干工程排水量）

3、评价现状、远景疏干排水量对沙漠地下水位影响作用，疏干水的总和利用，水文地质环境评价。

2、水文地质条件

2.1区域地层概括

古生代及其以前地层大致以北纬40°

线为界，南、北的沉积建造和生物群特征差异明显。

南部为华北地台，北部为中亚---蒙古地槽。

古生代末期地槽回返，使华北地台与其北的西伯利亚台连成一体，构成古亚洲大陆。

嗣后，中、新生代的沉积差异不大。

2.2珠拉扎嘎金矿矿区地下水含水系统地层

珠拉扎嘎金矿区域地层属于华北区，阿拉善分区，阿拉善右旗小区。

出露地层有前长城系阿拉善群古老变质岩系；

震旦亚界长城系、蓟县系、青白口系变质岩；

二叠系火山碎屑岩系；

侏罗系、第三系碎屑岩；

第四系松散堆积层。

加里东期、燕山期侵入岩和少量华力西期、燕山期喷出岩。

珠拉扎嘎金矿矿区地下水含水系统地层单一，为：

震旦亚界长城系、蓟县系、青白口系变质岩：

第四系上更新统堆积层和全新统松散堆积层：

岩浆岩。

2.3珠拉扎嘎金矿矿区地层

矿区范围内基岩出露面积8.1平方千米，岩性组合为一套滨海相碎屑岩沉积和碳酸盐岩沉积。

2.4区域构造及矿区构造

珠拉扎嘎金矿区域位处阿拉善弧形构造东翼反射弧转折端北东向构造与东西向复杂构造交汇部位，遭受了多期次复杂的构造运动，不同方向，不同性质，不同规模和不同期次构造行迹广泛发育。

总体上主要受东西向构造带和阿拉善弧形构造运动（>

800KA）奠定了该区的构造格架，而后经过了多次改造，燕山运动（65-205MA）形成了东部布罗史台山、中部巴音希博、南部巴音诺尔公公梁中生代隆起和北部的阿毛苏中生代沉降带；

喜山运动（<

65KA）形成了沿克布尔海---巴音诺尔公断谷的两棵树、阿拉毛台、巴音诺尔公、伊和布鲁格一系列北东向第四纪断陷盆地。

受哈拉毛台-巴音毛道断裂控制，南部巴音毛道第四纪盆地呈近东西向展布。

2.5矿床及矿体

矿区除采空区外，四周多为沙土所覆盖，局部出露中元古界。

岩浆岩和断层、褶皱构造均较发育。

区内为一南东倾的单斜构造，地层倾向120°

~170°

，倾角30°

~50°

，从北到南底层趋于变缓。

矿体主要为顺层产出，形态以似层状、透镜状为主，脉状次之。

矿体规模变化较大。

金矿体基本集中产出在蓟县系阿古鲁沟组一岩段四亚段（Jxa1-4）中，该段地层厚近300m，岩性以变质钙质砂岩、粉砂岩为主，其次是粉砂质绢云母板岩，夹多层流纹岩及微晶大理岩，有时出现凝灰质板岩，不同岩性频繁交替出现，岩相变化大，层间裂隙亦相对发育，另外，其它方向的裂隙也普遍较多，这为成矿热液活动创造了良好条件。

向深部到三亚段时，金矿化明显减弱了，而Pb～Zn矿化增强，方铅矿和闪锌矿在碳酸盐岩中呈浸染状或不规则脉状分布。

向上到五亚段，金矿化和硫化物伴随着蚀变作用的减弱也随之消失。

矿区内，已控制金矿体主要分布在34线南西，矿体受层间裂隙及层间滑动断层控制，因此，绝大部分矿体顺层产出，局部有穿层现象，特别是在赋矿地层中有多组裂隙存在情况下，常在裂隙交叉部位形成瘤状、囊状矿体。

矿体形态以似层状、透镜状为主，脉状次之；

矿体规模大小不一，长10余米到300余米，厚数＋厘米到数十米，延伸可达近200m。

矿体总体走向以北东南西向为主，倾向东南，倾角35°

～45°

，矿体沿走向常出现分枝复合、膨大收缩、尖灭再现现象。

矿体矿石品位在1.0～8.8310-6之间变化，与矿体规模大小无关，而与矿体形态和矿石自然类型有关，即脉状矿体的含金品位一般高于似层状、透镜状矿体,氧化矿品位略高于原生矿。

矿体对比连续情况及成矿地质规律由东向西可划分为三个金矿段（即A、B、C矿段）。

F2以东为A矿段，F2～F1间为B矿段，F1以西为C矿段。

A矿段：

位于北东向之F2正断层东南侧的断层下盘。

该矿带由11个小矿体组成，编号为AK1、AK3、AK5～AK12及AKM1。

控矿地层倾向南东，倾向145°

～150°

±

倾角34°

～40°

AK1、AK3、AK5及AK6围岩为阿古鲁沟组一岩段四亚段第三岩性层（Jxa1-4-3）之含阳起石化变质粉砂岩，AK7～AK12及AKM1围岩为阿古鲁沟组一岩段四亚段第二岩性层（Jxa1-4-2）之变质钙质粉砂岩、变质石英粉砂岩。

B矿段：

位于近南北向之F1平推断层东侧之断层下盘。

为矿区主要矿段。

共圈定金矿体12个，编号为BK1～BK9及BK12、BK13，其中BK1、BK2、BK3-1、BK3-2等矿体地表出露，BK4～BK13为盲矿体。

矿体产状与地层产状基本一致。

地表出露矿带宽度约260m,长度约350m,总体走向约35°

，倾向130°

～165°

～42°

该矿段沿倾向深部被F2断层截切。

矿体围岩主要为阿拉鲁沟组一岩段四亚段第二岩性层（Jxa1-4-2）之变质钙质粉砂岩、泥板岩。

C矿段：

位于F1平推正断层西侧之上盘。

该矿段由6个矿体组成，编号为CK3～CK8，其中CK4、CK5出露地表，其它为盲矿体。

矿段地表出露宽度约105m，工程控制长度约120m，受NNE向断裂多次活动影响，使靠近断裂的矿体呈近EW走向。

控矿地层倾向145°

～195°

倾角25°

矿体围岩主要为阿拉鲁沟组一岩段四亚段第二岩性层（Jxa1-4-2）变质钙质粉砂岩、泥板岩。

2.6气象

本区属典型大陆性干燥气候区，夏季酷热，冬季寒冷，温差大，风沙多，降水量少，蒸发大。

根据巴彦诺日公气象站1965～2002年的资料（表4-1）统计：

年降水最高值为253.7mm（1977年），最低值为52.1mm（1965年），极值比4.87，多年平均降水量为117.7mm；

年蒸发量最高值为3239.0mm（2001年），最低值为2719.5mm（1983年），极值比1.19，多年平均蒸发量为2972.0mm（20cm口径蒸发器），为降水量的25.25倍；

多年平均气温7.3℃，夏季最高气温可达38.8℃（1978年7月6日），冬季最低气温低至－36.6℃（1967年12月7日），昼夜温差一般可达20～30℃。

酷夏午后地面温度高达摄氏60余度，而午夜竟低至摄氏10度，温差大于50度；

区内云雾稀少，日照强烈，多年平均日照时间3030.5h，即使冬季也日达7～8h；

多年平均无霜期206d；

因受蒙古高原气压的影响，多年平均气压868.6mb；

多年平均相对湿度39.3%；

风多集中于春秋两季，特别是春季，3～5月盛行西北风，风力一般为3至5级，多年平均风速3.1m/s，最大风速曾达22.3m/s（1973年11月14日），多年平均大风（八级）日数39天。

3、珠拉扎嘎金矿矿床（井）水文地质类型及矿坑（井）疏干工程排水量

依据中华人民共和国国家标准（GB12719—1991）矿区水文地质工程地质勘探规范及珠拉扎嘎矿区水文地质初步调查工作，可确定珠拉扎嘎金矿是以裂隙含水层（体）充水为主的矿床。

3.1矿区地下水系统充水条件

珠拉扎嘎金矿地下水系统位处巴音希别隆起带西北边缘，地理坐标：

E104°

52′00″—105°

07′30″，N40°

08′33″—40°

15′16″；

雅布赖—迭布斯格大断裂（编号①），在巴音诺尔公西的哈拉毛台向东分为南北两支，控制着珠拉扎嘎金矿地下系统的地质体结构，同时也控制着矿产资源的分布和产状。

形成了巴音希别变质岩北西向推覆构造体，使得中远古界蓟县系巴音希别群下岩组含矿层出露地表，为珠拉扎嘎金矿露天开采和浅层巷道采矿创造了良好的矿体埋藏体条件。

3.1.1排泄基准面以上是以大气降水、洪流渗漏为充水水源矿床

珠拉扎嘎金矿地下水系统，北部及东部为基岩构造剥蚀低山丘陵，以山脊地表分水岭为界；

西部为塔克林敖包南北向展布山前洪积扇分水岭边界；

南部东西向展布的哈拉毛台—巴音毛道隐伏断裂确定为流量边界；

面积165.56km2。

其中构造剥蚀低山丘陵区出露面积64.50km2；

第四系松散堆积物直接覆盖在花岗岩和变质岩之上，由自北而南展布的海生哈日、敖格之木山冲—洪积扇所组成，出露面积100.96km2（图2）。

雅布赖—迭布斯格大断裂南支哈拉毛台—巴音毛道大断裂横担于珠拉扎嘎金矿南部，众多节性湖泊串珠状呈东西向展布，构成地下水含水系统南部边界。

该大断裂带是珠拉扎嘎金矿地下水系统地下水天然排泄基准面。

根据阿19号钻孔及民井资料，水位标高1314.91m。

排泄基准面以上基岩含水体平均厚度45.09m。

矿区距离该边界2.8km。

哈拉毛台—巴音毛道大断裂控制的巴音毛道第四系盆地，主要汇流来自南部巴音乌拉山系及斜平原地下水。

根据阿1、阿19号东西向钻孔剖面图，在南边界处第四系松散沉积层厚度大于200m，主要为更系统中粗砂、中细砂及粉砂。

南部巴音诺尔公公梁隆起带山势高耸，汇水面积大，是巴音毛道第四系盆地的地下水主要补给区域。

如果金矿地下采矿达到1314.91m以下，南边界哈拉毛台—巴音毛道大断裂将形成断裂带矿床充水通道，可能发生灾害性突水。

故此，珠拉扎嘎金矿矿区露天开采设定为1314.91m以上，地下开采设定为1314.79—1150m标高。

珠拉扎嘎金矿低山丘陵区地面高程一般为1450—1650m，年均降水量为128.34—144.34mm，多年平均降水量为136.34mm。

该系统构造剥蚀丘陵区大气降水总量为879.40万m3/a。

地下水天然补给量由大气降水入渗补给和洪流渗漏补给所组成，构造剥蚀低山丘陵区降水入渗补给量25.50万m3/a、洪流渗漏补给量91.51万m3/a。

排泄基准面以上地下水储存量9306.58万m3。

第四系松散沉积区地面高程一般为1317—1450m，年均降水量为117.7—128.34mm，均值123.02mm，大气降水总量1242.01万m3/a。

地下水天然补给量由大气降水入渗补给和洪流渗漏补给所组成，第四系松散堆积区降水入渗补给量452.09万m3/a、洪流渗漏补给量226.19万m3/a。

排泄基准面以上地下水储存量64205.51万m3。

珠拉扎嘎金矿地下水系统出露基岩为元古代地层，属华北地层区巴音希别分区。

系统内出露有下元古界的上阿拉善群和中元古界长城系诺尔公群、蓟县系巴音希别群，山间洼地为第四系冲洪积砂砾石、中细砂、湖积风积堆积物。

构造剥蚀低山丘陵基岩由变质岩和岩浆岩组成，出露面积64.50km2。

地下水系统内构造剥蚀低山丘陵变质岩区为一推覆单斜构造体，呈北东—南西向展布，山体北部边缘陡峻，向南渐变平缓。

变质岩分布于珠拉扎嘎金矿地下水系统海生哈日—巴音希别山山区，向南至珠拉扎嘎毛道南侧，向东北尖灭至敖格之木山北麓。

地层自北西向南东由下元古界上阿拉善群克兰尼都组青灰色、灰白色大理岩、白云质大理岩，硅质条带条带状大理岩，中元古界长城系诺尔公群白云质结晶灰岩、变质钙质石英粉砂岩、浅灰色石英岩，蓟县系巴音希别群变质钙质石英粉砂岩、砂岩、粉砂质阳起石岩、云母板岩、条带状石英岩。

珠拉扎嘎金矿矿区北部至系统北界，呈北东—南西主要出露中元古界长城系诺尔公群塔克林敖包组浅变质滨海相碳酸盐类岩石，为灰色厚状白云岩、结晶灰岩、白云质结晶灰岩、硅质条带白云质结晶灰岩夹钙质泥板岩，发育大量叠层构造、角砾状构造。

构成了海生哈日—巴音希别山变质岩区的主体。

这些脆性、弱脆性碳酸盐类构造断裂、构造裂隙十分发育，并且位处地下水系统补给区，地面标高1450—1650m，而珠拉扎嘎金矿矿区位处巴音希别推覆构造变质岩向南突起部位，地面标高1381—1434m。

因此，大气降水形成的地表洪流、降水入渗和洪流渗漏都是开采矿床时地下、地面工程必须考虑的问题。

3.1.2地下水系统断裂构造、裂隙导水通道

珠拉扎嘎金矿地下水系统位处阿拉善右旗—雅布赖—迭布斯格大断裂（编号①）向东延伸的西侧分叉部位。

该大断裂北支向东经迭布斯格山一带与巴音乌拉山—狼山—色尔腾山南缘深断裂汇为一体；

南支在德斯特乌拉山一带与上述深断裂相接。

大断裂的北支南侧断陷的隆起带构成了珠拉扎嘎金矿地下水系统北部地下水分水岭边界；

南支是该系统地下水的排泄基准面边界。

以两分支大断裂为构造骨干的断裂系统，平面上交织出一幅以北东、近东西和北北东向为主，北西、北北西及近南北向为辅的线性构造图案。

大断裂北支由塔克林敖包—巴音希别—敖格之木山北部通过，逆掩断裂面向南东倾斜，同斜倒转的轴面也向南东倾斜。

推覆体之及间的滑动面倾角平缓，使山体地势特征为北陡南缓的阶梯状，阶梯南部为缓坡，这种缓坡的坡度角与滑动面的倾角相一致。

南支位处珠拉扎嘎金矿地下水含水系统南部边界，呈东西向展布，南倾；

向南与两颗树—巴音诺尔公梁东西向压性断裂相呼应，控制着巴音诺尔公—巴音毛道等宽阔、东西延伸的第四系盆地的分布。

受主体断裂构造的控制，珠拉扎嘎金矿地下水系统发育有4组次一级断裂：

（1）东西—近东西向断裂组：

分布于系统北部、中部6条以上。

主要为压扭性、压性断裂，沿走向多数被北东或北西向断裂切割、错移。

其形成时代为早古生代，华力西期构造活动强烈。

（2）北北东向断裂组：

分布较少，系统内主要发育3条，断裂性质为压扭性、倾向北西，切割东西—近东西向断裂，又被北西向断裂切割或位移。

形成于古生代，对古生代岩浆岩的展布有一定的控制作用。

（3）北西向—北北西向断裂组：

为系统内分布最多的断裂，主要倾向北东，分布于海生哈日—巴音希别山—敖格之木山一带达10条以上，呈群体出现。

倾角50°

—80°

，是高角度逆冲断层，断层带宽30—50m，结构面较光滑，见有明显擦痕。

断层带内糜棱岩、断层泥和挤压透镜体。

（4）南北—近南北向断裂组：

仅发育于珠拉扎嘎金矿矿区地段，单体规模在几公里以内。

上述断裂带大多因断层间的构造岩和充填物被压密或胶结成岩形成为隔水断裂带，透水断裂带次之。

而该地下水系统南部边界大断裂，规模巨大，透水部位与隔水部位相见出现，水文地质特征十分复杂。

珠拉扎嘎金矿矿区距离大断裂带<

2.8km，含矿地层呈一倾向南东的单斜产出，地层倾角30°

—45°

之间，随采矿深度愈接近大断裂。

据我国北方各大矿统计，当开采井巷穿过某些断裂时干燥无水或涌水量微小，但经过一段时间或回采达到一定宽度时，才发生底鼓、裂隙，继之突然大量涌水，这类事例在采矿史上屡见不鲜。

巴音西别构造剥蚀低山丘陵变质岩、侵入岩基岩区，构造风化裂隙十分发育，扭性裂隙发育强度远远大于张性裂隙与压性裂隙。

大多数裂隙面光滑，走向上呈直线延伸，弯曲延伸者为数甚少。

裂隙宽度一般1—2mm，最宽3mm。

被方解石或风成沙充填。

裂隙率为2—3%，个别达到大于3%。

裂隙发育方向主要为北西、北东走向，其方向以北东40°

—55°

，北西275°

—290°

，北西315°

—325°

三组为主。

由水文地质测绘资料可知，巴音希博基岩区裂隙发育具备如下规律：

（1）各构造体系均较发育，由于不同性质，不同方向，不同期次的断裂面相互穿插叠置，裂隙发育方向比较混乱。

（2）断裂发育地区尤其是断层交汇处裂隙率达4.76—5.92%，断裂不发育地区裂隙率低至1.13%。

（3）脆性岩石裂隙率大，脆—朔性岩石裂隙率变小。

火成岩平均裂隙率为3.2%，高达5.92%；

变质岩平均裂隙率2.23%，最大3.6%。

（4）与断层走向斜交两组扭性裂隙最为发育，一般每米5—10条，最高达20条；

而与断层走向平行或直交的裂隙不甚发育，一般每米3—5条，最多每米10条。

3.2矿床充水条件

3.2.1露天采矿高程的限定条件

珠拉扎嘎金矿矿区位处地下水系统南部，巴音希别隆起带向南突起部位，地理坐标：

E：

58′21.0″～104°

N：

10′51.5″～40°

采矿证详查范围1.953km2，赋矿标高1150m以上。

矿区平均地下水位1360.0m，水位埋深36.01m。

珠拉扎嘎金矿地下水系统所属地貌成因类型为构造剥蚀低山丘陵、洪积平原、风积平地砂和风积链状沙丘。

矿区属低山丘陵区，位处巴音西别构造剥蚀低山丘陵变质岩向南凸起部位，山体坡度30°

-40°

，最高海拔高度1434m，最低1381m，相对高差53m。

矿区内沟谷较发育，多为宽缓的“U”型沟谷，山体多呈浑圆状，走向NE30°

矿区含矿地层呈一倾向南东的单斜产出，地层倾角30°

之间，属缓倾斜岩层。

矿体多顺层产出，呈似层状、透镜状。

区内断裂及脉岩发育，矿体多被断裂及脉岩截切破坏。

矿体围岩以变质砂岩、砂质板岩为主，地表风化较强，节理裂隙发育。

由于矿床面积较大，矿体厚度大，埋藏浅，矿体间距不大，围岩及夹层剥离量不大，一些矿体裸露地表处于包气带中，适宜露天开采。

根据珠拉扎嘎矿区金矿祥查报告，最适宜露天开采的区段为6线～26线之间的B、C矿带+1270m～+1250m水平标高以上。

该区段以外及深部，矿体明显变薄，矿体间距大，不适宜露天开采。

上述观点仅从工程地质条件出发，没有地下水系统全面的勘查、分析研究。

珠拉扎嘎金矿地下水系统南部边界是雅布赖—迭布斯格大断裂南支哈拉毛台—巴音毛道大断裂，该大断裂带不仅是珠拉扎嘎金矿地下水系统地下水天然排泄基准面，而且是矿区深部开采疏干的定水头边界。

因此确定1314.91m水平标高以上为露天开采。

露天开采范围内，矿坑涌水量年动态曲线和降水曲线动态基本一致，涌水量大值出现在雨季和融雪季节，最小值出现在旱季。

3.2.2矿床出露及埋藏条件

矿区地层总体呈一单斜构造产出，山体坡度30°

，矿区断层发育，主要有四组。

北东向张扭性正断层，与地层走向趋于一致，倾向北西，平行排列，断层倾角陡，破碎带不甚发育，多见后期脉岩侵入。

一组为近南北向张扭性正断层，平行排列，倾向南西。

另两组为北北西向、北东东向平移正断层，断层面紧闭，矿区内规模最大的一条为F1断层，位于矿区中部，见有后期脉岩侵入。

矿区除发育上述四组断裂外，还发育层间断裂及节理、裂隙。

矿体围岩为变质石英砂岩、变质钙质砂岩、变质粉砂岩、砂质板岩、泥质板岩及少量大理岩，岩石致密坚硬，属坚硬岩石。

地表及近地表岩石为中等风化的岩石。

节理裂隙发育，属较坚硬岩石，围岩总厚度大于887.0m，

金矿体基本集中产出在蓟县系巴音希别群下岩组四段（可与阿鲁沟组一岩段四亚段对比Jxa1-4）中，该段地层厚近300m，岩性以变质钙质砂岩、粉砂岩为主，其次是粉砂质绢云母板岩，夹多层流纹岩及微晶大理岩，有时出现凝灰质板岩，不同岩性频繁交替出现，岩相变化大，层间裂隙亦相对发育，另外，其它方向的裂隙也普遍较多，这为成矿热液活动创造了良好条件。

向深部到三段时，金矿化明显减弱了，而Pb～Zn矿化增强，方铅矿和闪锌矿在碳酸盐岩中呈浸染状或不规则脉状分布。

向上到五段，金矿化和硫化物伴随着蚀变作用的减弱也随之消失。

按工程控制程度，矿体对比连续情况及