贵州省地质矿产勘查开发局115地质大队 贵州清镇 551400
摘要：研究区是以裂隙含水层充水为主、顶底板直接充水，水文地质条件较复杂的岩溶裂隙充水型矿床。本区构造复杂，断裂构造较发育，水文地质条件受断层影响较大，断层及其破碎带与区内地表水体及其他含水层有一定的水力联系，未来矿山开采时，断层将成为矿床充水的通道，建议断裂带及附近留为保安矿柱，防止地表水体沿断层裂隙带涌入矿坑，发生矿山突水事，并生产期进一步加强水文地质工作，对断裂构造加强调查研究以确保生产安全。
关键词：猫场矿区；断裂带；矿床充水
大规模的北东向复式褶皱和北东向断层组成的构造轮廓是本区构造之主题骨架，区内地质构造的宏观特征为相对“褶弱断强”[1]。研究区位于大翁岭背斜的西翼，地层倾缓，倾角一般小于10°；区内主要断层有F30、F32、F38，对水文地质条件影响极大；节理裂隙较发育，为含水层地下水沟通的另一通道。为此，断裂带对矿床充水的影响为一部可忽略的因素。
1.工程概况
研究区处于一个完整的水文地质单元中的径流区。区域构造属扬子准地台四级构造单元贵阳复杂构造变形区，矿区正处于该变形区内的北东向构造与南北向构造的交接复合部位，与矿区有关的区域构造实体主要由东、西两个构造分区组成：东区为南北向槽形羊昌向斜(又称老王冲向斜)；西区为北东向长条形三岔河背斜(又称大翁岭背斜)(图1)。研究区位于大翁岭背斜西翼，总体属构造剥蚀中低山区，地下岩溶发育，以溶蚀孔洞裂隙为主。
2.断裂带水文地质特征
本区处于北东向构造带与近南北向构造带的复合部位，北东向构造带为早期近南北向反扭力偶合作用之结果，呈现出一系列北东向的折皱与反扭斜冲逆断层或斜落正断层；近南北向构造带则属后期由东而西单向压应力作用之结果。
区内以北东东向、近南北向两组最发育。北东东向组者主要有F32、F38、F17、F106等；近南北向组者有F30、F116、F18等。北西向者仅有F31，北东向仅F115。可能影响勘探区的水文地质条件的断层主要有：F32、F38、F30。下面主要对F32、F38断层的水文地质特征分述如下：
①F32：为压扭性断层，规模较大，走向延伸大于5km，与F38共同构成首采区的南部边界。断层走向北东，倾向北西335～345°，落差20～50m，由东到西落差逐渐增大。断层破碎带较窄，一般宽0.1～3m，断层北西盘抬升，具反时针方向扭动的特点。断面两侧见逆冲式拖曳褶曲，地层发生柔皱或倾角变陡。
地表有明显露头，断裂构造岩为压扁角砾岩，碎裂岩和糜棱岩等，角砾磨圆度较好，成分较复杂，角砾成分以上、下两盘岩性为主，胶结较紧密，胶结物成分与角砾基本一致。
钻孔揭露：钻探中有20个钻孔见该断层破碎带，断层破碎带见角砾，角砾为浅灰色白云岩颗粒，呈棱角状、次圆状，砾径一般1～15mm，被呈浅黄色白云质紧密胶结，局部擦面清楚，擦面轴夹角55°，方解石脉特别发育。此段钻探钻进过程中水位无明显变化。
剖面揭示：断层断距落差由西向东先增大后减小，总体断距落差为20-80m。而P2l的最大厚度为33.16m，因此在局部断层F32上盘C1b与下盘P2q2底部对接，成为P2q+m与C1b地下水连通的通道之一（图2，图3）。
②F38：位于研究区中部，为F32北侧的派生小断层，为一张扭性断层。走向与F32平行，倾向北西320～340°，倾角70～80°，断层北西盘下降，为正断层，地层落差小于20m。由于断层延深150m左右被F32交切，故对矿层无直接破坏作用。
钻孔揭露：钻探中有16个钻孔见该断层破碎带，断层破碎带见角砾发育，角砾呈棱角状、次棱角状，砾径1--10mm，角砾为浅灰色白云岩颗粒。往北东方向埋深逐渐增大，北部矿系被F32交切。BZKS1对破碎带抽水，q=0.333L/s.m，计算出F32断层的渗透系数K=0.5116m/d,为透水断层。
3.断裂带对矿床充水的影响
断裂带是影响矿床充水的一个重要因素，区内断裂带对矿床充水的影响主要表现在以下几个方面：
①沿导水断层F30的径流带，由于断层具有导水性，且向西北方向延伸与F19相接，地下水沿断层裂隙带排泄出研究区。未来矿井开采时，F30断层将成为地下水倒灌的通道。
② 区内主要断裂为透水断层，F30为局部阻水的导水断层，上层地下水沿断裂带补给下层， F32断层局部（BZK135附近）沟通P2q+ m与C1b，使得断层北西侧C1b含水层接受P2q+ m的侧向补给。
③区内断层发育，伴随断裂形成的构造节理 裂隙、岩层层间裂隙也较发育，这些断层和节理裂隙破坏了岩层的完整性，并成为含水层中地下水向矿井集中充水的通道。
④未来开采中，地下采空必然造成矿坑顶板一定程度的坍塌、引起矿坑顶板冒落导水裂隙带形成。而导水裂隙带处矿坑塌陷容易导致P2q+m的地下水灌入矿坑，导致安全事故。
4.结论与建议
结论：
a. 断裂带连通地表水、P2q+m、C1b及∈2—3ls，揭露点进水方式为直接突水。
b. 矿床主要充水水源是摆佐组+娄山关组（C1b+∈2—3ls）地下水，充水途径为岩溶管道、导水裂隙，地表岩溶洼地及落水洞等,充水方式为直接进水。
建议：
a. 未来矿井开采，加强矿山开采过程中的断裂带的研究，以便指导开采工作的顺利进行。
b. 未来矿井开采，揭露断层时瞬间最大涌水量可能远超过预测最大涌水量，建议断裂带及附近留为保安矿柱，防止地表水体沿断层裂隙带涌入矿坑，发生矿山突水事故。
c. 加强C1b直接裸露区河床质量监测（特别是断层切割带），及时修补破损河床。
参考文献：
[1]贵州省地矿局115地质大队.区域地质调查报告（1：50000猫场幅、清镇幅）[M].1990.1:131
论文作者:戴柳珍,朱焕然,陈立
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第8期
论文发表时间:2017/8/14
标签：断层论文; 东向论文; 裂隙论文; 矿床论文; 水文地质论文; 地下水论文; 矿坑论文; 《建筑学研究前沿》2017年第8期论文;