贵州省贞丰县矿山水文地质条件研究

赵振远，姚哈达

（贵州有色地质工程勘察公司，贵州 贵阳 550005）

贞丰县锣锅井断层位于贵州省贞丰县北侧者相镇至回龙镇一带，呈110°～290°方向延伸，倾向北，倾角60°～65°，在断裂带上实施的其它勘查钻孔显示该断裂带附近有水文地质异常显示，因此对锣锅井断层的研究可以从矿区水文地质开发利用以及下一阶段水文资源勘查提供地质依据，为地方经济可持续发展提供依据。

1 锣锅井断层构造特征

本次研究区主要出露锣锅井断层及灰家堡背斜，其主要特征如下：

锣锅井断层：位于灰家堡背斜北翼近轴部，西端延伸出研究区，东段在区内的田湾附近尖灭。力学性质为张扭性，呈110°～290°方向延伸，倾向北，倾角60°～65°，其多处被南北向、北东向的断裂错断，断续延伸长24km。该断层垂直断距200m～250m，破碎带宽度2m～40m，破碎带由方解石脉、团块状方解石、白云岩角砾及断层泥构成，影响带宽度局部达100m，上盘地层产状局部地段出现直立，岩石较破碎，次级断裂或裂隙强烈发育，铁红色薄膜顺裂面发育。

灰家堡背斜：为研究区北侧的主要构造，西至兴仁县老王箐村附近，向东倾伏于者相镇附近，背斜轴向总体近东西向，并具波状起伏的特点，核部地层产状近于水平，两翼岩层倾角10°～12°，沿背斜轴部发育近东西向的低角度逆断层和北东向的高角度正断层断裂构造。在研究区北西段由于受到后期北东向构造的叠加，致使轴线从北西西向逐渐向南西西偏转，两翼地层不对称，北翼岩层产状较陡，倾角20°～50°，南翼缓，倾角10°～15°，轴面总体南倾。在研究区由于受到后期构造的改造，背斜轴走向近“S”形，且轴迹被北东向的断层错断，背斜轴面向南倾斜，倾角75°～80°，北翼地层产状较陡倾角为15°～20°，南翼岩层产状较缓倾角为5°～10°，两翼发育了一些平行于主轴的次级褶皱。

图1 研究区构造纲要图

图2 锣锅井断层二维反演电阻率等值线图

2 矿区水文地质异常特征

2.1 水文地质异常显示点

根据资料收集，矿区内水文异常显示点共3处，均为人工钻孔揭露，见表1。

表1 矿区内水文异常基本特征一览表

2.2 物探异常显示

地球物理特征可用于通过某些有关的物理量的异常来发现与圈定水文地质异常区，如α射线、浅层地温等地球物理特征。

研究区实施的2条物探剖面共圈定氡气异常3个，地下水温度异常2个，氡气异常要分布在断层上盘，这些异常与锣锅井断层关系密切，而下盘亦有峰值相对较低的异常存在，主要是由一些与主干断裂联通的次生断裂引起的。

物探6线显示有明显高低阻界面。推测该低阻带主要为浅部岩溶裂隙和断层破碎带综合反映，两侧有高阻体分布，高阻主要由三叠系安顺组第二段的白云岩引起，且伴有明显浅层地温异常显示，根据低阻带形态推测为锣锅井断层，向北倾斜，倾角85°左右，下延深度1800m。

图3 矿区水文异常分布

物探7线也显示有明显高低阻界面。推测该低阻带主要为地层（夜郎组第三段的钙质泥岩）、浅部岩溶裂隙和断层破碎带综合反映，两侧有高阻体分布，高阻主要由三叠系夜郎组第一段到第二段的灰岩及永宁镇组第三、四段的白云岩引起，且伴有明显的氡气和浅层水文地质异常显示，根据低阻带形态推测为锣锅井断层，向北倾斜，倾角大于85°，上陡下缓，断层反倾，下延深度1600m。推测锣锅井断层的次生断裂F14，向南东倾斜，倾角67°左右，下延深度600m。

3 研究区水文地质条件

研究区主要是以锣锅井断裂和灰家堡背斜核部组合形成的水文资源储量构造单元，主要构造为北西向的锣锅井断裂、灰家堡背斜，以及一系列南北向发育的次级断裂，大面积岀露下三叠系夜郎组地层，发育的东西向锣锅井断裂带，是一条较好的导水断裂构造，而灰家堡背斜是具较好的储层构造，其水文地质条件主要如下：

断裂通道：研究区锣锅井断裂为挽近期活动断裂，有利于沟通上地幔热流，同时地下水又以断裂破碎带及溶蚀裂隙、溶孔为通道下渗，下渗后的地下水通过地温梯度增温从围岩中不断获取热量加热后形成流体。

热储层和盖层：研究区几大碳酸盐岩沉积期间均以碎屑岩相间，上下叠置，组成多元的储集结构，各期碳酸盐岩发育多期古岩溶，挽近时期岩溶强烈发育，在浅部两者交织叠加，构成一个复杂的岩溶裂隙储储系统，它是水文资源储藏与运移的介质条件。各期碳酸盐岩热储层之间沉积一定厚度的碎屑岩，起到了阻水及保温的作用。

图4 锣锅井断层和灰家堡背斜构造复合部位的α射线、地温曲线图

层状—带状混合存储模型是矿区水文资源成的主要模式，以典型的灰家堡背斜水文资源形成模式为例，背斜核部发育的锣锅井断裂为挽近期活动的深大断裂，断裂力学性质为张性，有利于浅表地下水沿现代活动性断裂带向下渗透，通过地温梯度增温，从围岩获得热量，成为流体，同时上覆保温盖层厚度较大，封闭条件较好，有利于水文资源流体保持。地层中的溶蚀较发育、厚度较大，有利于流体的传导和储存，从水银洞金矿的采掘竖井和锣锅井的钻孔地质钻探揭露水文地质资料分析，矿区的水文资源为较丰富。

图5 研究区混合型水文资源储存概念模型示意图

4 结论

（1）位于灰家堡背斜核部发育的挽近期活动断裂带及其次级断裂带是水文地质资源形成的重要地带。区内发育的锣锅井断裂带对水文资源的形成和分布有明显控制作用。与挽近期活动断裂带组合的背斜核部区域是成矿的有利区域。因此，今后在区内进行水文资源的勘探主要围绕背斜和断裂构造复合带进行。

（2）研究区水文地质资源成因属断裂对流加层状传导型。