断裂构造的水文地质条件对矿山地质灾害的影响分析论文_易天琦

断裂构造的水文地质条件对矿山地质灾害的影响分析论文_易天琦

易天琦

四川华胜地矿勘测有限责任公司 四川攀枝花 617026

摘要:在引发地质灾害的因素中,水文地质条件有着非常重要的影响。因此,加强断裂构造的水文地质条件对矿山地质灾害的影响分析,对掌握断裂构造的水文地质特征,降低矿山灾害发生有着重要意义。

关键词:断裂构造;水文地质特征;矿山地质灾害;影响

引言

在近几年找矿工作认识进一步提高的基础上,结合区域地质调查成果,通过大比例尺构造剖面和钻探查证,笔者详细分析了区内断裂构造的几何学、运动学特征,进一步探讨了断裂构造的相对变形序列及其找矿意义,以期为深入研究地区断裂构造与铀成矿关系提供新的构造依据。

1矿山地质灾害的现状

一是矿山地质地下水位出现了区域性下降,导致地下水系遭到破坏。这主要是因为矿山地质中矿产资源开采时,都要疏干排水,当水位发生了改变也会导致区域性地质下降,进而出现了大面积疏干漏斗现象,整个地下水系均衡性被破坏。矿区主要是在地形高度差非常大的山区,在开采时不可避免地会对水域带来影响,影响了周边居民的生产生活、耕地与水田。二是矿山地质开采时容易出现地面裂缝、沉降及塌陷等问题。这主要是开采活动的不规范有着直接的关系,不达标的技术能力、小规模开采活动,加快了矿山地质灾害的发生,并造成矿山地质不同程度的崩塌和滑坡。三是水土环境和生态环境会受到废水的污染。这主要是因为矿山地质开采时,由于地形复杂使得堆放的矸石在雨水冲刷下污染环境,威胁到生态环境,也威胁着人们的身体健康。四是矿山地质开采时容易出现突水、塌方、瓦斯爆炸及冒顶等现象,并导致矿山开采事故严重。

2断裂构造的水文地质特征

(1)劈理的水文地质特征:劈理是由于地应力作用于岩石体(地质体),出现变形~位移~破裂过程中早期变形的产物,劈理由于两侧岩石未出现位移,宽度和延伸较小,富水性以及透水性不是很强,如果无构造因素影响,地下水运移不畅。(2)节理的水文地质特征:节理是受地应力因素影响下的岩石体未出现突出位移的断裂特征,形成于岩石体变形一位移一破裂过程中期阶段。受一次构造因素影响,节理呈规律成群出现,同时具有一定的组合模式,并形成地下水的运移通道和储聚场所,如果具有相同的条件,透水性在张性节理中明显要高于剪性节理。(3)断层的水文地质特征:断层是岩石内部随着断裂面出现的断裂特征,对区域地质构造起着明显控制作用,同时对区域演化以及成矿作用有着至关重要的影响,并对区域地下水的流场以及边界有着至关重要的影响。矿区水文地质条件会受到断层的影响,能够对含水层水力情况形成沟通作用,使水文地质条件变得更加复杂。(4)断层破碎带的水文地质特征:断层受地质作用的进一步影响,发展成长的、深而宽的破碎带,即断层破碎带。相较于断层具有更为类似的水文地质特征,然而相较于断层具有更大的储水性以及导水性,由于断层两侧发育更为破碎的岩裂隙,存在较大的储水空间,更利于运移地下水,因此,开采矿床时必须要引起足够的重视。

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3影响断裂构造水文地质特征的因素

通过对我国某矿区地质条件进行研究和分析,从中得出该矿区的地质条件构成相对比较复杂,同时内部的地质形变比较明显存在地质发育型断裂层,整个地质构造以南北方为主,其次为东北方向和西北方向为主,在整个地形构成上褶皱构造都比较不平整,底层的整体走向为南北方向局部呈现为倒转的情况。

3.1不同力学性质对断裂构造水文地质特征的影响

(1)压性及压扭性应力的影响:断裂受压性以及压扭性应力影响,常常形成较宽的破碎带,存在较宽断带增大应力,剪应力减小成正相关的规律特征,断层泥以及糜棱岩和挤压镜体在主断裂上非常突出的特点,隔水性较优。但断层两侧碎裂岩和压碎岩带发展成地下通道,在透水性上上盘相较于下盘突出。通常而言,集中的压应力更易形成于高角度冲断层,较大断带宽度和断面周围岩石碎裂程度关系密切,弱透水性在断层比较突出。(2)张性及张扭性应力的影响:在向下延伸上,张性断裂具有较大的差异性,通常而言,纵张深度明显大于横张深度。在虽然在宽度上,相较于压性断裂,张性断裂稍微窄一些,然而张性角砾岩却比较发育,呈现粗大的特征,其粒径大小和增大的纯张应力以及剪应力减少呈现正相关的特征。(3)以剪应力为主的影响:断裂于脆性岩体内呈现光滑平直的特征,独立存在的节理没有透水性,而交叉的两组节理部位具有增强的透水性特征,尤其是白云岩以及石灰岩发育的区域,交汇剪裂面位置非常容易导致溶蚀裂隙出现,增强其透水性。

3.2采矿活动对土地资源的破坏

在开山采石之前,先要将开挖区及附近的植被、软土进行处理,砍伐树木,焚烧没有用途的草木,除去石矿上的软土、松土,这些都会使得植被大量减少,使得矿区及周边土壤的水土保持能力降低,并造成沟谷少量废石土淤积。

3.3断裂对水平溶蚀管道或溶洞的控制

通过上文所阐述,在该区域当中由于受到了断层面积的影响,整个地势的走向呈现出一种由南向北的状态,同时追溯到南面800m以上依然没有到尽头,通过实地的勘查工作之后,其中断面的溶洞宽度大约在2m~10m之间,高度为1m~6m之间;在矿洞内部的矿体溶蚀状态形状多样化,其中主要含有儒林立或者是石牙倒挂等形式。在该区域的断层西部的破碎带当中,供设有了一个出水孔,排水总量超过了2500m3/d,同时单位时间的涌水量超过了3.05l/s。

3.4构造的多期迭加对断裂构造水文地质特征的影响

(1)多期迭加的影响:形成后的断裂,会有新应力在其后期形成影响,断裂面会发生行的活动,一次接一次的活动个,对之前的断裂水温地质特征造成很大影响,使其变得更加复杂,现在虽然此方面的研究还存在一定不足,然而对断面充填情况进行观察,便可提示不断增多的细粒充填物质,断裂透水性也会出现明显减低。多期次活动影响断裂,尤其是最后一次活动,会严重影响其透水性。(2)交叉构造的影响:方向不同的断裂相互交叉,改变了地下水径流情况,表现为这些区域复杂的水文地质条件。两条断裂都具有透水性,并进行交叉,呈现出较强的透水性特征;交叉的断裂中一条透水,一条不透水,应当分析地下水流向与不透水断裂形成夹角大小,不透水断层具有明显的阻水效果,地下水被阻断后汇集于交叉位置;如果相较的两条断裂均不透水,因交叉位置出现较大断裂宽度,可以使该区域的富水性进一步增加,依照矿床排水角度,交叉断裂造成的影响是不利的。(3)不同类型构造迭加的影响:断裂迭加在褶皱之上或者形成的断裂又受到褶皱影响,上述这些情况,进一步增加了水文地质条件的复杂程度,迭加后的构造特征,主要呈现下面两种特点,第一相较于单一的断裂,在透水性上呈现较强的特征;第二,在透水性上,构造呈现不均匀的特征,地段的差异,也呈现出明显的不同,地段透水性较强的。

结语

综上所述,文中结合实践主要分析研究矿山地质灾害受到断裂构造水文地质因素的影响,分析认为含水层的展布以及其变化和中断与联通等情况均有断裂构造所控制,所以开展矿床水文地质研究工作过程中,必须要始终贯穿加强断裂构造研究的指导思想,对于揭示矿床水文地质规律防治矿山地质灾害发生具有重要的指导意义。

参考文献

[1]王怀金,张华台.水文地质因素对矿山地质灾害的影响及防治措施[J].地质科技,2018(02).

[2]陈魏.试述水文地质因素对地质灾害的影响[J].科技信息,2017(05).

[3]王陆超.新时期地质矿产勘查找矿技术与应用研究[J].西部资源,2018(6):25-26.

论文作者:易天琦

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年18期

论文发表时间:2019/12/11

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