复杂岩溶矿区疏干条件下的地下水数值模拟——以福建省马坑铁矿为例

由于岩溶含水介质的空间不连续性及空间异性,复杂岩溶矿区含水介质的概化及涌水量预测一直都是地下水数值模拟的难点。本文以马坑铁矿为例,对复杂岩溶矿区疏干条件下的介质概化进行了研究,以此构建了地下水流数值模拟模型,并利用地下水位动态及涌水量资料对模型进行识别和验证,然后分别对矿区未来+100m、0m开采水平的矿坑涌水量进行了预测,结果表明:+100m、0m开采水平的矿坑涌水量分别为36900m3/d、38250m3/d,可见目前矿区疏干仍面临较大压力,应尽快采取多种措施以降低地下水位,保证采矿安全。      

福建马坑矿区钻探技术难点与对策

重点介绍了福建马坑矿区复杂地层钻探技术难点、采取的有效取心方法及护壁堵漏措施。总结了一套针对马坑矿区的钻探技术工艺,形成了具有实际参考价值的矿区施工方案,对该矿区以后的施工具有技术指导意义。     

受控定向钻进技术在福建马坑矿区的应用

重点介绍了福建马坑矿区ZK8321分支孔受控定向钻进技术。施工中运用了国内先进的螺杆钻造斜技术及光纤陀螺测量定向技术,避开上部复杂孔段（松散破碎层、溶洞地层、采空区等）及对勘探工作的影响,达到了施工目的;总结了施工技术难点与措施,分析了施工技术效果,积累了宝贵的施工经验。     

福建马坑铁矿岩溶发育规律研究及基于GIS的成果展示

整理和进一步提取福建马坑铁矿区原始数据资料包含的信息,分析矿区的岩溶发育特征,利用地理信息系统(GIS)技术,在MAPGIS6.7及ARCGIS9.0软件平台上展现矿区的岩溶发育特征,能够更直观的表现矿区岩溶发育规律,有助于岩溶发育规律从定性分析到定量分析的研究。     

地下水水位及水温在查明矿区岩溶水补给条件中的应用——以福建马坑铁矿为例

综合利用马坑矿区积累的水位、水温资料,结合前期对矿区水文地质条件的认识,查明了矿区岩溶水在疏干条件下的补给的变化特征。矿区岩溶含水层以石炭系船山组至二叠系栖霞组灰岩为主,大气降水为其主要补给来源。矿区开采过程中由于矿山采石场开采灰岩造成的溶洞出露地表、采空塌陷裂隙、第四系扰动及沟谷堵塞等使大气降水入渗补给量增大;断层破碎带使分布于灰岩含水层上部的二叠系文笔山组泥质砂岩地层具有了良好的含水性及导水性,致使其上部加福组砂岩裂隙水通过小娘坑断层及F3断层等破碎带补给岩溶水;溪马河河水沿河床与F1断层交汇段渗漏补给岩溶水;深部花岗岩低温热水也沿F1及F10断层破碎带进入矿坑。      

准格尔矿区岩溶地下水的形成,赋存及运移特征

通过分析准格尔矿区地质背景和水动力条件，确定了矿区完整的岩溶水系统，进而研究了岩溶水的形成、赋存及运移特征。     

福建柘荣马坑银矿地质特征及找矿方向

福建省柘荣县马坑银矿产于上侏罗统-下白垩统陆相酸性火山岩中,矿体严格受断裂（F1,F2）及其派生裂隙的控制。矿床发育绢云母化、硅化、黄铁矿化、黄铁绢英岩化、青磐岩化等中低温热液蚀变,矿体地表呈密集细脉状,深部为简单板状、透镜状。矿石矿物以自然银为主,次为辉银矿,含少量方铅矿、闪锌矿等。矿石工业类型为硫化矿,矿床成因为受断裂构造控制的中低温浅成火山热液充填交代型银矿床。     

韩城矿区奥灰水化学特征及形成机制探讨

以岩石化学成分、水质分析、同位素组分以及水质动态长期监测等资料为基础，分析了矿区岩溶水介质的赋存与分布等水文地质背景，重点研究了水化学组分特征及其形成机制。结果表明：由矿区边部至中深部，水化学类型由重碳酸硫酸钙镁型向硫酸盐氯化钠钙型过渡，TDS随含水层埋深升高而水质变差，水化学组分主要由溶滤作用经去膏盐化和脱白云岩化过程形成，开采井群水质变劣的主因是矿区中深部高矿化水的混合作用所致。     

皖北矿区煤层底板岩溶水水化学特征研究

分析了皖北矿区煤层底板岩溶水常规离子水化学特征,并采用常规离子水质浓度梯度和Ca²⁺水化学平衡两种分析方法,对皖北矿区岩溶系统水循环特征进行了研究,指出岩溶水系统在矿区内TDS和△[Ca²⁺]值由北向南呈逐渐增高的趋势,北部有一个低TDS与△[Ca²⁺]值带,南部有两高TDS与高△[Ca²⁺]值带。     

湘中斗笠山矿区岩溶地面塌特征及防治

通过湘中斗笠山矿区强排疏干岩溶水产生的不良工程地质现象,进行了地面塌陷成因、形态牲及分布规律的研究,提出了相应的预防措施,对今后本区或类似矿井的开拓,有一定的指导意义。     

福建马坑铁（钼）矿床矽卡岩矿物学特征及分带研究

马坑大型铁(钼)矿赋存于莒舟-大洋花岗岩体外接触带黄龙组(C2h)灰岩和林地组(C1l)碎屑岩层间构造破碎带中,铁矿与矽卡岩密切共生,但矿床成因尚存在争议。本文就马坑铁矿矽卡岩进行了矿物学特征研究。电子探针分析结果表明:该矿矽卡岩矿物组合主要为辉石、石榴子石和钙蔷薇辉石,退化蚀变岩矿物组合为角闪石、绿帘石、绿泥石、石英等。单斜辉石以透辉石和钙铁辉石为主,仅存在少量锰钙辉石;似辉石为钙蔷薇辉石和蔷薇辉石;石榴子石端元成分以钙铁榴石为主,钙铝榴石少量;角闪石属于钙角闪石,矿物学特征表明它们形成于相对较氧化的条件下。马坑铁矿的矽卡岩是由热流体沿灰岩与碎屑岩之间层间构造破碎带交代形成的,铁矿石大部分产于矽卡岩内,磁铁矿多稍晚于矽卡岩,不仅广泛交代矽卡岩,而且还直接交代灰岩、砂岩等围岩,呈交代结构;主矿体下盘常出现厚层石英岩,碎屑岩也出现了明显的交代,矽卡岩分带现象普遍,与典型矽卡岩矿床特征一致。结合矿床地质特征,马坑铁矿矿床类型应为层控矽卡岩型矿床。     

福建马坑矽卡岩型铁(钼)矿床地质特征及辉钼矿Re-Os同位素年龄

福建马坑矿床为赋存于莒舟—大洋花岗岩外接触带黄龙组(C2h)灰岩和林地组(C1l)碎屑岩层间构造破碎带中的大型层控矽卡岩型铁(钼)矿床。笔者利用Re-Os同位素方法对矿体中7件辉钼矿样品进行了成矿时代研究,获得的模式年龄为(131.9±1.9)～(133.3±2.3)Ma,加权平均年龄为(133.0±0.8)Ma,表明马坑铁(钼)矿床的成矿作用发生于早白垩世;其与莒舟花岗岩体的岩浆活动和侵位年龄一致,表明为同一构造-岩浆-流体活动的产物。7件辉钼矿样品中,5件样品Re质量分数为(0.47～5.14)×10-6,另外2个分别为51.87×10-6和186.2×10-6,再考虑到莒舟—大洋岩体为弱过铝壳源型花岗岩,推断成矿物质主要为地壳来源,可能混有少量地幔物质。白垩纪马坑铁(钼)矿的成矿可能为华南岩石圈减薄的响应。     

福建马坑矽卡岩型铁(钼)矿床稀土元素地球化学及地质意义

马坑铁(钼)矿是一个赋存于莒舟-大洋花岗岩外接触带黄龙组(C₂h)灰岩和林地组(C₁l)碎屑岩层间构造破碎带中的大型铁矿床。本文利用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对马坑的石榴子石、辉石、黄铁矿和磁铁矿矿石的稀土元素(REEs)开展研究。结果表明:石榴子石、辉石和磁铁矿单矿物的稀土分配模式具有相似性,多为轻稀土富集,正铕异常,基本无铈异常,表明其成矿环境为氧化环境,暗示它们之间存在成因联系。矿体附近大理岩和退化蚀变岩稀土元素特征出现规律性变化,表明它们受到岩浆期后热液的交代作用的影响,碎屑岩和褪色辉绿岩提供了部分铁质。     

安溪潘田矿区地下水系统水文动态分析

潘田矿区处于较完整的水文地质单元（地下水系统）槽型盆地中,水文地质勘察通过对岩土层富水性、补给、径流、排泄条件等动态观测,基本查明矿区地下水系统,为矿区地下开采及地下水灾害防治提供依据。     

福建马坑矽卡岩型铁(钼)矿床流体包裹体特征及成矿机制研究

福建马坑矿床是一个大型层控矽卡岩型铁(钼)矿床,赋存于早白垩世莒舟-大洋花岗岩外接触带黄龙组灰岩和林地组碎屑岩层间构造破碎带中.对不同成矿阶段的石榴子石、透辉石、角闪石、石英、方解石和萤石中流体包裹体所进行的岩相学和显微测温研究表明,与成矿有关的包裹体类型主要有富气相水溶液包裹体、富液相水溶液包裹体、含子矿物多相包裹体和少量富CO2包裹体,其中以富液相水溶液包裹体为主.气相组成均以CO2、H2O、N2、O2为主,其次为CH4、C2H4、C2H6和少量C2H2,液相成分中阳离子以Na+、K+和Mg2+为主,其次为Ca2+和少量Li+,阴离子以SO42-、F-、Cl-为主,还含有少量Br-、NO3-,成矿流体应为H2O-NaCl(NaF)±CaCl2(KCl)体系.矽卡岩、退化蚀变、石英硫化物阶段均一温度分别为460～600℃、260～540℃、160～400℃;盐度w(NaCleq)分别为(6％～24％、32％～44％),(4％～16％、36％～44％)和0～4％.H、O、C、S同位素研究表明,矽卡岩期成矿流体主要是岩浆水,晚期石英硫化物阶段混有不同程度的大气降水,流体中碳和硫来自深部或地幔,但也受到围岩等因素的影响.岩浆热液的相分离及其与大气降水的混合作用可能是马坑铁(钼)矿床形成的主要原因.     

马坑铁钼铅锌多金属矿成矿流体演化及矿床成因类型

马坑铁矿是福建省一个大型铁钼铅锌多金属矿床,赋存于莒舟-大洋花岗岩外接触带上石炭统经畲组-下二叠统栖霞 组大理岩与下石炭统林地组石英砂岩之间,矿化阶段经历了从无水矽卡岩阶段（钙铁榴石-透辉石） →含水矽卡岩-磁铁矿 阶段（绿帘石-阳起石-绿泥石-钙铁辉石） →硫化物阶段（石英-方解石-萤石-黄铁矿-闪锌矿） →碳酸盐岩阶段（石英-方 解石） 演变,而本文对含水矽卡岩-磁铁矿阶段和硫化物阶段中的钙铁辉石、萤石、石英及方解石中流体包裹体所进行岩 相学观察和显微测温研究表明,早期含水矽卡岩-磁铁矿阶段包裹体类型主要有含NaCl子晶三相包裹体和富液相两相包裹 体,少量富气相两相包裹体;而晚期硫化物阶段包裹体类型主要为富液相两相包裹体。含水矽卡岩-磁铁矿阶段流体出现 流体沸腾作用,流体温度范围为448~596℃,两端员组分流体盐度分别为26.5~48.4 wt % NaCl equiv.和2.4~6.9 wt % NaCl equiv.;硫化物阶段流体呈现出混合趋势,流体温度和盐度分别为182~343℃和1.9~20.1 wt % NaCl equiv.。流体包裹体的均 一温度和盐度的研究结果表明含水矽卡岩-磁铁矿阶段流体主要来自岩浆水,而硫化物阶段流体以岩浆水为主,并有大气 降水加入。由于马坑铁矿化形成于含水矽卡岩阶段,铅锌矿化则形成于硫化物阶段,流体沸腾是导致马坑铁矿床形成的主 要因素,而流体混合则是引起马坑铁矿床铅锌矿化的主要因素。综合地质与地球化学研究,马坑铁矿床应属于与莒舟-大 洋花岗岩有关的矽卡岩型铁矿床。     

贵州省大方县五凤井田水文地质特征初探

五风井田位于贵州省大方县城东侧,面积89.22km^2,含煤地层为二叠系上统龙潭组,主要可采煤层为6中、26、33号煤层,煤炭总资源量26 130万t。井田内主要含水层为三叠系茅草铺组岩溶溶洞含水层（T1m）,夜郎组玉龙山灰岩岩溶裂隙含水层T1y2）,二叠系中统长兴组岩溶裂隙含水层（P3c）、茅口组岩溶溶洞-暗河含水层（P2m）。矿床属于以岩溶充水为主,水文地质条件中等的矿床。井田的充水水源为地表水、地下水和小煤矿、采空区的老窑积水,充水通道为断裂破碎带及采矿冒落裂隙带。     

北阳庄井田构造发育规律探析

通过对北阳庄井田综合勘探所获得的构造成果的归纳总结，探讨和分析了井田内褶皱及断层的发育规律、分布特征及其成因机制。对今后的矿井设计、建设和生产均有一定的指导意义。     

五轮山井田初期采区矿井充水因素分析

通过对五轮山井田水文地质条件、地表水及地下水动态特征及井巷开拓过程中反映的水文地质资料的研究与分析,认为正常情况下,五轮山井田各含水层对煤层开采不构成直接威胁,浅部煤层开采时局部与第四系孔隙水会有直接的水力联系,矿井田初期开采防范的重点是老窑积水和断层导水,其造成的灾害可能是毁灭性的。