鞍钢老矿山改扩建项目地下水水文地质调查工作方案

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1、鞍钢老矿山改扩建项目地下水水文地质调查 工作方案一、工程概况为了满足鞍山钢铁集团老矿山改扩建项目顺利实施，决定对鞍山地区的齐大山矿区、东鞍山矿区、鞍千矿区、大孤山矿区及弓长岭井下和露天矿，开展排土场、选矿厂、尾矿库等地下水开展水文地质调查工作。（一）区域地质条件1、地形地貌调查区处于长白山脉千山支脉之西端，地势东南高西北低。鞍山市区东部至辽阳市东弓长岭矿区及海城、岫岩地区，属低山丘陵地貌；向西北和台安逐步过渡到下辽河平原，海拔高度150-500m,坡度10-30 o地形切割深度在20-100m,河谷开阔平坦，谷地缓直且两侧残留有低矮残丘。总体上地形中等复杂。2、地层与构造（ 1）地层低山丘陵区

2、主要分布地层有太古宙表壳岩鞍山群变质岩系，早元古宙陆间裂谷环境形成的火山沉积岩系辽河群变质岩，以及大面积出露太古宙和元古宙花岗岩系和第四系，区内残坡积层发育，地表植被生长良好。1）前震旦纪变质岩系鞍山群地层走向145 165 ,倾向南西，地表与浅部多倒转为北东，倾角大于80 ,总厚度大于500m。本群为矿区最老岩层，主要由含铁石英岩和片岩、千枚岩组成。自下而上依次为：、 绿泥石英片岩夹石英岩层： 绿泥石片岩为主， 石英绿泥片岩为次，局部有石英岩。走向延长 795至2800m,厚度0至200m,直接与混合岩接 触，接触界线不规则。绿泥石英片岩呈灰绿色，片状构造发育，主要由石英和绿泥石组成，有时含

3、少量绢云母，在局部地段相变为石英绿泥片岩。石英岩分布于许东沟南山至东小寺一带。呈透镜体状，走向延长1000m,厚度10至45m,延深100至300m。该岩石为灰白色，块状构造，粒状变晶结构，主要由石英 组成。时有绢云母、绿泥石和绿帘石。石英颗粒大小不均，绢云母与绿泥石不均匀分布，向上盘绢云母含量增多而相变为绢云母石英片岩。、云母石英片岩夹绿泥石英片岩薄层：云母石英片岩为主，局部夹 绿泥石英片岩薄层，全层走向延长11212125m,厚度060m。云母石英片岩呈灰白至浅灰色，片状构造，主要由石英和绢云母组成，时有绢云母 量增含少量绿泥石的情形，偶有绢云母量超过石英而相变为石英云母片岩 的情形。、条

4、带状贫铁矿层：本层即着名的鞍山式铁矿层。主要由各种含铁石英岩构成，夹有各种片岩（石英绿泥片岩、绢云母石英片岩、石英云母片岩、绿泥石英片岩、透闪片岩等）透镜体及一些零星小富铁矿体。本层纵贯全区，厚度波动在145293m之间，平均为199m。、千枚岩夹条带状贫铁矿薄层：很少由露，绝大部分被辽河群和第 四纪复盖，全层纵贯全区，厚度大于300m。主要由绢云母千枚岩，绿泥绢云母千枚岩、绢云母绿泥千枚岩、绿泥千枚岩等构成。局部有含铁石英 岩。2）辽河群不整合复盖在鞍山群地层古地形的凹陷部位，广泛分布于浅部，大多数分布于铁矿层的南西侧，少数分布在铁矿层的顶部或北东侧。全群地层走向140。，倾向SW,个别NE

5、 ,倾角一般不大于 45。总 厚度大于200m,在铁矿层上的复盖厚度平均为52m,最大为155m。全群地层有由南西向北东厚度渐薄，奔赴深度渐浅的趋势。全群岩层以千枚岩为主，石英岩和砾岩较少。自下而上分为二层：底部砾岩及石英岩薄层：本层分布于铁矿层的顶部或两翼的浅部， 走向延长100m至1700m,厚度1至10余m。自下而上为底部砾岩、石英 （砂）岩。千枚岩夹石英岩及层间砾岩薄层：广泛由露，有时直接复盖在鞍山群和底部砾岩之上。主要由绢云母千枚岩、绿泥千枚岩、砂质千枚岩、碳质千枚岩组成， 局部夹石英岩及层间砾岩。 全层纵贯全区， 厚度大于 200m。3）第四系矿区广泛分布有第四系地层， 主要是山前

6、平原及古河床中， 自然沉积。第四系地层以坡洪积物和冲积物为主， 岩性多为粘性土、 砂类土及砂砾等，厚度不均 2-10m。4）岩浆岩太古代花岗岩（丫 1煤云母奥长花岗岩黑云母花岗岩分布于铁架 山一带；二云母花岗岩白云母花岗岩分布于齐大山一带。花中生代花岗岩（Y :细粒花岗岩，主要分布在市区南部和东南部。（ 2）构造调查区域构造属华北地台。 矿区位于辽东台背斜、 营口古隆起的边缘，鞍山复向斜北东部向斜之南东端的南西翼。燕山运动时，本区地壳强烈运动，东部褶皱隆起而西部断陷下沉，喜山运动这种抬升和下陷持续，形成构造格架和地貌形态的基本轮廓。区内构造发育，其矿山均分布在断裂带 附近， 其中西鞍山矿、 东

7、鞍山矿、 大孤山矿沿寒岭断裂带分布， 眼前山矿、齐大山矿则沿倪家台断裂带分布，据资料记载，这些断裂带活动期距今为1-30 万年。（二）区域水文地质条件1、齐大山 -鞍千山 -大孤山 - 东鞍山调查区（ 1）地下水类型与地下水赋存特征区内地下水类型按地下水赋存特征，可划分为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。上述两含水岩组上下叠加相互连通。1）第四系松散岩类孔隙水：大面积分布于矿区山间谷地中，其岩性主要为冲洪积的砂砾卵石与残坡积的粉质粘土及粉质粘土含碎石，最大厚度 34.0m， 根据相邻矿区资料， 冲洪积砂砾卵石层渗透系数5.442-22.944m/d,单位涌水量为0.153-4.989L/S m。2）

8、基岩裂隙水：该层裂隙（风化、构造）较发育，勘探钻孔揭露此层时，除少部分钻孔外，大部分钻孔均在不同深度发现不同程度的漏水现象。该层涌水量变化于0.03357-0.558L/S,渗透系数 0.0463-0.4057m/d。水化学类型多属矿化度小于 1g/L 的重碳酸钙或重碳酸钠水。（ 2）地下水的排、径、补关系因评价区内规模性河流不甚发育，山地沟谷中发育的数条季节性小溪对地下水补给甚微，地下水主要靠大气降水补给，主要补给方式为垂向补给。因地形起伏较大，地势有利于地下水径流，排泄顺畅，主要是顺坡向下径流并补给沟谷处孔隙、裂隙水。受原始地貌、构造和矿山开采及其他人工活动的影响，区内可分为若干地下水水文

9、微单元。各个单元因地貌、地层组成、构造影响、补排强度不同，造成规划区水文地质条件复杂。正常的情况下，基岩裂隙水沿着山坡浅部风化裂隙排泄。上游地表水补给地下水，下游地下水补给河水。除此之外，矿山开发过程中建设的多个大型储水排沙工程也是区内的地下水补给源之一。区内地下水排泄主要以自然径流、蒸发的方式排泄，局部矿山疏干排水和工农业与生活取水也是地下水排泄方式之一。该区地下水原始流场与地形基本一致，即由东向西流动。但受近50年来矿山高强度开发活动和其他工农业取水影响，地下水补排变化交织在一起，二者互相依托切不可分割。因此造成了区内地下水流场发生复杂变化，使之失去了原有规律性。2、弓长岭露天矿和井下矿调

10、查区（ 1）地下水类型与地下水赋存特征根据地下水的赋存介质及水动力特征，区域地下水类型包括第四系松散岩类孔隙水、裂隙岩溶水和基岩裂隙水，区内最具有水文地质意义的水文地质条件较好的是第四系松散岩类孔隙水和裂隙岩溶水。1）松散岩类孔隙水根据含水层分布的连续性、结构、岩性的稳定程度及其各地段岩层的富水程度，松散岩类孔隙水按富水性划分为二个不同富水地段，即：水量丰富区（单井涌水量10005000m3/d）地段，主要分布在汤河流域下游的河谷盆地，沿汤河河谷呈条带状分布；2、水量中等区（单井涌水量1001000m3/d ）地段，主要分布于蓝河流域及山间河谷等地。2）碳酸盐岩类裂隙岩溶水该地下水类型可分为裸

11、露型和覆盖型两种。富水极不均匀的裸露型裂隙岩溶水，大面积分布于工作区的西北部和零星分布于东部边界的陈家沟房身沟一带， 主要为奥陶系灰岩及震旦系中统碎屑灰岩； 覆盖型岩溶水，该地下水类型属于具有一定供水意义的覆盖型岩溶水，但在本工作区内出露的很少。3）基岩裂隙水该裂隙水分布于工作区的大部分地区，面积约占区域的 90%，出露在低山丘陵区，含水岩层主要由较古老的花岗岩、混合岩、变粒岩、片岩、透闪大理岩及磁铁石英岩等。（ 2）地下水的排、径、补关系本区地下水是在复杂的地质条件下形成的，由于区域地下水类型较多，含水层结构层次多，各类各层地下水相互依存、相互补给。区内地下水含水层包括上下两层，二者基本是统

12、一的补给来源，上层孔隙水接受大气降水渗入补给，通过弱透水层越流向下补给裂隙岩溶水，而裂隙岩溶水除接受上层孔隙越流补给外，还直接接受少量的侧向径流补给。区内地下水的径流受地形坡度、岩性特征及裂隙、溶隙展布方向的控制，径流条件好坏，则取决于松散岩层的孔隙、基岩表层风化裂隙及深部构造裂隙的发育程度、破碎程度及充填物性质等。通常以沟谷为中心，由坡上向坡下径流，沟谷则由上游向下游方向径流。区内地下水排泄均具有就近排泄之特点，排泄方式主要有：天然排泄和人工排泄，其中天然排泄包括水平径流排泄、垂向蒸发排泄。不同的水文地质单元地下水的排泄方式各异。平原区的地下水排泄方式三者皆有；丘陵区水文地质单元地下水排泄主

13、要为水平径流和人工开采排泄。二、工程建设地点鞍钢集团矿业公司所属的矿山、选厂、排土场、尾矿库等地。三、工作目的本次调查工作的主要目的通过收集区域水文地质相关资料，并进行专项水文地质测绘， 汇源项调查， 调查点的 GPS 定位， 地下水水质分析等地下水专项调查手段，了解工作区的区域水文地质条件，重点查明矿床区内的含水层的水文地质条件及特征，地下水动态，地下水污染现状，地下水资源中的各种源汇项数据等，为鞍山钢铁集团各矿区的改扩建项目的地下水评价提供基础资料。四、工作依据1、 供水水文地质勘察规范（ GB 50027 2001） ；2、 地下水质量标准（ GB/T14838-93 ） ；3、 水文地

14、质手册 （地质出版社） ；4、 、 1 ： 50000 区域水文地质 工程地质环境 地质综合勘查 规范（GB/T14158 93） ；5、 1:50000浅覆盖区区域地质调查总则（DZ/T158 95） ；6、全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T18314）。五、工作内容1、地质与水文地质调查调查区按 1： 50000 比例尺的精度要求， 开展地面调查工作。 调查路线应沿地质现象变化最大的方向或平行地下水运移方向布置。定点详细观察记录地形地貌、地层、岩性变化处、构造形迹出露处的各类地学信息及生态信息，地下水的人工与天然露头的位置、水文、水位、水温、水质等信息。现场用 GPS 将调查点定位并

15、标绘在野外用图上。调查内容包括不同含水层 （浅层孔隙潜水和基岩裂隙水） 的地层岩性、构造、水文地质条件、包气带防护性能、地下水埋深、地下水流向、地下水类型、地下水富水性、含水层渗透系数、潜水分布范围、地下水与周边河水及其它地表水体补排关系等。需要对鞍山地区的齐大山排土场、鞍千矿排土场、大孤山排土场、尾矿库、东鞍山排土场，弓长岭矿区的选矿厂、尾矿库、露天排土场、井下铁矿排土场等要进行水文地质调查对调查区内的各项目的评价区具体调查范围见图 1、图 2.总调查区面积336km2。2、地下水水质分析根据环境影响评价技术导则 地下水环境对本次不同矿区的不同场地的不同评价等级，进行地下水采样测试，其目的在于了解评价区内地下水环境质量现状， 采样时间与水位统测相同， 水质监测因子： pH 、 氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、挥发性酚类、氰化物、砷、汞、六价铬、总硬度、铅、氟化物、镉、铁、锰、溶解性总固体、高锰酸盐指数、氯化物、总大肠菌群、细菌总数、钾、钠、钙、镁、碳酸根、重