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水文地質條件

1.含水層及其特征

在礦區,地下水含水層系統包括侏羅-三疊系阿加德茲群砂巖含水層系統和二疊系伊澤固安達組長石砂巖含水層系統。

圖8-9 研究區花崗巖的分布與鈾的來源示意圖

第壹含水層系統侏羅-三疊系阿加德茲群砂巖層在阿澤裏克穹窿中部缺失,主要分布在以穹窿斷裂構造帶為界的外部地區。在穹窿西翼、北翼和東翼,阿加德茲群砂巖層均出露地表,呈狹長帶狀,與大氣降水相連,在雨季有壹定的降水補給。該含水層受穹窿和斷裂構造作用的影響,地下水在部分地段富存。在穹窿東翼,阿加德茲群砂巖與其頂部阿薩烏阿組砂巖出露地表,區域斷裂形成的次級斷裂和裂隙發育,成為導水和阻水構造,在其附近形成泉群。阿澤裏克村附近的泉群就是在次級斷裂裂隙的導通下出露地表形成眾多湧泉。在穹窿北翼,IR礦床區,該含水層埋深達200m以上。在穹窿西翼和西北翼G礦床和T礦床分布區,含水層系統部分出露地表,沿巖層傾向逐漸變深,主礦體含水層系統埋深分別為60m和70m以下。在穹窿南翼,由於地層整體下沈,該含水層系統深埋於地下。受區域性地下水補給作用,在斷裂構造的阻隔作用下,南翼成為很好的含水層儲水地帶,地下水相對富集。

第二含水層系統為二疊系伊澤固安達組長石砂巖含水層。該含水層系統在穹窿核部為潛水含水層,在穹窿核部,因伊澤固安達組砂巖含水層隔水頂板被剝蝕,砂巖大面積出露地表,成為潛水含水層。Gueleli村東部和Teguida-In-Tessoum村附近出現的湧泉,即為該含水層地下水。而在礦區其他部位,該含水層系統均深埋於地下,為深層承壓含水層。在穹窿南部,該層地下水含水層系統埋深在200m以下。

2.礦區水文地質特征

在礦區,分布有T礦、G礦和IR礦3個礦床。這3個礦床含鈾礦層均為下白堊統阿薩烏阿組砂巖層,該巖層多為致密粉砂巖和細砂巖,其透水性較弱,含水量較少。而其底部則為礦區的第壹含水層阿加德茲群砂巖含水層,為承壓含水層,其承壓水頭高度較高,均接近地表,部分地段高出地表。

(1)T礦床水文地質

在T礦床,含水層巖性為細砂巖、(中)細粒砂巖、(中)粗粒砂巖,厚度在7.5~14.6m之間。在礦床範圍內隨著巖層走向其深度逐漸加深,厚度有所變化,巖性總體變化不大。從T礦床巖心取樣資料來看,該巖層斷裂裂隙不發育,而節理、層理發育,在垂直方向自上而下巖石組成顆粒逐漸變粗,且膠結固化度降低,孔隙度增大,表明含水層越往底部滲透性越好,儲水能力越優良。

T礦床含水層頂板隔水層主要為白堊系泥巖、粉砂質泥巖,沿走向及傾向巖性變化不大。從整體上看(除穹隆頂部被剝蝕外)含水層隔水頂板厚度較大,膠結固化程度較高,隔水性較好。而含水層隔水底板也為泥巖和粉砂質泥巖,膠結較致密。

T礦床含礦層地下水為承壓水。根據T礦床內水文孔SHW-T2資料,T礦床頂板地下埋深為68.93m,地下水承壓水位為地面以下11.7m。

T礦床地下水為弱堿性微鹹水,pH值為8.8,水溫23.9℃,無色透明,總礦化度為2.27g/L,總硬度為78.4mg/L,屬軟水。按地下水離子成分含量,其水質類型為Cl-HCO3-Na型,即氯重碳酸鈉型水;按成因類型分類,其地下水類型為NaHCO3型,為蘇打化區地下水,表明為陸相成因。

(2)G礦床水文地質

G礦床位於背斜構造西翼,區域性阿澤裏克斷裂構造西端的尾部。由於受東西向區塊的擠壓,斷裂構造末端變異、錯斷,斷距達750m,次級構造發育且無序,呈網格狀展布。由於礦床含水層地下水為區域性補給,這些構造無疑加大了地下水的水力聯系,含水層厚度加厚為13.5~23.1m。

G礦床含礦層阿薩烏阿組砂巖含水層因受構造作用,從地表出露處沿巖層傾向逐步埋深於地下深部。其隔水頂板與區域地質條件相同,為白堊系伊臘澤爾組泥巖和粉砂質泥巖,是良好的隔水層頂板;其底部因與礦區第壹含水層侏羅-三疊系阿加德茲群砂巖含水層連通,湧水量較大,受次級構造影響,水文地質條件較為復雜。

G礦床第壹含水層地下水為承壓水。根據SHW-G2水文孔資料,其頂板埋深為59.50m,承壓水位高度溢出地表,為承壓自流。地下水為弱堿性鹹水,無色透明,pH值為8.6,水溫28℃,礦化度為6.57g/L,總硬度為40.24mg/L,屬極軟水。按地下水離子成分含量,其水質類型為Cl-Na型,即氯化鈉型水;按成因類型分類,其地下水類型為NaHCO3型,為蘇打化區地下水,表明為陸相成因。

(3)IR礦床水文地質

在IR礦,含礦層分布於下白堊統下部阿薩烏阿組的砂巖中,其底部為侏羅-三疊系阿加德茲群砂巖第壹含水層;頂部為白堊系伊臘澤爾組紅褐色泥巖,沿巖層傾向逐漸加深,至主礦床頂板埋深在190多米,是良好的隔水頂板。在近地表的第四系松散堆積層中,孔隙度較大,但是其上部多為隔水較好的黏土層,含水量極少。

IR礦分為兩個含水層:其壹為第四系洪積含水層,其補給來源於大氣降水,地下水位隨季節的變化而變化。雨季地下湧水量增加,枯水期地下湧水量減少;其二為阿薩烏阿組砂巖弱含水層,從不同水文孔承壓水頭高度不同情況來看,其地下水補給來源主要來自底部侏羅-三疊系阿加德茲群砂巖組第壹含水層越流補給和區域性地下水補給。

含水層巖性主要為細砂巖、(中)細粒砂巖和(中)粗粒砂巖。在礦床範圍內只在深度和厚度上有所變化,巖性變化不大。從巖心地質編錄資料來看,斷裂構造不甚發育,節理、層理發育,充填物多為鈣質,含水層厚8~16m,沿垂直方向自上而下巖石顆粒逐漸變粗,且自上而下膠結固化度降低,空隙度加大。

頂底板隔水層巖性主要為灰色泥巖、灰褐色粉砂質泥巖,矽質膠結,沿走向及傾向上巖性變化不大,從整體上看頂板厚3~5m,大於底板厚度,膠結固化程度高,底板次之。

IR礦床地下水為弱堿性鹹水,無色透明,pH值為8.4,水溫23.60℃,礦化度為9.06g/L,總硬度為78.4mg/L,屬軟水。按地下水離子成分含量,其水質類型為Cl-Na型,即氯化鈉型水;按成因類型分類,其地下水類型為NaHCO3型,為蘇打化區地下水。