薛言
（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局地质矿产勘查研究院，新疆乌鲁木齐 830000）
矿区位于天山北部，准噶尔盆地西缘，地处丘陵起伏区的一个小型构造平原内，地形平坦开阔、北高南低，为南北开放的环形地貌，海拔高度765m 左右。矿区北部地表分水岭以南的天然降雨形成地表径流后基本流入3个较为平坦的构造洼地，经洼地汇入矿区内低洼沟谷，在矿区南部构造平原小型沟谷洼地消失部位进入矿区南部平坦洼地形成散流。
包古图矿区位于低山丘陵起伏区，高差一般为10～50m，总体地势北高南低。该区域内含水层主要为裂隙孔隙含水层，其次为孔隙含水层，岩性以花岗岩为主，其次为砂岩和砂砾石层[1]。矿区地下水补给有限，主要岩性的富水性极差，根据区域地下水的赋存条件，补给、径流、排泄特征将矿区含水层划分为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水和断裂带脉状水。
2.1 矿区含水层和隔水层的特征
（1）第四系透水不含水层
主要为第四系残-坡-洪积物，广泛覆盖包古图矿区周围的冲沟及残丘之上，厚度0～20米。孔隙发育，能够接受大气降水的渗入补给，但很快流失，下渗或被强烈的蒸发消耗掉。据钻孔简易水文观测结果，由于第四系松散物分布位置较高，该层远在地下水位以上，说明该层不含水，但透水性较好，为透水不含水层。
（2）基岩风化裂隙含水层
区域上覆盖层以下基岩基本为花岗闪长斑岩和石英闪长岩，上部发育有风化裂隙，地下水以裂隙水的方式赋存于风化裂隙中，为区域地下水的主要运行、赋存方式。矿区潜水位埋深大于6.0m，呈由北向南水位埋深逐渐减小的趋势，且变化较为明显，矿区北部ZK403 孔水位埋深为18.8m，南部ZK901 孔水位埋深仅为6.2m，但其水位高程相差仅1.2m；
矿区西部潜水水位高程相差较大，由西向东小范围内水位降低5.0m，东部由东向西潜水水位降低2.0m。
根据矿区ZK0N09 和ZK1N04 抽水试验结果得知，在上部50m 以内含基岩风化裂隙含水层的孔段抽水时，当降深为8.84m 和15.42m 的时候，单位涌水量最大，为0.097092L/s·m和0.0075681L/s·m，证明本矿区内，上部基岩风化裂隙含水层富水性弱，为基岩风化裂隙弱含水层。
（3）断裂带（构造裂隙带）脉状含水层（带）
矿区断裂构造较发育，断裂带内岩石多呈碎裂状，具有一定的富水空间。据ZK0N09 和ZK1N04 抽水试验结果得知，当抽水试验降深增大分别为164.80m 和123.81m 时，钻孔单位涌水量分别减小至0.002241 L/s·m 和0.0026138 L/s·m，说明矿区含水层主要为上部的风化裂隙含水层，下部基岩断裂带（构造裂隙带）脉状含水层（带）富水性极弱。
（4）隔水层
而在基岩风化裂隙和断裂带以外的其它地段，岩石完整，致密，不具有富水条件，也不导水或导水性极差，可视为区内的相对隔水层。
2.2 矿区地下水特征
2.2.1 地下水动态
本次勘察过程中进行了矿区地下水位长期观测工作，勘察期间共观测了10 次，观测井数28 眼。观测期内除矿区最南端钻孔地下水位略微上升外，其余钻孔地下水位全部呈下降趋势[2]。
2.2.2 地下水的水力联系
矿区主要含水层为基岩风化裂隙含水层，局部伏于第四系之下。直接接受周期性降水的入渗补给，或接受第四系透水不含水层的补给，由于本区气候极度干燥，蒸发量远大于降水量，因此这种补给十分微弱。
基岩风化裂隙含水层之下，局部隐伏着构造裂隙带脉状含水层（带），构造裂隙带中富存了历史时期的地下水或接受了上部基岩风化裂隙含水层的补给，但是在基岩风化裂隙之下，多为完整基岩的隔水层，在构造裂隙影响的地段，二者存在着直接的水力联系，但是这种联系仅在局部地段有所显示，因此基岩风化裂隙含水层和构造裂隙带脉状含水层之间的水力联系并不是很密切。
2.2.3 地下水的补给，径流与排泄
矿区内无地表径流及其它水体，大气降水为其主要补给来源，本区气候极度干燥，蒸发量远大于降水量，暂时性的地表洪水不会对深层地下水产生有效补给。
根据矿区地貌形态，其地下水流向由西、北、东三面向中间汇流。地形坡降为2.0%～2.6%。矿区边缘部位地下水水力坡降为1.8%～2.4%，地下水水力坡降略小于地形坡降，矿区中部地下水水力坡降为0.29%，远小于地形坡降。地下水水力坡降的变化说明矿区周围地下水向矿区汇流，流入矿区后向南部下游径流排泄。
由于矿区地下水排泄方式主要通过风化裂隙径流向南排泄，但是根据抽水实验结果，风化裂隙含水层的渗透性差，因此区内地下水的排泄条件不好，在未来矿山开拓以后，地下水主要的排泄方式将会转变向矿坑排泄。
2.2.4 地下水化学特征
本次在矿区采取了4 组潜水样进行了水质简分析，其中2 组为埋深3m 以内的浅层潜水。据水质分析结果，浅层潜水水化学类型为SO4-Na·Ca 型，矿化度为2.8g/L～6.2g/L，PH 值7.4；
另外2 组为埋深200m以内的混合潜水，据水质分析结果，该层水水化学类型为SO4·CL-Na·Ca 型，矿化度为1.9g/L～4.6g/L，随着埋深增大水质稍有变化[3]。
矿区矿坑涌水量只有矿体本身及其围岩中的裂隙地下水流入量。根据“大井法”预算的矿坑涌水均1800m3/d，可作为本矿区的正常矿坑涌水量，由于本区是露天开采，考虑在极端暴雨天气下，大气降水将会直接落入矿坑，因此可将大气降雨汇集量31542.52m3/d 和“大井法”预算结果的总和33342.52m3/d，看作本矿区矿坑涌水量的最大值，在矿山建设、排水时进行参考[4]。
矿区地形有利于自然排水，矿体及其主要充水含水层富水性弱，部分矿体虽位于当地侵蚀基准面之下，但是附近无地表水体，矿区地下水的补给来源主要是大气降水，但由于矿区气候极为干旱，降水量极少，因而矿区地下水的补给来源十分贫乏。据周边已开矿山资料，岩体大部分处于干燥状态，虽然部分埋藏于地下水位之下，但各含水层富水性差，对矿床开采影响不是很大，地下水为水量较小的隐伏断裂带脉状水为区内矿床充水的最大来源，亦是最危险的因素，可能会有暂时性的突水现象发生，造成生产和安全事故，采掘初期，水量稍大，随着采矿工作的进行，水量越来越小，在开采中一般易排除和疏干，为疏干型矿床。按规范标准可以认为，该矿床属于裂隙水充水的水文地质条件简单的矿床，即Ⅱ类Ⅰ型。
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