廣西靈水巖溶大泉水文地質(zhì)條件

黃之巍

(廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院，南寧 530023)

廣西靈水巖溶大泉水文地質(zhì)條件

黃之巍

(廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院，南寧 530023)

靈水泉為廣西典型的構(gòu)造型巖溶大泉，其泉域分布面積大，泉水具有出口多、流量大、動態(tài)較穩(wěn)定等特點。近些年來，靈水泉出口流量呈現(xiàn)減少的趨勢，而且水質(zhì)也出現(xiàn)了輕微污染，引起當?shù)卣母叨戎匾?。為查明靈水泉含水介質(zhì)特征與補給特性，綜合采用地面調(diào)查、物探、鉆探和地下水示蹤等方法研究靈水泉巖溶管道分布特征，并圈定了靈水泉補給范圍。研究成果表明： 靈水泉上游巖溶管道結(jié)構(gòu)為網(wǎng)絡(luò)狀，管道規(guī)模不大，呈帶狀集中分布； 北部一帶為該泉主要補給區(qū)，典型集中徑流帶長約8 km，寬200～700 m。根據(jù)同位素的高程效應(yīng)，計算得出靈水泉補給高程為496 m，與圈出的補給范圍高程相近，印證了調(diào)查結(jié)果。本研究可為制定靈水地下水資源的開發(fā)利用和保護方案提供依據(jù)。

巖溶管道; 含水介質(zhì); 示蹤； 物探； 同位素

0 引言

巖溶地下水系統(tǒng)是西南巖溶石山地區(qū)最基本的水系統(tǒng)，是由特殊的水文地質(zhì)條件形成的地表、地下二元結(jié)構(gòu)，且常缺失土壤層的天然防護作用，導(dǎo)致基巖大片地裸露，因此落水洞、豎井以及溶蝕裂隙等就成為了各種污染物進入巖溶地下水系統(tǒng)的通道[1-3]。前人在巖溶地下水方面開展過大量研究： 王宇[4]收集研究了大量地下水資源勘察開發(fā)的資料，歸納提出了巖溶水系統(tǒng)分類分級方案及其基本水文地質(zhì)特征； 王臘春等[5]分析了貴州省巖溶區(qū)管道流與水動力特征，認為管道流是受管道結(jié)構(gòu)、補給方式和路徑所控制的； 物探方法在巖溶地質(zhì)勘查中也得到了廣泛應(yīng)用[6-7]； Ford和Williams[8]系統(tǒng)地總結(jié)了示蹤技術(shù)的進展。

靈水泉為廣西典型的構(gòu)造型巖溶大泉，其泉域分布面積大，泉水具有出口多、流量大及動態(tài)較穩(wěn)定等特點。靈水泉多年來一直為武鳴縣城的供水水源。近些年來，靈水泉出口流量呈現(xiàn)減少的趨勢，而且水質(zhì)也出現(xiàn)了輕微污染，引起當?shù)卣母叨戎匾暎惹行枰槊黛`水泉的含水介質(zhì)特征與補給特性。本研究采用多種手段綜合調(diào)查靈水巖溶大泉的水文地質(zhì)條件，著重分析巖溶徑流管道特征及確定補給范圍，為靈水泉地下水的開發(fā)利用和保護提供依據(jù)。

1 研究區(qū)地理地質(zhì)背景

靈水泉位于武鳴縣城內(nèi)，距離武鳴河僅400 m，是武鳴縣城的供水水源地，目前可提供大約10萬人口的生活用水。其出口形成面積2.93萬m2的靈水湖，是旅游健身的良好場所。武鳴縣位于廣西中南部，距南寧市區(qū)約32 km，地理坐標為107°49′26″～108°37′22″ E，22°59′58″～23°33′16″ N，縣域面積約3 378 km2。研究區(qū)位于低緯帶，屬亞熱帶季風氣候區(qū)。其東部和東南部為綿延數(shù)十公里的大明山弧形山脈，南部、西南部和西部依次與南寧市、隆安縣、平果縣相鄰，北部與馬山縣接壤。由于不同的地質(zhì)構(gòu)造和巖層分布，形成了四周高、中央低的小區(qū)域盆地地形[9]。區(qū)內(nèi)氣候溫和，雨量充沛，無霜期長，光照充足，四季分明且雨熱基本同期，氣候條件十分優(yōu)越。年平均氣溫為21.7 ℃，年平均日照時數(shù)1 660 h，年平均降雨量1 300 mm。

靈水泉域所處的武鳴巖溶盆地出露前第四系地層，除侏羅系和志留系外，從古近系至寒武系均有出露。第四系地層主要為殘坡積、洪積黃色黏土、紅黃色亞黏土，含少量粉砂及角礫。自三疊系北泗組至泥盆系東崗嶺組的大部分地層為碳酸鹽巖，廣泛分布于區(qū)內(nèi)，其中以石炭系、泥盆系分布最廣，巖性主要為厚層狀灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r和白云巖，局部含燧石灰?guī)r夾灰?guī)r及白云巖或全為硅質(zhì)巖。二疊系上統(tǒng)至泥盆系上統(tǒng)在區(qū)內(nèi)局部地區(qū)相變?yōu)樘妓猁}巖夾碎屑巖地層，分布在西北部地區(qū)，巖性主要為硅質(zhì)巖夾砂質(zhì)頁巖、泥巖及煤層，底部鋁土礦或鋁土巖，局部灰?guī)r，含燧石。三疊系中統(tǒng)為碎屑巖夾碳酸鹽巖地層，分布在研究區(qū)中部黃蓋—那甲、蒙上等地區(qū)，底部泥灰?guī)r夾泥巖，中、下部泥巖夾粉砂巖，上部泥質(zhì)灰?guī)r，泥巖夾粉砂巖。古近系古新統(tǒng)和白堊系上統(tǒng)為鈣質(zhì)礫巖地層； 古近系漸新統(tǒng)及始新統(tǒng)，二疊系上統(tǒng)及下統(tǒng)，泥盆系上統(tǒng)榴江組及下統(tǒng)郁江組、那高嶺組、蓮花山組以及奧陶系、寒武系為碎屑巖地層，主要分布于研究區(qū)的中北部一帶。

靈水泉域所在的武鳴盆地屬于覆蓋型巖溶盆地，該地區(qū)從古生代泥盆系至中生代三疊系下部基本都是海相碳酸鹽巖沉積，從三疊系中統(tǒng)開始地層巖性變?yōu)槟鄮r和砂巖。期間在二疊系和三疊系之間以及三疊系和白堊系之間分別有一次不整合，并且在二疊系和三疊系之間的不整合面上古巖溶較發(fā)育[10]。大氣降水是盆地內(nèi)巖溶地下水的主要補給來源，由于盆地內(nèi)部缺少洼地、落水洞和腳洞，降雨主要以分散補給為主，河流集中補給地下水的情況較少。由于發(fā)源于盆地四周山區(qū)的武鳴河深切地層，成為盆地內(nèi)地表水和地下水的排泄基準面，巖溶地下水普遍向河流排泄，其匯流面積和徑流路徑一般都較小。該地區(qū)沉積的碳酸鹽巖構(gòu)成了一個特殊的巖溶含水層組，巖溶泉和地下河流域之間的界線并不十分明顯，但有些地質(zhì)構(gòu)造則有利于巖溶水的匯集和巖溶管道的形成(圖1)。

1.裸露型碳酸鹽巖裂隙溶洞水； 2.覆蓋型碳酸鹽巖裂隙溶洞水； 3.碳酸鹽巖夾碎屑巖裂隙溶洞水； 4.碎屑巖夾碳酸鹽巖溶洞裂隙水； 5.紅層鈣質(zhì)礫巖裂隙溶洞水； 6.基巖裂隙水； 7.相對隔水層； 8.地下河出口； 9.天窗； 10.有水溶潭； 11.有水溶洞； 12.下降泉； 13.下降泉群； 14.上升泉； 15.鉆孔； 16.靈水泉域范圍； 17.推測地下水集中徑流帶； 18.地下水流向

圖1靈水泉域水文地質(zhì)簡圖

Fig.1SketchofhydrogeologyinLingshuiSpringofGuangxi

2 靈水泉含水介質(zhì)特征

靈水的補給區(qū)和排泄區(qū)大部分位于武鳴盆地中的峰林平原及孤峰丘陵谷地地貌區(qū)，地形較平坦，大多為第四系覆蓋，巖溶洞穴及天然巖溶水點露頭較少，給在該地區(qū)尋找?guī)r溶管道帶來很大的困難。

地面調(diào)查表明，泉出口處的巖溶管道規(guī)模較小，地下水不是從單一的巖溶管道涌出，而是從多個出口、沿不同發(fā)育方向的裂隙溶洞管道、呈泉群形式出露，同時，這也說明了靈水的來水方向有多個。初步調(diào)查認為，靈水泉上游巖溶管道結(jié)構(gòu)為網(wǎng)絡(luò)狀，管道規(guī)模不大，受SN向斷層控制，由靈水出口向北延伸至可尖屯長約8 km，呈現(xiàn)出帶狀集中徑流特征。

為查明靈水泉的形成條件，在武鳴靈水上游約2.5 km一帶開展了物探工作，共布設(shè)了5條剖面線，線距為200 m，點距為10 m，物探方法采用高密度電阻率法(三極測深及對稱四極測深)。共圈出3條規(guī)模較大的視電阻率低阻異常帶(圖2)，Ⅰ號異常帶延伸近NW向，長度大于1 000 m，寬度大小不一，南部寬約100 m，往北或北西寬度變大，為200～300 m； Ⅱ號異常帶延伸近SN向，長度大于1 000 m，寬度大小不一，為100～300 m； Ⅲ號異常帶延伸近NE向，長大于1 000 m，寬度大小不一，為100～300 m。根據(jù)異常帶推測出4條破碎帶及其次級分支(F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3和F4)。該工作區(qū)覆蓋層厚度推測為0～11 m，局部地段基巖出露，巖溶發(fā)育不僅范圍大，且發(fā)育深度主要集中在20～70 m段。

1.物探工作區(qū)范圍； 2.物探剖面線及編號； 3.物探推測斷層帶及編號； 4.視電阻率低阻異常帶及編號； 5.驗證孔及編號

為驗證物探異常，在久里村大路屯和大同村二隊施工2個鉆孔。大路屯鉆孔(ZK3)孔深120.7 m，揭露淺部巖石破碎，巖溶發(fā)育以溶蝕裂隙為主，沒有發(fā)現(xiàn)溶洞，鉆孔抽水試驗降深6.4 m，涌水量18 m3/h； 大同村鉆孔(ZK2)孔深120.5 m，在孔深3.0～46.5 m處，揭露巖石較為破碎，溶蝕裂隙、溶孔發(fā)育，孔深84.0～92.1 m處揭露充填溶洞，洞高8.1 m， 鉆孔抽水試驗降深3.96 m，涌水量約33.75 m3/h。鉆孔驗證與物探結(jié)果基本吻合。2鉆孔均在推測的巖溶管道帶附近，大路屯鉆孔(ZK3)雖沒有揭露到溶洞，但也體現(xiàn)出地下水集中徑流帶地下水相對富集的特征。

利用地下水示蹤試驗進一步分析巖溶管道特征。根據(jù)地面調(diào)查結(jié)果，在靈水北部約3 km處，發(fā)育多處消水洞及消溢洪洞。物探異常結(jié)果驗證了鉆孔顯示，淺部巖溶裂隙發(fā)育，抽水涌水量較大，地下水較豐富，推測地下水集中徑流帶在大路屯南西經(jīng)過。綜合分析，利用該鉆孔及其南約 30 m處的落水洞和附近的大口井開展示蹤試驗(圖3)。

圖3 示蹤試驗投放點平面位置圖

采用熒光素鈉作為示蹤劑，2010年11月19日9時將2 kg熒光素鈉放入落水洞，從大口井抽水注入落水洞。下午17時將大口井抽干，即停止注水。2010年11月20日上午發(fā)現(xiàn)大口井中的水部分恢復(fù)，但顏色變綠，說明示蹤劑從落水洞運移至大口井，由位于大口井井壁的管道流出。2010年11月21日上午改從ZK3鉆孔中抽水，并注入到落水洞中，21日下午鉆孔中水的顏色變綠，表明落水洞和鉆孔之間也是聯(lián)通的。隨后，停止抽水和注水，示蹤劑投放工作也結(jié)束。

從大口井和鉆孔中抽水注入落水洞，抬高了落水洞附近的地下水水位，溶有示蹤劑的地下水向四周擴散，重新返回大口井和鉆孔，表明該地區(qū)巖溶發(fā)育是比較均勻的，地下水連通性較好。巖溶含水介質(zhì)具有裂隙、管道和洞穴等多種形態(tài)，與落水洞連接的是巖溶管道，大口井中示蹤劑流出的位置發(fā)育洞穴，而鉆孔中揭露的巖心則只發(fā)現(xiàn)裂隙和溶蝕裂隙，說明多種含水介質(zhì)之間的連通性較好。大口井中水平洞穴位于地表以下10 m以內(nèi)，此時鉆孔中水位埋深為7 m，落水洞中通過注水進入的示蹤劑也只能停留在地下水水面附近，說明在地表以下10 m深度，剛好處于水位變動帶上，巖溶發(fā)育較為均勻(圖4)。

靈水觀測站接收到示蹤劑信號，但是總體上示蹤劑的濃度較低。示蹤劑從2010年11月19日投放到初步發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷了約2 000 h，約80 d，從投放到峰值出現(xiàn)經(jīng)歷了150～200 d，至2011年6月30日，示蹤劑的濃度仍然處于峰值狀態(tài)(圖5)，根據(jù)靈水泉出口流量長觀，從投放示蹤劑時靈水泉出口的流量為3 649.975 L/s，到2011年6月30日，每隔一個月測一次流量，出口流量分別為3 570.845 L/s、3 508.992 L/s、3 378.573 L/s、3 437.438 L/s、3 677.371 L/s、3 806.337 L/s，流量不穩(wěn)定系數(shù)較小為1.13，期間最大月降雨量為263.3 mm，最小月降雨量為9.5 mm，出口流量隨降雨量變化不大，流量相對較穩(wěn)定，因此接收到的示蹤劑濃度能真實反映示蹤劑在巖溶管道或巖溶裂隙中的實際運移時間及速度。因為示蹤劑的運移時間很長，導(dǎo)致濃度峰值比本底值高出的幅度不明顯，并且峰值歷時很長。投放點距離接收點直線距離約3.5 km，示蹤劑的運移速度緩慢，根據(jù)峰值出現(xiàn)時間計算示蹤劑的運移速度只有17～23 m/d，而一般管道流速為100～1 000 m/d，投放點與接收點的水頭差為9 m，其水力梯度為2.6‰，地下水水動力條件較緩，沒有產(chǎn)生強烈侵蝕、沖蝕的有利條件，不利于管道狀巖溶的發(fā)育，所以在投放點與接收點之間存在主管道的可能性不大，存在網(wǎng)絡(luò)狀溶蝕裂隙的可能性更大。

圖4 地下水連通性示意圖

圖5 靈水觀測站熒光素鈉的濃度變化曲線

綜合分析地面調(diào)查、物探及鉆探、示蹤試驗結(jié)果，初步認為靈水泉上游巖溶管道結(jié)構(gòu)為網(wǎng)絡(luò)狀，管道規(guī)模不大，并沒有形成單一的主管道，呈現(xiàn)出帶狀集中徑流的特征。大體圈出了靈水北部的集中徑流帶或巖溶發(fā)育帶分布(圖6)。該集中徑流帶長約8 km，在靈水北部約3 km一帶分叉為近SN向和NE向2個分支，集中徑流帶寬200～700 m，NE向巖溶發(fā)育帶長約1 000 m，寬300～400 m。

圖6 靈水北部地下水集中徑流帶分布圖

3 靈水泉補給范圍的確定

根據(jù)20世紀70年代末進行的1∶20萬區(qū)域水文地質(zhì)普查結(jié)果，靈水的補給面積為494 km2，主要來源于靈水北部的那甲向斜儲水構(gòu)造，枯季流量為4 000 L/s，徑流模數(shù)為8.09 L/(s·km2)，得出的徑流模數(shù)值偏大。在2004年印尼海嘯和2008年汶川地震發(fā)生后，靈水的顏色出現(xiàn)異常，這個現(xiàn)象表明靈水的來源可能更加深遠。因此，判斷靈水的補給范圍是靈水泉水資源保護的前提。

靈水泉出露于武鳴巖溶盆地中部的巖溶平原區(qū)，武鳴河附近，周圍地形平坦，多為第四系覆蓋。出口處巖溶管道規(guī)模較小，地下水不是從單一的巖溶管道涌出，而是從多個出口、沿不同發(fā)育方向的裂隙溶洞管道、呈泉群形式出露，也表明靈水的來水方向有多個。

-δσ([[x,z],α(y)])-[σ([y,z]),σ(α(x))]+σ([[y,z],α(x)])

根據(jù)地面調(diào)查、物探及鉆探、示蹤試驗幾個方面研究結(jié)果，認為靈水北部一帶為其主要補給區(qū)，并大體圈出靈水北部長約8 km的地下水集中徑流帶。根據(jù)繪制的研究區(qū)地下水位等值線圖(圖7)，并結(jié)合地表分水嶺的分布、地質(zhì)條件等進行綜合分析，初步圈出靈水泉系統(tǒng)的流域范圍為： 北東至小明山一帶、北部至馬山縣林圩鎮(zhèn)一帶、北西至仙湖水庫西側(cè)，大體以地表分水嶺為界； 西部至仙湖—里建一線附近，大體以上二疊統(tǒng)(P2)相對隔水層為界； 南東向以香山河為界。整個流域面積為1 364.11 km2。本次圈出的靈水泉系統(tǒng)的流域范圍大體可分為3個塊段，北西向靈馬至林圩巖溶塊段(面積216.19 km2)、北東及北部小明山至仙湖水庫碎屑巖塊段(面積464.36 km2)和中部靈水至府城巖溶塊段(面積683.56 km2)。其中，靈水泉主要補給區(qū)為靈水至府城巖溶塊段。各巖溶塊段的補給、徑流、排泄特征如下：

北西面靈馬—林圩巖溶塊段，為溶嶺谷地地貌，賦存碳酸鹽巖夾碎屑巖裂隙溶洞水，其補給來源主要為大氣降水，主要以面狀滲入式補給為主。地下水總體上由北西向南東方向徑流，在低洼的谷地中以巖溶泉形式排泄地表后，轉(zhuǎn)為地表溪流，流入仙湖水庫及那打水庫。

北東及北面仙湖—小明山碎屑巖塊段，為低山丘陵區(qū)，賦存基巖裂隙水，其補給來源主要為大氣降水，具相對均勻的入滲補給特征，地下水徑流方向大致與地形坡向一致，地下水總體上向南西、南面徑流，地下水多以分散流方式排泄于溪溝，呈地表徑流流入靈水至府城巖溶塊段，在碳酸鹽巖與碎屑巖交界地帶，部分地下水以潛流形式補給巖溶地下水。

中部靈水—府城巖溶塊段，為靈水泉的主要補給區(qū)。地貌類型主要有峰林平原、孤峰丘陵谷地及緩坡丘陵，總體上巖溶山峰較少，地形多平坦，多為第四系覆蓋，那甲一帶為地形平緩的緩坡丘陵。大部分地區(qū)賦存水量中等至豐富的裂隙溶洞水，而那甲一帶為賦存碎屑巖夾碳酸鹽巖溶洞裂隙水，水量貧乏。

該塊段的巖溶地下水主要接受大氣降水補給，還有來自北東及北面小明山至仙湖水庫碎屑巖塊段的基巖裂隙水的側(cè)向補給。大氣降雨補給方式，主要以面狀滲入式補給為主，即雨水通過第四系土層或直接通過巖石裂隙，緩慢、均勻地滲入補給地下水； 其次為集中注入式補給，即雨水匯集成股后集中注入伏流入口、消水洞、天窗等匯流到巖溶管道中。如在靈水北面的大路屯、長嶺屯、共方屯等地，發(fā)育了多處落水洞，地表水通過落水洞灌入式補給下部巖溶水，進入靈水地下水集中徑流帶。

圖7研究區(qū)地下水位等值線圖

Fig.7Groundwaterlevelcontourofthestudyarea

4 基于同位素識別的補給來源驗證

為研究武鳴巖溶盆地中地下水與地表水的水力聯(lián)系，分析地下水的起源與形成，于2011年1月份，選擇22組代表性水樣(地表水3組、地下水19組)進行了氘(D)、氧(18O)同位素測定。此外，還收集到中國地質(zhì)科學(xué)院巖溶地質(zhì)研究所于2009年2月—2010年7月在武鳴盆地內(nèi)采集的69組水樣同位素分析結(jié)果，其中雨水樣21組、地表水樣14組、地下水樣34組。以上同位素測定結(jié)果均由巖溶地質(zhì)研究所同位素實驗室測定，δD、δ18O值為相對于SMOW標準(標準平均海水)的偏差值。

武鳴盆地內(nèi)不同類型地下水代表性水樣的同位素測定結(jié)果顯示： 巖溶泉的δD為-34.4‰～-47.2‰，平均為-41.04‰，δ18O為-5.06‰～-7.21‰，平均-6.02‰； 地下河出口、天窗、溶洞、豎井和溶潭的δD為-29.9‰～-46.9‰，平均為-40.18‰，δ18O為-3.5‰～-6.89‰，平均為-6.03‰; 機井和鉆孔的δD為-27.9‰～-42.8‰，平均為-36.07‰，δ18O為-4.14‰～-6.05‰，平均為-5.33‰； 表層巖溶泉的δD為-31.9‰～-35.8‰，平均為-34.03‰，δ18O為-4.62‰～-5.32‰，平均為-5.03‰； 碎屑巖泉的δD為-51.8‰，δ18O為-7.84‰。總體上，巖溶泉與地下河出口、天窗、溶洞、豎井和溶潭等同屬天然巖溶水點，它們的δ值較接近，機井、鉆孔及表層巖溶泉的δ值較天然巖溶水點的要大些，而碎屑巖泉出露位置較高，其δ值較天然巖溶水點的要小。從取樣高程分析，大體隨高程的增加，各水點的δ值有減小的趨勢，體現(xiàn)出具有一定的高度效應(yīng)。

根據(jù)各樣品的δD、δ18O值作δD-δ18O關(guān)系圖(圖8)可知，當?shù)赜晁凰胤植汲手本€展布(相關(guān)方程：δD=7.867 8δ18O+4.892 9，相關(guān)系數(shù)r=0.95)，武鳴雨水線大致與全國雨水線平行，并位于其下方。從各地表水、地下水樣品對應(yīng)的圖中各點的分布特征看，所有樣品點均落在武鳴雨水線附近，由此說明，研究區(qū)內(nèi)的地表水與地下水來源于大氣降水。靈水的同位素分布，絕大多數(shù)位于武鳴雨水線上方，說明其來源也同樣為大氣降水，且地下水在形成之前經(jīng)歷的蒸發(fā)作用較小。

圖8 研究區(qū)δD-δ18O關(guān)系圖

降水中δD與δ18O含量與當?shù)氐暮０胃叨认嚓P(guān)，降水中同位素含量因高度增加而減少。根據(jù)同位素分餾的高度效應(yīng), 可以大體判斷靈水補給區(qū)的海拔高度，可用下式計算：

(1)

式中：H為入滲高度；h為水點高程(靈水h=96 m)；δS為泉水的δ18O值；δP為大氣降水的δ18O值；K為大氣降水的同位素高度梯度，即海拔高度每變化100 m時的δ18O值的變化量。

一般來說，歐洲大部分地區(qū)的同位素高度梯度為(0.2‰～0.3‰)/100 m，我國西南部分地區(qū)的同位素高度梯度約為0.26‰/100 m。δS、δP分別取靈水泉及大氣降水的δ18O平均值，分別為-6.01‰和-4.97‰，K值取0.26‰/100 m，通過計算得出補給高程值為496 m。這與本次圈出的靈水泉補給區(qū)范圍北東小明山一帶及北部馬山縣林圩鎮(zhèn)一帶的地面高程接近，也說明兩者比較吻合。

5 結(jié)論

本研究綜合采用地面調(diào)查、物探、鉆探和地下水示蹤等方法調(diào)查分析靈水巖溶大泉的水文地質(zhì)條件，重點關(guān)注巖溶管道分布特征，并圈定了靈水泉補給范圍。主要結(jié)論如下：

(1)綜合分析地面調(diào)查、物探及鉆探、示蹤試驗幾個方面的工作成果，初步認為靈水泉上游巖溶管道結(jié)構(gòu)為網(wǎng)絡(luò)狀，管道規(guī)模不大，并沒有形成單一的主管道，呈現(xiàn)出帶狀集中徑流的特征。

(2)大體圈出了靈水北部的集中徑流帶或巖溶發(fā)育帶，該徑流帶長約8 km，在靈水北部3 km一帶分叉為近SN向和SE向2個分支，集中徑流帶寬200～700 m，北東向巖溶發(fā)育帶長約1 000 m，寬300～400 m。

(3)分析認為靈水北部一帶為該泉主要補給區(qū)，結(jié)合地表分水嶺與地質(zhì)條件，初步圈定靈水泉系統(tǒng)的流域范圍為： 北東至小明山一帶，北部至馬山縣林圩鎮(zhèn)一帶，北西至仙湖水庫西側(cè)，大體以地表分水嶺為界，西部至仙湖—里建一線附近，大體以上二疊統(tǒng)(P2)相對隔水層為界，南東向以香山河為界。

(4)根據(jù)同位素的高程效應(yīng)，計算得出靈水泉補給高程為496 m，與圈出的北東小明山一帶及北部馬山縣林圩鎮(zhèn)一帶補給范圍高程接近，驗證了調(diào)查結(jié)論。

[1] 陳鴻吟.論巖溶區(qū)地下水的不均勻性[J].貴州地質(zhì),1994,11(1):69-74.

[2] 王開然.桂林東區(qū)峰林平原巖溶水系統(tǒng)氮的運移機理研究[D].重慶:西南大學(xué),2013.

[3] 黃芬,張春來,楊慧,等.中國巖溶碳匯過程與效應(yīng)研究成果及展望[J].中國地質(zhì)調(diào)查,2014,1(3):57-66.

[4] 王宇.西南巖溶地區(qū)巖溶水系統(tǒng)分類、特征及勘查評價要點[J].中國巖溶,2002,21(2):114-119.

[5] 王臘春,章海生,嚴蘇寧.貴州省巖溶區(qū)管道流及其水動力特征[J].中國巖溶,1995,14(4):315-322.

[6] 李鳳哲,朱慶俊,孫銀行.西南巖溶山區(qū)物探找水效果[J].物探與化探,2013,37(4):591-595.

[7] 廖文泉.物探方法在巖溶勘查中的應(yīng)用綜述[J].資源信息與工程,2016,31(4):53-54.

[8] Ford D C,Williams P W.Karst geomorphology and hydrology[M].London:Unwin Hyman,1989.

[9] 魏志遠,漆智平,李開綿.武鳴木薯種植地土壤肥力狀況研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2007,35(32):10385-10387.

[10] 姜光輝,郭芳.利用GIS水化學(xué)和同位素方法判斷靈水來源[J].水資源保護,2012,28(1):59-63.

HydrogeologicalconditionsofthelargekarstspringinLingshui,Guangxi

HUANG Zhiwei

(GuangxiInstituteofGeologicalSurvey,Nanning530023,China)

Lingshui Spring is a typical tectonic karst spring in Guangxi and its spring field is widely distributed. The spring has the characteristics of multi-outlet, high flow and dynamic stability. In recent years, the outlet flow of Lingshui Spring has showed a decreasing trend, and the water has been slightly polluted, which caused the local government’s high attention. In order to find out the characteristics of water-bearing medium and recharge area in Lingshui Spring, the authors studied the distribution characteristics of the karst pipelines in Lingshui Spring through ground investigation, geophysical prospecting, drilling and groundwater tracing. And they also defined the recharge area of Lingshui Spring. The results showed that the structure of the karst pipelines in the upper reaches of Lingshui Spring was reticular. The scale of the pipelines was not large, and the pipelines showed a concentrated band distribution. The northern part of the study area was the main recharge area of the spring, and the typical concentrated runoff band was about 8 km long and 200-700 m wide. According to the altitude effect of the isotope, it was calculated that the recharge altitude of the Lingshui Spring and the result was about 496 m, which was close to the investigation results. This study could provide some support for the development and protection of groundwater resources in Lingshui Spring.

karst pipeline; water-bearing medium; tracer; geophysical prospecting; isotope

10.19388/j.zgdzdc.2017.05.11

黃之巍.廣西靈水巖溶大泉水文地質(zhì)條件[J].中國地質(zhì)調(diào)查,2017,4(5):74-81.

P641

A

2095-8706(2017)05-0074-08

2017-02-16；

2017-09-07。

中國地質(zhì)調(diào)查局“廣西左江流域1∶5萬水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查(編號： DD20160301-01)”項目資助。

黃之巍(1983—)，男，工程師，主要從事水文地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)及工程地質(zhì)方面的研究。Email： 27381308@qq.com。

(責任編輯劉永權(quán))