興仁幅地區(qū)巖溶發(fā)育特征及地下水富集規(guī)律

何錫花

摘要：1∶5萬(wàn)興仁幅面積為464.4km2，地理坐標(biāo)范圍為東經(jīng)105°00～105°15，北緯25°20～25°30，行政區(qū)域包括興仁縣的西南部分地區(qū)及普安縣東南一隅，區(qū)內(nèi)交通便利。圖幅內(nèi)出露的碳酸鹽巖主要為三疊系中統(tǒng)楊柳井組、關(guān)嶺組二段、中下統(tǒng)嘉陵江組的四段、三段和一段，其巖性主要為灰?guī)r、白云巖。

關(guān)鍵詞：區(qū)域水文地質(zhì)；巖溶發(fā)育；地下水；富集規(guī)律

為進(jìn)一步提高貴州省1∶50000圖幅區(qū)域水文地質(zhì)研究程度，通過(guò)水文地質(zhì)資料的調(diào)查、收集及綜合研究，查明了圖幅內(nèi)巖溶發(fā)育特征及地下水富集規(guī)律，有效實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化時(shí)代水文地質(zhì)基礎(chǔ)資料的更新，對(duì)圖幅區(qū)國(guó)土資源的合理開(kāi)發(fā)和應(yīng)用起到了良好的保障作用，為地下水資源的勘查提供設(shè)計(jì)依據(jù)，為水文地質(zhì)及相關(guān)學(xué)科的發(fā)展提供基礎(chǔ)資料。

1.水文地質(zhì)條件

圖幅區(qū)內(nèi)地下水類型包括松散巖類孔隙水、基巖裂隙水和碳酸鹽巖巖溶水三類，根據(jù)含水介質(zhì)類型及其組合特征，相對(duì)應(yīng)劃分為松散巖類孔隙水含水巖組、碎屑巖類基巖裂隙水含水巖組和碳酸鹽巖類巖溶水含水巖組。區(qū)內(nèi)地下水主要接受大氣降水的補(bǔ)給，碳酸鹽巖類巖溶水含水巖組內(nèi)孔隙水含水巖組，為沖積物及殘坡積物，主要為褐黃色砂質(zhì)粘土、亞粘土及礫石等，一般厚度3m～5m，富水性弱，無(wú)供水意義。

基巖裂隙水含水巖組，地層厚度大，巖性多變，分布廣，泉點(diǎn)很少，流量一般<1L/s，富水性貧乏-弱。

碳酸鹽巖巖溶水含水巖組，巖性主要為灰?guī)r、白云巖，地層厚度變化較大，常見(jiàn)泉點(diǎn)流量5L/s～50L/s，地下河流量多在100L/s以上，地下水多以地下河、巖溶泉的形式出露，是區(qū)域內(nèi)地下河發(fā)育的主要巖溶層，地下水分布較為均勻，人工機(jī)井成井率高且分布集中，富水性為中等-強(qiáng)。

2.巖溶發(fā)育特征

圖幅區(qū)出露的碳酸鹽巖主要為三疊系中統(tǒng)楊柳井組（T2y）、關(guān)嶺組二段（T2g2）、中下統(tǒng)嘉陵江組的四段、三段和一段，其巖性主要為灰?guī)r、白云巖。三疊系中統(tǒng)楊柳井組（T2y）分布面積約12.8km2，關(guān)嶺組二段（T2g2）分布面積約46.6km2，中下統(tǒng)嘉陵江組的四段、三段和一段分布面積約192.5km2。圖幅區(qū)中下統(tǒng)嘉陵江組的四段、三段和一段分布面積最廣，是區(qū)內(nèi)最主要含水巖組；關(guān)嶺組二段（T2g2）和楊柳井組（T2y）分布面積次之，主要在興仁向斜及魯?shù)A營(yíng)向斜兩翼呈條帶狀出露。

可溶巖的大面積出露及地下水的溶蝕作用，造就區(qū)內(nèi)巖溶個(gè)體形態(tài)的多樣性，有溶洞、落水洞、漏斗、豎井、天窗、伏流（地下河）入口、地下河等地下巖溶，還有洼地、石芽、石筍、石柱、溶溝、溶槽等地表巖溶。各種巖溶形態(tài)在不同的地貌部位、不同層位、不同構(gòu)造條件下，其規(guī)模大小及發(fā)育方向上亦不盡相同。本次工作收集和核查巖溶點(diǎn)55處，核查伏流及地下河管道19條，在各地層分布如表1。

可溶巖在侵蝕性水流長(zhǎng)期作用下，巖溶發(fā)育的強(qiáng)度、形態(tài)、規(guī)模及規(guī)律主要受巖性、構(gòu)造、地貌等因素的控制。圖幅區(qū)內(nèi)落水洞、漏斗、豎井主要分布在洼地及谷地中，它們常與水平洞穴或地下河管道連通，是地下水接受大氣降水和地表溪溝水補(bǔ)給的主要來(lái)源。天窗、伏流（地下河）入口、地下河多發(fā)育在流域上游兩岸，地下河出口標(biāo)高受當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面和巖性的控制，地下河平面形態(tài)呈單支狀、羽狀和樹(shù)枝狀，其源頭多接受季節(jié)性地表溪流的補(bǔ)給。溶洞多見(jiàn)于河谷兩側(cè)和山峰斜坡，常懸于山腰，底層溶洞位于河谷底部，一般為溶洞泉或地下河的進(jìn)出口。

3.地下水的富集規(guī)律

圖幅內(nèi)巖溶地下水的賦存規(guī)律受地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、巖溶發(fā)育、地形地貌等多種因素的控制，不同地區(qū)主導(dǎo)因素不同。一般來(lái)說(shuō)，地下水主要賦存于碳酸鹽巖中，空間分布廣，斷裂構(gòu)造、節(jié)理裂隙、落水洞、溶洞、溶孔是地下水的通道，既便于接受大氣降雨的補(bǔ)給，又便于地下水的運(yùn)移，而天窗、豎井、巖溶管道及斷裂構(gòu)造卻起著地下水貯存空間的作用。要形成地下水的富集，一是由于水頭壓力的存在，地下水自然向水頭低的排泄基準(zhǔn)面（河谷）或地勢(shì)低洼處流動(dòng)匯集，并以泉或地下河出口的方式出露地表；二是地下水運(yùn)移通道或貯存空間經(jīng)斷層切割，地下水受水頭壓力的的作用沿?cái)嗔褞Ц患?/p>

3.1地下水淺埋區(qū)

依照鉆孔工作之后所揭露出來(lái)的地下水位，有效結(jié)合了天然水漏出點(diǎn)的具體位置，針對(duì)地形整體起伏狀況、地貌條件以及河流的切割速率，綜合了各個(gè)不同的含水巖石組的發(fā)展程度，將勘測(cè)區(qū)域范圍內(nèi)的巖層條件以及巖溶地下水的埋藏深度，有效劃分成三個(gè)不同的區(qū)域位置，其中分別為淺水埋藏區(qū)域<30m、中等水深度30m～50m以及埋藏比較深的區(qū)域50m～100m。在淺水區(qū)當(dāng)中整體地勢(shì)起伏相對(duì)比較低，地勢(shì)整體的相對(duì)高度差小于100m，地下水的富集深度相對(duì)比較分散，地表層以下的深度小于30m，在該幅圖內(nèi)部的地區(qū)鉆孔個(gè)數(shù)為32個(gè)，都已經(jīng)成井，揭露地下水的位置深度在0m～30.8m之間。

3.2地下水中等埋深區(qū)

在地下水的中等埋藏區(qū)域當(dāng)中，主要分布在北角星山下河道，整個(gè)地貌的組合類型以峰叢谷為主，由于受到河流侵蝕所產(chǎn)生的不良影響，巖溶發(fā)育地帶主要是以生性發(fā)育帶為主，大氣環(huán)境的降雨量通過(guò)漏斗和裂縫等個(gè)體形態(tài)，有效的轉(zhuǎn)入到地下水環(huán)境當(dāng)中，由于整個(gè)地下水位的埋藏深度較深，水體深度保持在30m～50m之間，揭露地下水位的深度保持在35m～47m之間。

3.3地下水較深埋區(qū)

地下水較深的埋藏區(qū)多見(jiàn)于巖溶地貌和侵蝕山地帶的交接區(qū)域，地貌的組合類型主要是以峰叢斜坡為主要構(gòu)成形式，其中也存在巖溶發(fā)育以及向深性為主，大氣的整體降水質(zhì)量比較迅速，通過(guò)漏斗疏解和縫隙等形態(tài)直接轉(zhuǎn)入到地下水結(jié)構(gòu)當(dāng)中，由于地下水天然露頭相對(duì)較少，主要是以表層的巖層水為主地標(biāo)，表現(xiàn)出干旱缺水的狀況，地下水位的實(shí)際埋藏深度較深，通常保持在50m～100m之間，圖幅在該地區(qū)范圍內(nèi)的鉆孔數(shù)量為3個(gè)，但是2個(gè)鉆孔的資料出現(xiàn)了丟失，其中一個(gè)窗口揭露地下水位高度為85m。

4.富水塊段

圖幅處于地下水系統(tǒng)補(bǔ)給區(qū)和徑流區(qū)，地下水天然出露點(diǎn)的流量小、分散，未形成大面積的集中排泄區(qū)。區(qū)內(nèi)地下水的徑流與排泄受地表水文網(wǎng)的控制，在局部地區(qū)則受地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、地形地貌的制約。根據(jù)機(jī)井分布區(qū)的含水巖組巖溶發(fā)育程度、富水性、地下水均勻程度，結(jié)合鉆孔涌水量、地下水埋深、構(gòu)造、地形地貌等條件，圈定圖幅內(nèi)的4處地下水富集塊段，總面積約20km2。其富水特征簡(jiǎn)述如下。

4.1潘家莊富水塊段（Ⅰ）

位于潘家莊分散排泄系統(tǒng)內(nèi)，富水區(qū)面積0.82km2，出露地層為三疊系中統(tǒng)關(guān)嶺組和中下統(tǒng)嘉陵江組，巖性主要為灰?guī)r和白云巖，該塊段地勢(shì)較低洼，地下水埋深淺（<30m），地層組合類型為地下水集中排泄提供了有利條件。區(qū)內(nèi)出露有2個(gè)泉點(diǎn)，其中一個(gè)泉點(diǎn)的枯季流量達(dá)16L/s；機(jī)井開(kāi)采4口，揭露地下水位埋深0.6m～6.9m，單井涌水量為187.67m3/d～485.43m3/d，地下水開(kāi)發(fā)利用條件好。

4.2東湖富水塊段（Ⅱ）

位于陸關(guān)地下河系統(tǒng)內(nèi)，富水區(qū)面積6.70km2，地下水埋深淺，出露地層為三疊系中統(tǒng)楊柳井組及關(guān)嶺組二段，巖性主要為灰?guī)r和白云巖，區(qū)塊內(nèi)出露水點(diǎn)較多，有7個(gè)泉點(diǎn)、2個(gè)地下河天窗及1個(gè)溶潭，枯季流量0.35L/s～60L/s；機(jī)井開(kāi)采5口，揭露地下水位埋深0.5m～35m，單井涌水量為125.28m3/d～485.43m3/d，可開(kāi)采資源量大，地下水開(kāi)發(fā)利用條件好。

4.3田壩富水塊段（Ⅲ）

位于鯉魚(yú)寨巖溶大泉系統(tǒng)內(nèi)，富水區(qū)面積3.5km2，出露地層為三疊系中統(tǒng)關(guān)嶺組二段，巖性主要為白云巖，地下水埋深淺（<30m），低洼的地勢(shì)和地層組合類型為地下水集中排泄提供了有利條件。區(qū)內(nèi)出露泉點(diǎn)多，偶測(cè)流量0.45L/s～ 12L/s；該塊段施工機(jī)井3口，揭露地下水位埋深0.3m～1.5m，單井涌水量為220.53m3/d～603.38m3/d，機(jī)井可采資源量大，地下水開(kāi)發(fā)利用條件好。

4.4楊泗屯富水塊段（Ⅳ）

位于屯腳地下河系統(tǒng)內(nèi)，富水區(qū)面積9km2，出露地層主要為三疊系中統(tǒng)關(guān)嶺組二段及中下統(tǒng)嘉陵江組，巖性主要為灰?guī)r，地勢(shì)較低洼，地下水埋深淺（<30m），地層組合類型為地下水集中排泄提供了有利條件。區(qū)內(nèi)泉點(diǎn)密集開(kāi)采井密布，枯季流量3L/s～54L/s；該塊段施工機(jī)井達(dá)20口，揭露地下水位埋深0m～30m，單井涌水量為157.94m3/d～1431.03m3/d，該塊段可采資源量大，地下水開(kāi)發(fā)利用條件好。

5.結(jié)束語(yǔ)

圖幅區(qū)處于貴州省西南巖溶石山中心區(qū)域，碳酸鹽巖分布較廣，巖溶天窗、漏斗、豎井、溶洞、落水洞等巖溶形態(tài)十分發(fā)育，地表水缺乏，地下水開(kāi)發(fā)顯得尤為重要，初步查明的四處地下水富集塊段，地下水資源相對(duì)比較豐富，為將來(lái)地下水資源開(kāi)發(fā)與利用提供了技術(shù)依據(jù)。地下水是生命與生態(tài)之源，應(yīng)結(jié)合水文地質(zhì)條件，因地制宜，進(jìn)行科學(xué)合理開(kāi)發(fā)利用。

參考文獻(xiàn)：

[1]王明章，等.貴州重點(diǎn)地區(qū)巖溶地下水與地質(zhì)環(huán)境調(diào)查[M].北京：地質(zhì)出版社， 2015.

[2]中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局.水文地質(zhì)調(diào)查規(guī)范（1∶5萬(wàn)）[S]. 2011.

[3]呂玉香，胡偉，周軍.渝東南渝東北巖溶區(qū)地下水富集特征研究[J].重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2016， 35（04）：83-87+92.