王 磊
(江西有色地質(zhì)勘查二隊(duì),江西 贛州 341000)
作者通過對勘查區(qū)進(jìn)行水文地質(zhì)調(diào)查,建立水文觀測點(diǎn),對區(qū)內(nèi)地表水、地下水及水文鉆孔進(jìn)行了長期水文地質(zhì)觀測,獲得了一定量第一手資料,本文綜合現(xiàn)有資料,通過對勘查區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)特征等分析研究,整理成文,以期對該區(qū)域今后水文地質(zhì)工作有所裨益[1]。
區(qū)域內(nèi)出露地層由老至新主要有震旦系、寒武系、泥盆系、石炭—二迭系、侏羅系、白堊系、第四系。調(diào)查區(qū)位于韓坊中生代構(gòu)造盆地,構(gòu)造軸向多呈北東,次為北西。在該地段發(fā)育著一系列呈北東和北北東向的壓性或壓扭性沖斷層,以及張扭性和二次張性斷層。在二次張性正斷層中,大多被破碎矽化所充填,因而形成了較大的破碎硅化帶。區(qū)域巖漿巖活動(dòng)強(qiáng)烈,主要受燕山期運(yùn)動(dòng)影響,出露有較廣泛的酸性花崗巖,主要分布于區(qū)內(nèi)北部和南西部。大埠巖體(γ52-1b):出露于區(qū)內(nèi)北部,屬燕山早期第一階段第二期黑云母(二云母)花崗巖,見于老年坑、竹水坑、付竹山等地,呈北北西向展布。巖體傾入于寒武紀(jì)淺變質(zhì)巖地層中。韓坊巖體(γ52-1b):出露于區(qū)內(nèi)南部。東部侵入于羅坳群地層中,具明顯的接觸變質(zhì)現(xiàn)象,使圍巖發(fā)生了矽化和紅柱石角巖化,但其蝕變寬度一般不大,巖體西部為北東向斷裂所切割,將其分割為兩部分,中間沉積了白堊系地層,在西部月嶺附近,見白堊系底部呈不整合覆蓋于巖體之上。韓坊巖體位于調(diào)查區(qū)南部,巖漿巖活動(dòng)強(qiáng)烈,主要為燕山早期第一階段第二期黑云母(二云母)花崗巖。
依據(jù)地下水的賦存條件及水力特征,區(qū)內(nèi)地下水類型為:松散巖類孔隙水、碎屑巖類裂隙孔隙水、基巖風(fēng)化帶網(wǎng)狀裂隙水、基巖構(gòu)造裂隙水。
(1)第四系松散巖類孔隙水。主要分布在貢江支流(桃江)兩岸和山間溝谷盆地中。中、上更新統(tǒng)組成河流二、三級階地和全新統(tǒng)主要組成河流一級階地及邊灘、心灘中。松散巖類孔隙水主要賦存于第四系中、上更新統(tǒng)及全新統(tǒng)中。中、上更新統(tǒng)上部為亞粘土、亞砂土,該層一般厚度3m~7m,下部為砂礫石層,厚度2m~7m,膠結(jié)性差。全新統(tǒng)上部為1m~7m 的亞粘土、亞砂土,下部為2m~6m 厚的砂礫石,局部地段夾粘土透鏡體,結(jié)構(gòu)松散,透水性好。
(2)碎屑巖類裂隙孔隙水。分布于贛縣韓坊和信豐縣古陂,地層巖性為一套紫紅色鈣質(zhì)粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖等。盆地中先期充填于斷裂構(gòu)造及節(jié)理裂隙中的鈣質(zhì),后期被地下水溶蝕,成為地下水儲(chǔ)存和運(yùn)移的良好通道,從而形成了該盆地的孔隙裂隙含水層。地下水類型為重碳酸、硫酸鈉鈣型水,礦化度0.539g/l,總硬度5.60 德國度,PH 值7.9,為低礦化度的軟水。
(3)風(fēng)化帶網(wǎng)狀裂隙水。分布于測區(qū)經(jīng)過混合交代及貫入作用形成的混合巖及各時(shí)期的巖漿巖之風(fēng)化帶裂隙中。主要接受大氣降水的補(bǔ)給,地下水的補(bǔ)給排泄均在近距離完成。據(jù)區(qū)域性資料,泉水流量一般較小且都是下降泉,泉流量常見值0.048~0.224L/s,平均值0.075L/s。水質(zhì)屬重碳酸鈉或重碳酸硫酸鈉型水,礦化度0.03g/L~0.069g/L,總硬度0.33~0.59 德國度,PH 值5.0~6.5,為低礦化的極軟水。
(4)構(gòu)造裂隙水。分布于測區(qū)除第四系中、上更新統(tǒng)及全新統(tǒng)以外的基巖構(gòu)造裂隙中,含水巖組為寒武系及前寒武系淺變質(zhì)巖及泥盆系-白堊系碎屑巖和加里東期、燕山期巖漿巖以及混合巖。主要接受大氣降水的補(bǔ)給,順坡運(yùn)移于山前坡麓處排泄[2]。區(qū)內(nèi)基巖裂隙水的補(bǔ)給來源主要為大氣降水,沿坡向低處徑流,以下降泉或散流狀排泄于溝谷、溪流中,構(gòu)成枯季的溪流。
調(diào)查區(qū)內(nèi)見有天然上升泉群出露,有多處泉口,為承壓上升泉,泉眼標(biāo)高170m,現(xiàn)已修建圍堰,經(jīng)過一水文地質(zhì)年觀測,實(shí)測泉塘圍堰水溫為22.0℃~24.2℃,出水口流量10.757L/s~30.547L/s。泉塘圍堰中水量、水溫受到當(dāng)?shù)亟涤炅康挠绊?,降雨量越大,水位相?yīng)升高,但總體流量值變化幅度較小且具滯后現(xiàn)象。
①地下水特征。據(jù)鉆孔揭露,調(diào)查區(qū)地下水在垂向上,主要受斷裂構(gòu)造控制,在斷裂構(gòu)造通過地段,巖石破碎,后期重結(jié)晶,形成大量孔隙,有利于導(dǎo)水,成為地下水儲(chǔ)藏的良好空間。由于斷裂構(gòu)造從地表往下以傾斜的方式向地下深部延伸,所以,地下水也是以傾斜狀態(tài)向地下深部延伸,其延伸深度傾斜的角度主要受斷裂構(gòu)造的發(fā)育深度和角度以及斷裂的導(dǎo)水性影響,地下水在垂向上主要以帶狀形式分布。根據(jù)揭露地下水含水層ZK01 孔觀測發(fā)現(xiàn),地下水主要賦儲(chǔ)于硅化破碎帶的裂隙中,埋深為97.63m~124.95m,層厚27.32m。②地下水埋藏條件。根據(jù)本次水文鉆探以及周邊地下水出露特征分析,本區(qū)地下水主要賦存于寒武系石英砂巖中,其儲(chǔ)水空間主要為節(jié)理密集帶。③地下水補(bǔ)、逕、排特征。調(diào)查區(qū)受氣象水文、地形地貌、地層巖性和地質(zhì)構(gòu)造控制明顯。大氣降水是地下水的主要補(bǔ)給來源。贛縣多年平均降水量1434.5mm,而南部區(qū)域2011 年最大降水量達(dá)1007.3mm。充足的降水量為地下水提供了豐富的地下水資源。
通過對ZK01 孔進(jìn)行孔底測溫、系統(tǒng)測溫工作,發(fā)現(xiàn)隨著深度的加深其地溫值有一定的增高,進(jìn)入灰?guī)r地層后溫度略有降低。以每100 深度的增溫值來表示地溫變化,對ZK01 孔內(nèi)溫度進(jìn)行測量,見下表。
表1 ZK01 系統(tǒng)測溫地層中溫度變化表
在調(diào)查區(qū)泉塘圍堰內(nèi)取一組水樣,取樣分析結(jié)果,與鉆孔水的水化學(xué)組分對比,差異較小。其中,泉塘圍堰內(nèi)水化學(xué)類型、水質(zhì)與水溫相近,水中鈉離子、硫酸根離子、氟離子、可溶SiO2、偏硅酸及溶解性總固物含量略有增加,說明大氣降水經(jīng)構(gòu)造裂隙入滲深循環(huán)后,進(jìn)行交換帶出蝕變礦物,微量元素含量,從上往下呈遞增趨勢。
調(diào)查區(qū)位于韓坊中生代構(gòu)造盆地,構(gòu)造軸向?yàn)楸睎|—南西。在該地段發(fā)育著一系列呈北東和北北東向的壓性或壓扭性沖斷層,以及呈近東西走向(100°左右)張扭性和二次張性斷層,斷裂面總體傾向北西西,傾角60°~68°。是一個(gè)嚴(yán)格受構(gòu)造控制,地下水呈帶(脈),為帶狀對流型構(gòu)造裂隙水。
調(diào)查區(qū)西側(cè)及南側(cè)的中低山變質(zhì)巖分布區(qū)巖石中的風(fēng)化構(gòu)造裂隙容易匯集降水,在地表水形成構(gòu)造裂隙水。豐富的降雨量對構(gòu)造裂隙水提供了水源保障。大氣降水順著風(fēng)化變質(zhì)巖的原次生裂隙及后期構(gòu)造裂隙下滲到深部,匯集到寬大而深的北東向斷裂帶(F2)裂隙內(nèi),經(jīng)斷裂深部循環(huán),并儲(chǔ)集在斷裂交匯處{硅化破碎帶(F1)中};西側(cè)及南側(cè)山體海拔高程(標(biāo)高288m~484m)與遇龍泉塘圍堰(標(biāo)高約170m)高差達(dá)118m~314m,隨著地下水的高程、地下水位等地理因素形成的壓力差,受變質(zhì)巖的局部性阻水作用,促使地下水沿著北東向與東西向斷裂交匯復(fù)合部位(斷裂交匯處)的裂隙帶上升并與淺部風(fēng)化裂隙水混合擴(kuò)散。
遇龍調(diào)查區(qū)水資源具有以下基本特點(diǎn):①調(diào)查區(qū)導(dǎo)水構(gòu)造因素簡單。是以F1 為主要的導(dǎo)水構(gòu)造;北東向斷裂與東向斷裂的交匯復(fù)合部位為控水、導(dǎo)水構(gòu)造,深循環(huán)的地下水沿著斷裂交匯處的裂隙帶上升。②補(bǔ)給區(qū)自然地理位置較高、植被發(fā)育、大氣降水充沛,地下水補(bǔ)給充足。其補(bǔ)給、滲流、儲(chǔ)集及排泄之間聯(lián)系較密切、連通性較好。③調(diào)查區(qū)最高出水溫度為25.3℃,屬溫水范疇。④贛縣韓坊鎮(zhèn)地處江西省贛州市贛縣區(qū)南部,位于雄峻峭拔、風(fēng)景秀美,是信豐、安遠(yuǎn)、于都三縣交界處的中心鎮(zhèn),環(huán)境優(yōu)美、風(fēng)光秀麗,氣候宜人、資源豐富、民風(fēng)淳樸。
按照《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848-2017)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),調(diào)查區(qū)地下水化學(xué)組分含量較低,適合于各種用途,綜合評定地下水質(zhì)量為二類水。
經(jīng)本次調(diào)查,初步了解了地下水資源量。利用地下水資源開發(fā)旅游、休閑、水產(chǎn)養(yǎng)殖項(xiàng)目,經(jīng)濟(jì)效益較好。
考慮當(dāng)?shù)厮幬恢门c交通條件,按每噸地下水的產(chǎn)值為3.51 元估算,開發(fā)利用地下水后,日營業(yè)額可達(dá)0.298 萬元,每年旺季經(jīng)營4 個(gè)月,加上淡季的經(jīng)營額,則年經(jīng)營額可達(dá)到35 萬元以上。開發(fā)利用地下水資源,投資回收周期短,收益高。
本次通過不同手段的水文地質(zhì)工作大致查明了調(diào)查區(qū)的地層、構(gòu)造、巖漿活動(dòng)、導(dǎo)水構(gòu)造等情況;初步了解調(diào)查區(qū)地下水賦存特征,測得地下流體的化學(xué)成分,估算地下水可采資源量等。
遇龍地下水受北東向及東西向構(gòu)造斷裂控制,補(bǔ)給區(qū)在西側(cè)及南側(cè)的中低山變質(zhì)巖分布區(qū),大氣降水順著風(fēng)化變質(zhì)巖的原次生裂隙及后期構(gòu)造裂隙快速下滲到深部,并匯集到北東向斷裂帶裂隙內(nèi),儲(chǔ)集在東西向斷裂交匯形成的構(gòu)造破碎帶中;地下水自南西向北東逕流,受變質(zhì)巖局部性阻水作用,促使地下水沿著北東斷裂與東西向斷裂交匯復(fù)合部位(斷裂交匯處)的裂隙帶上升并與淺部風(fēng)化裂隙水混合擴(kuò)散。贛縣遇龍ZK01 孔下部揭露碳酸鹽地層,因水量較大。
抽水試驗(yàn)資料及水質(zhì)檢測資料顯示,遇龍地下水為低礦化淡水,其水化學(xué)類型是低礦化度弱堿性重碳酸鈣型淡水遇龍地區(qū)地下水單孔流量為864m3/d(儲(chǔ)量分類:控制的)水溫25.3℃,水質(zhì)較好??衫玫姆秶叙B(yǎng)殖、溫室、農(nóng)灌等。具有一定的開發(fā)利用價(jià)值。
地下水腐蝕性評價(jià)為非腐蝕性水;地下水開采對地面沉降影響小,地下水開發(fā)利用后排放的廢水對水土環(huán)境、大氣環(huán)境影響較??;該地區(qū)地下水開采條件較簡單,可用深井泵方法開采、引用地下水。