“含羞泉”水文地質(zhì)特征及形成機(jī)理

謝小國，莫?？?，李勇，林強(qiáng)，羅兵，陶俊利

“含羞泉”水文地質(zhì)特征及形成機(jī)理

謝小國1,2,3，莫?？?,2,3，李勇4，林強(qiáng)5，羅兵1,2,3，陶俊利1,2,3

（1.四川省華地建設(shè)工程有限責(zé)任公司，成都 610081；2. 四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局成都水文地質(zhì)工程地質(zhì)中心，成都 610081；3.四川省環(huán)境保護(hù)地下水污染防治工程技術(shù)中心，成都 610081；4.成都理工大學(xué)地球物理學(xué)院，成都 610059；5.廣元市朝天區(qū)防震減災(zāi)中心，四川 廣元 628012）

開展“含羞泉”地質(zhì)調(diào)查、地質(zhì)雷達(dá)、地下水化學(xué)分析以及觀察試驗(yàn)，探明泉點(diǎn)原位位置，分析其水文地質(zhì)特征及“含羞”機(jī)理。探明了公路壓覆原位泉點(diǎn)位置；”含羞泉”為斷層下盤單斜儲(chǔ)水構(gòu)造出露間隙泉，間隙周期變化較大，地下水補(bǔ)給充?；蜇毞r(shí)，泉水出現(xiàn)排或斷流、倒流現(xiàn)象。

地質(zhì)雷達(dá)；水文地質(zhì)；形成機(jī)理；“含羞泉”

圖1 “含羞泉”地理位置圖

圖2 “含羞泉”地貌特征

本次工作采用地球物理、地質(zhì)調(diào)查、水質(zhì)分析等手段，探明“含羞泉”原泉點(diǎn)，分析其水文地質(zhì)特征和“含羞”機(jī)理。

“含羞泉”地處秦巴山地區(qū)中部，為侵蝕中山地貌，亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，夏秋多雨、冬春多風(fēng)，地表水為安樂河及山間溪溝。

研究區(qū)內(nèi)為揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)與秦嶺地槽過渡地帶，地質(zhì)構(gòu)造以高角度壓性斷裂為主，褶皺多呈短軸狀（孫東，2011）?！昂呷蹦蠔|側(cè)為龍門山陸內(nèi)復(fù)合造山帶，東側(cè)為米倉山構(gòu)造帶，斷層屬逆沖斷層，規(guī)模較大，斷面起伏，走向?yàn)楸睎|55°，傾向?yàn)楸蔽鳌?/p>

圖3 研究區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖（孫東，2011）

1 泉點(diǎn)探測(cè)

目前“含羞泉”在鄉(xiāng)道外側(cè)近安樂河邊出露，2m2范圍有三個(gè)泉點(diǎn)涌水。為讓“含羞泉”真實(shí)面目重現(xiàn)，滿足泉點(diǎn)開挖需要，經(jīng)對(duì)比、試驗(yàn)分析地球物理勘探方法，選擇使用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行泉點(diǎn)原位探測(cè)。

圖4 泉點(diǎn)原位探測(cè)及推斷解釋成果圖

布置地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)測(cè)線3條，編號(hào)為：L1、L2、L3，經(jīng)點(diǎn)測(cè)、連測(cè)對(duì)比試驗(yàn)優(yōu)選點(diǎn)測(cè)進(jìn)行探測(cè)。地質(zhì)雷達(dá)儀器為SIR-3000，單體屏蔽天線為100MHz，天線發(fā)射率為50KHz、單一記錄跡線的采樣點(diǎn)數(shù)為1024、迭加次數(shù)為100、介電常數(shù)為8.0、記錄時(shí)窗為200ns，測(cè)試點(diǎn)距為0.1m。其中L1測(cè)線靠近公路里側(cè)，在樁號(hào)26—27.5埋深2.7m以下位置地質(zhì)雷達(dá)信號(hào)表現(xiàn)為同相軸錯(cuò)斷，反射信號(hào)幅值變化較大，以低頻推斷為泉點(diǎn)涌水影響造成，與公路內(nèi)側(cè)巖壁溶洞相對(duì)應(yīng)；樁號(hào)32—33.5埋深1.7m以下位置地質(zhì)雷達(dá)信號(hào)幅值較強(qiáng)，呈較明顯的孤立體相位特征，在下部仍有較強(qiáng)反射界面信號(hào)，推斷為泉點(diǎn)孔洞范圍，公路內(nèi)側(cè)巖壁已知斷層點(diǎn)位于該區(qū)域。經(jīng)開挖驗(yàn)證，泉點(diǎn)原位探測(cè)位置吻合度高（圖4）。

2 水文地質(zhì)特征

表1 水樣化學(xué)測(cè)試結(jié)果表

“含羞泉”點(diǎn)出露于斷層帶，斷層上盤為砂質(zhì)頁巖，節(jié)理裂隙發(fā)育，多垂直于地層；斷層下盤為白云質(zhì)石灰?guī)r，巖溶孔隙發(fā)育。被第四系塊碎石土覆蓋層。斷層為逆沖斷層，走向北東45°，傾向北西，傾角65°，斷距約5m，發(fā)育角礫、礫質(zhì)土，青苔較多，較兩側(cè)濕潤。上盤為厚層灰色、灰黑色砂質(zhì)頁巖，產(chǎn)狀285°∠44°，張性節(jié)理裂隙發(fā)育，充填物較少，裂隙寬度幾厘米到幾十厘米不等，基本垂直于地層，不利于層間裂隙水儲(chǔ)存，為降雨等地表水良好徑流通道，補(bǔ)充斷層下盤的碳酸鹽巖孔洞。斷層下盤為灰色、灰白色白云質(zhì)灰?guī)r，地層傾角變化較大，溶蝕孔洞發(fā)育，大小不等、分布不均勻，多充填有泥質(zhì)碎屑物，為較好的地下水徑流通道和賦存空間，屬斷層形成單斜儲(chǔ)水構(gòu)造（圖5）。

分別對(duì)“含羞泉”泉水、安樂河河水、鄰近溪溝水取樣進(jìn)行水化學(xué)組分測(cè)試（表1）。與河水、溪水相比，泉水pH值差別較小，TDS略高，為中偏堿性低礦化。陽離子以Ca2+、Mg2+為主，陰離子以HCO3-、SO42-為主，水化學(xué)類型為HCO3-Ca·Mg型，陰陽離子均高于河水、溪水，屬賦存于碳酸鹽巖中地下水露頭。

“含羞泉”受大氣降雨補(bǔ)給，沿?cái)鄬由媳P砂質(zhì)頁巖層間孔隙及節(jié)理裂隙、溶蝕孔洞等通道，在近安樂河邊的第四系塊碎石土中出露。

203 Investigation of sleep quality and life quality of soldiers in a navy warship troop

圖5 “含羞泉”水文地質(zhì)剖面圖

表2 泉水涌縮觀測(cè)時(shí)間表

3 “含羞泉”機(jī)理分析

對(duì)泉水涌、縮現(xiàn)象進(jìn)行觀測(cè)。

2019年6月14日，睛，觀測(cè)到“含羞泉”受車輛震動(dòng)、人為喊聲、石頭敲擊等聲音影響較大，受震動(dòng)后泉水出現(xiàn)縮退現(xiàn)象。前一周為睛天。

2019年7月11日，睛，泉涌不止，未觀測(cè)到聲音振動(dòng)與泉涌、退相關(guān)性，之前四天均有降雨。

2019年7月12日，睛，經(jīng)觀測(cè)及統(tǒng)計(jì)，泉水出現(xiàn)涌、退現(xiàn)象，時(shí)間長(zhǎng)短不等，但來往車輛、人為振動(dòng)等聲響與泉水涌、退相關(guān)性不明顯，為間歇泉（薛振勇和韓霞，1986；薛振勇，1988；林華玲，2006）。

推斷“含羞泉”的主要成因機(jī)理如下：

1）泉水漲、退現(xiàn)象

“含羞泉”間歇周期與含水巖組裂隙溶洞的富水性、補(bǔ)給區(qū)水量大小有關(guān)。碳酸鹽巖裂隙溶洞發(fā)育程度差異較大，呈現(xiàn)不均勻賦存和運(yùn)移，造成泉水出現(xiàn)漲、退變化特征，與聲音振動(dòng)無關(guān)。

2）泉水倒流

“含羞泉”在近安樂河邊的第四系松散塊碎石土中涌出，當(dāng)?shù)叵滤档脚R界水位以下時(shí)，泉水?dāng)嗔鳌Ｔ诘谒南党霈F(xiàn)泉水倒流，推斷在比泉口低位置存在隱蔽排泄口。

4 結(jié)論

1）通過地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，探明了被公路壓覆的“含羞泉”原位泉點(diǎn)。

2）“含羞泉”發(fā)育于逆沖斷層下盤的白云質(zhì)灰?guī)r溶洞斷層下盤單斜儲(chǔ)水構(gòu)造中。

3）“含羞泉”為間隙泉，泉水漲退變化與聲音振動(dòng)無關(guān)。

馮學(xué)敏. 1981. 含羞泉[J]. 文明，（2）：22.

梅正星. 1982. 含羞泉[J]. 地球，（6）：20.

薛振勇，韓霞. 1986. 也談四川廣元含羞泉[J]. 地球，（06）：52-53.

薛振勇. 1988. 三訪含羞泉[J]. 大自然，（02）：33-34.

林華玲. 2006. 含羞泉之謎[J]. 科學(xué)（中文版），2006（08）：52-53.

孫東. 2011. 米倉山構(gòu)造帶構(gòu)造特征及中—新生代構(gòu)造演化[D]. 成都：成都理工大學(xué).

Hydrogeological Characteristics and Genetic Mechanism of the Shame Spring

XIE Xiao-guo1,2,3MO Yu-ke1,2,3LI Yong4LIN Qiang5LUO Bing1,2,3TAO Jun-li1,2,3

(1-Sichuan Huadi Construction Engineering Co. Lt., Guanghan, Sichuan 610081; 2-Chengdu Center of Hydrogeology and Engineering Geology, SBGEEMR, Chengdu 610081; 3- Sichuan Environmental Protection and Groundwater Pollution Prevention and Control Engineering Technology Center, Chengdu 610081; 4-Geophysical Institute, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059; 5-Earthquake Prevention and Mitigation Centre of Chaotian District, Guangyuan, Guangyuan, Sichuan 628012)

This study does geological survey, geological radar detection, chemical analysis of groundwater for the Shame Spring. The location of the spring source covered by the highway was found. The results indicate that the Shame Spring is a periodic spring originated from the monoclinic water storage structure in footwall of a fault. This spring water appears to discharge or stop flow, reverse flow phenomenon when groundwater supplies are abundant or scarce.

geologic radar; hydrogeology; genetic mechanism; Shame Spring

2020-02-14

謝小國（1992-），男，高級(jí)工程師，工程碩士，現(xiàn)主要從事物探與地質(zhì)工程工作

P641.1

A

1006-0995（2021）01-0067-03

10.3969/j.issn.1006-0995.2021.01.012