楊傳偉,王琳琳,王新新,石鳳鳳,高源,王寧
(1.山東省魯南地質(zhì)工程勘察院(山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)大隊(duì)),山東 濟(jì)寧 272100;2.安徽理工大學(xué)地球與環(huán)境學(xué)院,安徽 淮南 232001)
嶧城斷塊是山東省53個(gè)二級(jí)巖溶水系統(tǒng)之一,屬棗莊單斜一級(jí)巖溶水系統(tǒng),地處魯中南巖溶山區(qū)南部,是典型的斷塊型構(gòu)造模式[1-2]。已有學(xué)者針對(duì)系統(tǒng)內(nèi)地下水水質(zhì)、地下水動(dòng)態(tài)、巖溶發(fā)育規(guī)律等水文地質(zhì)特征做過考察研究[3-6],并取得了一定成果,但對(duì)整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)巖溶水富集規(guī)律總結(jié)較少。本文在以往研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合已開展的“山東省1∶5萬區(qū)域水文地質(zhì)調(diào)查(沙溝幅、嶧城幅)”項(xiàng)目,該項(xiàng)目工作區(qū)范圍基本涵蓋了整個(gè)嶧城斷塊巖溶水系統(tǒng),通過對(duì)收集到的各類巖溶鉆探資料統(tǒng)計(jì)與分析,進(jìn)一步查明了區(qū)內(nèi)碳酸鹽巖的巖溶發(fā)育特征,總結(jié)了巖溶水富集規(guī)律及構(gòu)造控水特征,為區(qū)內(nèi)地下水資源合理開發(fā)利用與保護(hù)提供技術(shù)支撐。
研究區(qū)屬暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候,具有雨熱同季、四季分明的特點(diǎn)。根據(jù)棗莊市嶧城區(qū)氣象局資料,多年(1980—2019年)平均溫度14.5℃,平均降水量805.09mm,平均蒸發(fā)量1820mm,最大凍土深度38cm。區(qū)內(nèi)地表水體屬于淮河流域運(yùn)河水系,主要發(fā)育嶧城大沙河,是韓莊運(yùn)河的一條最大支流,發(fā)育齊村、郭里集和稅郭三條支流,分別在苗莊南和西大樓注入嶧城大沙河,向南排入韓莊運(yùn)河,流域面積629.3km2,全長(zhǎng)57km[7],區(qū)內(nèi)長(zhǎng)14.21km,流域面積約160km2。
研究區(qū)位于魯中南中低山丘陵區(qū)南部,主要發(fā)育丘陵和山間平原兩種地貌類型,總體地勢(shì)西高東低、北高南低,整體往臺(tái)兒莊方向傾伏。北部斷續(xù)分布EW向展布的條帶狀丘陵,基本越穿全區(qū),地形起伏較大,山體標(biāo)高170~370m;東南部分布山間平原,地形相對(duì)平緩,吳林-泥溝-紅瓦屋一帶地面標(biāo)高30~50m。
研究區(qū)屬柴達(dá)木-華北地層大區(qū)(Ⅰ)、華北地層區(qū)(Ⅱ)、魯西地層分區(qū)(Ⅲ)、濰坊-臨沂地層和濟(jì)南-滕州地層小區(qū)(Ⅳ)[8]。總體來說,區(qū)內(nèi)地層出露較為齊全,沉積地層以古生代奧陶系和寒武系的碳酸鹽巖為主,分布面積占全區(qū)總面積的90%左右,厚度大于1000m,并在低山丘陵區(qū)裸露;新生界第四系黏土、粉質(zhì)黏土、砂廣泛分布在平原區(qū),但厚度一般小于30m。
本區(qū)在大地構(gòu)造單元上處于華北板塊(Ⅰ)魯西隆起區(qū)(Ⅱ)魯中隆起(Ⅲ)棗莊斷隆(Ⅳ)嶧城凸起(Ⅴ)的單元內(nèi)[8],構(gòu)造較為復(fù)雜,以斷裂為主,褶皺次之。斷裂構(gòu)造極其發(fā)育,按其發(fā)育方向大致可分為NE向、NNE、近EW向、近SN向及NW向5類(圖1)。區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造均為蓋層褶皺,廣泛分布于土門群-古生界中,白山褶皺構(gòu)造、峨山褶皺構(gòu)造、望仙山褶皺構(gòu)造為區(qū)內(nèi)主要褶皺構(gòu)造。
1—第四系;2—白堊系;3—石炭系;4—奧陶系;5—寒武系-奧陶系;6—寒武系;7—南華系;8—新太古代基底巖石;9—地質(zhì)界線;10—實(shí)測(cè)及推測(cè)斷層;11—研究區(qū)范圍圖1 研究區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)圖
嶧城斷塊巖溶水系統(tǒng)是一個(gè)完整的水文地質(zhì)單元,東北部、北部、西部和南部山區(qū),地表水與地下水分水嶺一致,由分水嶺組成隔水邊界。以峨山斷裂、嶧城斷裂、蘇埠-閣莊斷裂、紅瓦屋斷裂作為東部隔水邊界,峨山斷裂、嶧城斷裂、蘇埠-閣莊斷裂以東主要分布新元古代土門群佟家莊組、二青山組頁(yè)巖、砂巖及新太古代花崗閃長(zhǎng)巖,有阻水作用。紅瓦屋斷裂以東分布巨厚的第三紀(jì)官莊組泥巖及砂頁(yè)巖,具有很好的隔水性。東南部的下部奧陶系和外側(cè)寒武系及震旦紀(jì)土門群接觸,有阻水作用,但上部第四系含水層和盆地下游連通,形成一段排水邊界(1)山東省魯南地質(zhì)工程勘察院(山東省地勘局第二地質(zhì)大隊(duì)),山東省巖溶發(fā)育區(qū)地質(zhì)環(huán)境調(diào)查(濟(jì)寧-棗莊段,續(xù)作)報(bào)告,2020年。。地下水類型主要為碳酸鹽巖類裂隙巖溶水,含水層主要發(fā)育在馬家溝群、三山子組、張夏組、朱砂洞組灰?guī)r中。馬家溝群灰?guī)r、三山子組白云巖富水性最好,主要位于嶧城斷塊中部,地下巖溶發(fā)育強(qiáng)烈,加之地形較低,有利于地下水的匯集,一般單井涌水量大于3000m3/d,局部單井涌水量可大于5000m3/d。系統(tǒng)具有相對(duì)獨(dú)立的補(bǔ)給、徑流、排泄條件,主要補(bǔ)給來源為大氣降水入滲、河水滲漏及少量北部地下水徑流,地下水流向大體自西向東,自北向南,以人工開采和向南東徑流排泄為主。
地表巖溶主要為溶蝕裂隙、溶溝、溶槽、石芽、干谷、溶洞等,巖溶形態(tài)類型及特征詳見表1。
表1 地表巖溶形態(tài)類型及特征
地下巖溶形態(tài)主要依靠鉆孔所揭露地層,主要有溶蝕裂隙、溶孔和溶洞等。溶蝕裂隙廣泛分布,寬一般小于20cm,多以脈狀、連環(huán)狀、樹枝狀展布,在地下水位以上大部分充填有紅色黏土或黏土夾礫石,含水層中多具方解石結(jié)晶體,溶蝕裂隙是構(gòu)成溶孔、溶洞的最基本單元(照片1)。溶孔多呈蜂窩狀、網(wǎng)格狀,在地下水進(jìn)一步溶蝕作用下形成溶洞,溶洞直徑大小不一,一般洞徑1~3cm,大者可超過0.5m。溶蝕裂隙、溶孔、溶洞互相連通,構(gòu)成裂隙溶洞管道系統(tǒng),成為良好的儲(chǔ)水空間。
a—三山子組發(fā)育的溶蝕孔洞(ZK9);b—朱砂洞組發(fā)育的蜂窩狀溶孔(ZK8)照片1 地下巖溶形態(tài)典型照片
通過野外調(diào)查、分析以往鉆孔巖心及本次鉆孔資料(表2),區(qū)內(nèi)巖溶發(fā)育特征如下:
(1)從地層巖性來看,區(qū)內(nèi)可溶性巖石主要有奧陶紀(jì)馬家溝群灰?guī)r、白云巖、寒武-奧陶紀(jì)九龍群三山子組白云巖、寒武紀(jì)炒米店組、張夏組、朱砂洞組灰?guī)r和青白口系二青山組灰?guī)r,均是海相碳酸鹽巖類巖石,不同時(shí)代的碳酸鹽巖沉積環(huán)境不同,其化學(xué)成分和礦物成分均有一定差異,因而巖溶發(fā)育具有不一致性。整體上,奧陶紀(jì)馬家溝群、寒武-奧陶紀(jì)九龍群三山子組地層巖性以中層—厚層灰?guī)r、白云巖為主,礦物成分以方解石為主,白云石次之,泥質(zhì)成分極少,化學(xué)成分中CaO約占50%左右,地下巖溶非常發(fā)育,常可形成較大規(guī)模的巖溶含水層段,局部地段可形成水源地。寒武紀(jì)炒米店組、張夏組和朱砂洞組地層巖性以灰?guī)r、泥質(zhì)條帶灰?guī)r、鮞?;?guī)r為主,巖溶發(fā)育程度比奧陶系灰?guī)r相對(duì)較差。土門群二青山組地層則小面積分布于系統(tǒng)東部(嶧城斷裂以北)和南部(金陵寺斷裂以南)。主要含水層位為二青山組灰?guī)r段,因該層位頂部頁(yè)巖段和底部砂巖段均為隔水層,由于受泥質(zhì)含量的影響,一般情況下巖溶不甚發(fā)育,只有在水動(dòng)力條件好的地段才有巖溶裂隙、溶孔。當(dāng)?shù)匦?、地貌和補(bǔ)給條件有利時(shí),可形成局部的富水區(qū)。本次調(diào)查發(fā)現(xiàn),位于南楊莊村北1km底閣鎮(zhèn)的集中供水井,開采含水層為二青山組灰?guī)r,抽水降深3.8m,單井涌水量大于1000m3/d。
表2 鉆孔揭露地下巖溶情況一覽表
(2)從地質(zhì)構(gòu)造來看,地質(zhì)構(gòu)造與巖溶的發(fā)育強(qiáng)度及發(fā)育方向有著十分密切的關(guān)系,可以使巖層發(fā)生形變、破裂與位移,從而控制了地下水的運(yùn)動(dòng)方向,進(jìn)而決定了巖溶發(fā)育的特征[9-10]。區(qū)內(nèi)溶洞的發(fā)育與構(gòu)造節(jié)理有關(guān),節(jié)理發(fā)育的主方向?yàn)镹NE和NWW,如青檀寺“藏王宮”溶洞,洞口標(biāo)高約為160m,溶洞長(zhǎng)97m,延伸方向NNE,長(zhǎng)軸發(fā)育方向與節(jié)理方向一致,這也說明,從構(gòu)造角度而言,本區(qū)巖溶發(fā)育方向主要沿這兩組節(jié)理走向。從空間分布來看,區(qū)內(nèi)以NE、NNE向張性或張扭性斷裂最為發(fā)育,對(duì)地層的切割破壞強(qiáng)烈,地下水有的沿著斷裂破碎帶或裂隙密集帶呈帶狀分布,有的沿著斷裂或巖脈呈脈狀分布,局部由于受隔水巖層或構(gòu)造的控制而形成小范圍的儲(chǔ)水空間。如區(qū)內(nèi)的壕溝斷裂、馬山套斷裂以及肖橋斷裂,均主要發(fā)育在寒武-奧陶紀(jì)石灰?guī)r地層中,由于斷裂構(gòu)造的作用,斷裂帶及附近兩側(cè)巖溶較其他部位發(fā)育。
(3)在水平方向上,從區(qū)域巖溶地下水流場(chǎng)圖可以看出(圖2),在裸露、半裸露—淺埋的補(bǔ)給區(qū)和近補(bǔ)給區(qū),巖性多為寒武-奧陶系灰?guī)r、白云巖,淺部地下水作用強(qiáng)烈,巖石易于溶蝕,巖溶較為發(fā)育,以溶蝕裂隙及溶孔為主。如ZK3、ZK9號(hào)鉆孔,均處于山前一帶的補(bǔ)給區(qū),第四系厚度在5m左右,井深都大于250m,其中ZK3號(hào)鉆孔僅在張夏組地層(45.1~46.80m段)中見有溶蝕裂隙;ZK9號(hào)鉆孔雖在三山子組地層(36.50~40.70m段、55.80~56.20m段)、張夏組地層(233.60~234.22m段)見有溶蝕現(xiàn)象,但淺部巖溶明顯好于深部。而在排泄區(qū)或近排泄區(qū),由于其垂直、水平交替頻繁,特別是受到斷裂構(gòu)造的影響,巖溶發(fā)育強(qiáng)烈且深度大,有較大的溶蝕裂隙、蜂窩狀溶孔及溶洞。如K4、K8、K10號(hào)探采結(jié)合孔,受斷裂影響,在150~180m范圍內(nèi),可見較多溶孔、溶洞,巖溶發(fā)育較其他深度強(qiáng)烈??傊瑥难a(bǔ)給區(qū)到排泄區(qū),巖溶發(fā)育整體由弱到強(qiáng),由淺到深,補(bǔ)給區(qū)巖溶以溶蝕裂隙為主,排泄區(qū)則多為溶蝕裂隙加溶孔、溶洞。
1—巖溶水等水位線及水位標(biāo)高/m;2—地下水流向;3—收集及本次施工鉆孔;4—研究區(qū)范圍圖2 區(qū)域巖溶地下水流場(chǎng)圖
(4)在垂直方向上,裂隙巖溶發(fā)育程度隨著埋深的增加逐漸變?nèi)?,在鉆探深度內(nèi)裂隙巖溶發(fā)育的最大深度為285m,區(qū)內(nèi)巖溶發(fā)育主要集中在200m以淺,一般在20~180m可見連通性較好的溶隙、蜂窩狀溶孔及巖溶發(fā)育強(qiáng)烈的溶洞(圖3)。如ZK8號(hào)孔,第四系覆蓋層厚度18.60m,在19.90~23.40m段鉆進(jìn)時(shí)沖洗液全漏,見有溶蝕孔洞,未被充填,下至125m左右蜂窩狀巖溶較發(fā)育,125m以下裂隙仍有發(fā)育,但多被方解石脈充填,這說明越向下水動(dòng)力條件越滯緩。
1—溶洞;2—蜂窩狀溶孔;3—溶蝕裂隙;4—土峪組;5—三山子組;6—炒米店組;7—崮山組;8—張夏組;9—饅頭組;10—朱砂洞組圖3 研究區(qū)巖溶發(fā)育深度統(tǒng)計(jì)圖
研究區(qū)巖溶水的富集與巖溶發(fā)育特征是基本一致的,受地形地貌、可溶巖的巖性、地質(zhì)構(gòu)造等因素影響,總體呈現(xiàn)出了地貌匯水、巖層含水、構(gòu)造控水的基本規(guī)律[11-14]。
研究區(qū)地下水以滲入型補(bǔ)給型為主,在隱伏巖溶地區(qū)多屬間接補(bǔ)給,地形地貌控制著地下水的補(bǔ)給和匯水條件,降水補(bǔ)給面積的大小、匯水條件的好壞、地形坡度的陡緩、地形形態(tài)及所處地勢(shì)高低便成為地下水富集的關(guān)鍵因素。
從區(qū)域地下水富水性特征來看,地下水富集區(qū)地貌以山間谷地、洼地及山前平原區(qū)為主。地勢(shì)較低,匯水面積相對(duì)較大,特別是在山間谷地一帶,大氣降水入滲補(bǔ)給后自高處向低處徑流,在低洼處能夠最大程度地截取上游地下水徑流量,易于地下水蓄積,出露有眾多的巖溶泉,流量由每秒幾升至幾十升。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì),區(qū)內(nèi)發(fā)育有14個(gè)巖溶泉,如嶧城城區(qū)的白馬泉,位于山間谷地,北、西、南三面環(huán)山,形成了近1km2的匯水面積,為泉水提供了充足的水源。地下水主要匯集于張夏組下灰?guī)r巖溶裂隙中,山坡出露灰?guī)r地表溶溝較發(fā)育,匯集區(qū)灰?guī)r溶孔溶洞為提供了儲(chǔ)水空間和運(yùn)移通道。大氣降水沿地表溶溝入滲,沿灰?guī)r溶蝕孔洞徑流,受饅頭組洪河段砂巖阻擋于地勢(shì)低洼處出露成下降泉,全年流量50~600m3/d不等,水質(zhì)優(yōu)良,已成為附近社區(qū)村民的飲用水源之一(圖4)。
1—崮山組;2—張夏組上灰?guī)r段;3—張夏組下灰?guī)r段;4—饅頭組洪河段;5—饅頭組下頁(yè)巖段;6—灰?guī)r;7—云斑灰?guī)r;8—鮞?;?guī)r;9—泥灰?guī)r;10—砂巖;11—頁(yè)巖;12—泥巖;13—地下水流向;14—下降泉圖4 白馬泉成因剖面示意圖
地層巖性是地下水存在的物質(zhì)基礎(chǔ),在可溶性地層分布區(qū),巖石的易溶性及所處部位對(duì)地下水富集有一定的影響。從區(qū)內(nèi)富水性特征來看,富水地層一般為奧陶紀(jì)馬家溝群、寒武-奧陶紀(jì)三山子組灰?guī)r、白云巖。因脆性巖石受力作用后易產(chǎn)生張開程度好的裂隙,加之巖石化學(xué)成分的不均勻性,巖石礦物成分中的CaO含量較高,地下水易于通過并溶蝕成裂隙、溶孔乃至溶洞,形成地下水良好的通道及儲(chǔ)水空間,進(jìn)而形成具有一定供水意義的富水地段[15]。如嶧城斷塊徑流區(qū)分布多個(gè)以開采三山子組白云巖為主的水源地,其中十里泉第三水源地勘探項(xiàng)目在賈莊村北施工K4、K5、K6三眼鉆孔,含水地層主要為三山子組白云巖,巖溶集中發(fā)育在80~110m,其中K4號(hào)孔巖溶發(fā)育深度主要集中在90~93m,溶孔孔徑2~5cm;K5號(hào)孔巖溶發(fā)育深度主要集中在79~101m,溶孔孔徑0.5~3cm;K6號(hào)孔巖溶發(fā)育深度78~108m,其中93~108m有溶洞。
斷裂的力學(xué)性質(zhì)影響巖溶發(fā)育情況,亦是控制富水性的主要因素,地下水多富集于張性斷裂附近,與此同時(shí),構(gòu)造的不同部位也是地下水的富集過程中一個(gè)重要因素。
3.3.1 斷裂與巖脈交叉侵入部位富水性好
在斷裂與巖脈交叉侵入地段,其復(fù)合部位巖石比較破碎,裂隙發(fā)育,造成了較好的儲(chǔ)水條件,利于地下水的富集。如嶧城區(qū)榴園鎮(zhèn)大明官莊一帶,處于近EW向山間谷地,該處第四系厚度5m左右,兩側(cè)出露寒武系朱砂洞、饅頭組地層,谷地內(nèi)發(fā)育一條近EW向斷裂,嶧山超單元閃長(zhǎng)巖沿?cái)鄬颖眰?cè)侵入。受斷裂構(gòu)造影響,斷裂及影響帶巖石破碎,裂隙、巖溶較發(fā)育,為地下水的儲(chǔ)存提供了良好的場(chǎng)所,地下水自西南向東北徑流,受到北部侵入巖阻擋于斷層附近富集(圖5)。
1—第四系;2—饅頭組;3—朱砂洞組;4—嶧山單元;5—地下水富集區(qū);6—砂質(zhì)黏土;7—頁(yè)巖;8—灰?guī)r;9—侵入巖體10—地下水流線圖5 大明官莊富水機(jī)理示意圖
3.3.2 在斷裂強(qiáng)烈發(fā)育或互相穿插復(fù)合的灰?guī)r地段富水性好
由于高級(jí)別斷裂強(qiáng)烈發(fā)育或互相穿插,附近巖石受到嚴(yán)重破壞,裂隙巖溶十分發(fā)育,一般而言,在斷裂帶或靠近斷裂帶的地方,由于巖石受強(qiáng)烈破壞十分破碎,往往有大量黏土充填,富水性相對(duì)差些,在主要斷裂的影響帶上,富水性為最佳。
嶧城斷裂是區(qū)內(nèi)規(guī)模最大,形成最老的斷裂。呈近EW向橫跨于系統(tǒng)之中,斷裂主要切割前寒武紀(jì)結(jié)晶基底及古生代蓋層,斷裂面傾向S,傾角65°左右,為正斷層[16]。兩盤地層巖性差異較大,南盤以?shī)W陶系、寒武系灰?guī)r為主,在中部八里屯一帶有石炭系分布;北盤以土門群、寒武紀(jì)長(zhǎng)清群、九龍群灰?guī)r、砂巖為主。受后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響,該斷裂被泥溝斷裂、肖橋斷裂等斷裂切割,局部地段兩側(cè)地下水連通而形成透水段。
3.3.3 開闊平緩的褶曲軸部富水性好
在可溶巖大面積出露區(qū),寬緩的背斜及向斜軸部,常為巖溶水富集的有利部位,經(jīng)常形成“X”型裂隙及縱向裂隙,有利于地下水活動(dòng),加速局部巖石巖溶化,形成沿軸向發(fā)育的主徑流帶。背斜往往是淺部較深部富水,向斜常常深部較淺部富水。如勘探孔K20,處于背斜構(gòu)造軸部,揭露地層為炒米店組灰?guī)r,在49.8~67.5m段巖溶發(fā)育,單井涌水量可達(dá)603m3/d;而勘探孔K24,處于背斜構(gòu)造軸部南側(cè),揭露地層為炒米店組、崮山組,僅在50.2~52.2m段有溶蝕裂隙,巖溶不甚發(fā)育,單井涌水量313m3/d,相對(duì)于軸部地帶富水性較差。
3.3.4 斷裂密集帶富水性好
區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,尤其在嶧城斷塊中部一帶,分布有多條NE向、NNE向張性或張扭性斷裂。一般情況下,若存在兩條平行的張性斷裂,則在與兩條斷裂皆有聯(lián)系的影響帶內(nèi)富水性較好;若存在由多條正斷層組成的地塹,則也是有利于蓄水的富水構(gòu)造;或者是兩組扭性斷裂組成的棋盤格式構(gòu)造亦是強(qiáng)富水構(gòu)造[17]。
如十里泉電廠第三水源地,區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,北部發(fā)育嶧城斷裂,斷裂以北為長(zhǎng)清群饅頭組頁(yè)巖,地勢(shì)較高,相對(duì)不富水;東南部以金陵寺斷裂為界,以東為饅頭組地層,相對(duì)阻水;中部發(fā)育NE向壕溝斷裂和近SN向肖橋斷裂,均屬?gòu)埿浴埮ば詳嗔?圖6),發(fā)育地層以?shī)W陶紀(jì)馬家溝群及三山子組為主,巖性為灰?guī)r、白云巖等,受斷裂構(gòu)造影響,巖心比較破碎、裂隙巖溶發(fā)育,主要巖溶形態(tài)有溶隙、溶孔、溶洞及層間溶隙,發(fā)育深度多在250m以內(nèi)。
據(jù)水源地勘探施工的K6、K4、K7號(hào)鉆孔資料顯示,揭露地層均為馬家溝群及三山子組灰?guī)r、白云巖等,前者在埋深93~108m段,三山子組白云巖中發(fā)育兩處直徑分別在0.5~10cm的溶洞,后兩者單井涌水量分別為9587m3/d、6517m3/d(2)山東省地礦工程勘察院,山東省棗莊市嶧城水源地(山東十里泉發(fā)電廠第三水源地)勘探報(bào)告,1997年。。另外,本次在壕溝村供水井開展了抽水試驗(yàn),單井涌水量為7791m3/d。而遠(yuǎn)離斷裂密集帶的K14、K16、K29、K30鉆孔,揭露地層也均為馬家溝群及三山子組灰?guī)r、白云巖,但單井涌水量均小于1000m3/d,說明在斷裂密集帶附近整體富水性較好。
(1) 嶧城斷塊巖溶水系統(tǒng)地處暖溫帶丘陵區(qū),降雨較為豐富,地表水、地下水循環(huán)交替強(qiáng)烈,加之可溶性巖石廣布,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,為本區(qū)巖溶發(fā)育、巖溶水的富集提供了良好的條件。區(qū)內(nèi)地表巖溶主要以溶蝕裂隙、溶溝、溶槽、石芽、干谷、溶洞等為其特征;地下巖溶形態(tài)主要有溶蝕裂隙、溶孔、溶洞等,發(fā)育主要特征:水平方向上,從補(bǔ)給區(qū)到排泄區(qū),巖溶發(fā)育由弱到強(qiáng),由淺到深;垂直方向上,區(qū)內(nèi)裂隙巖溶發(fā)育程度隨著埋深的增加逐漸變?nèi)酰瑤r溶發(fā)育主要集中在20~180m。
(2) 區(qū)內(nèi)地下水富集區(qū)地貌以山間谷地、洼地及山前平原區(qū)為主,富水地層主要為奧陶紀(jì)馬家溝群、寒武-奧陶紀(jì)三山子組灰?guī)r、白云巖,復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造加強(qiáng)了巖溶水的富集,在斷裂與巖脈交叉侵入部位、斷裂強(qiáng)烈發(fā)育或互相穿插復(fù)合部位、開闊平緩的褶曲軸部以及斷裂密集帶等地段均是系統(tǒng)內(nèi)巖溶水的富集區(qū)。