水岩化学水文地质论文

摘要：峨眉山高1井位于峨眉山市高桥镇。热矿水含水岩层埋深1600m左右，属于地压型地热资源，水化学类型为Cl-Na型水，Cl-、Na+浓度高，与区域水化学类型有明显的差异。该文分析了岩性、构造等热储藏条件，论述了热矿水成矿模式，并估算了补给区大气降水入渗补给量及高1井径流水资源量。在此基础上分析了高1井热矿水Cl-、Na+高浓度成因。以下是小编精心整理的《水岩化学水文地质论文(精选3篇)》，希望对大家有所帮助。

水岩化学水文地质论文 篇1：

新建矿山工程对地下水环境影响浅析

摘要：资源开采的快慢和规模受到地质环境条件和容量的制约。地质环境既为矿床资源开采提供了活动的空间，同时也严格的制约着其开采规模。文章以宣城市宣州区马尾山硫铁矿为例对新建矿山地下水环境地质调查及其对环境影响进行分析。

关键词：地下水；马尾山；环境影响

马尾山硫铁矿位于宣城市宣州区北东21°方向直距24km，行政隶属安徽省宣城市宣州区朱桥乡管辖，为一新建矿山。矿体顶板主要为灰岩，底板为花岗闪长斑岩，砂岩、灰岩。采矿方法为分段空场嗣后充填采矿法和浅孔留矿嗣后充填采矿法。预测矿坑涌水量井下-300m水平正常涌水量17260m3/d，最大涌水量20432m3/d；除井下、作业用部分水外，余下的水经二次沉降处理后外排。为满足矿山规划环境评价中的地下水环境评价资料要求，需要对矿区及周边一定范围内，进行针对性的水文地质勘察工作，安徽省地质矿产局322地质队承担本次水文地质勘察任务。

1.地质特征

马尾山硫铁矿构造单元为扬子准地台（Ⅲ）、下扬子台坳（Ⅲ2）、沿江拱断褶带（Ⅲ23）、石台穹褶断带（Ⅲ22-3），敬亭山—狸头桥、昆山复向斜、马山埠背斜南东翼。马山埠背斜，背斜长约9km，宽1.5km左右，走向北东。马尾山矿位于背斜的南翼，属于马山埠背斜一部分。北东向纵断裂组与北西向横断裂组构成网格状构造格局，长度600m～2000m，多属压性与平移断层，张性少见。背斜核部出露地层相对较老，翼部地层相对年轻，为孤峰组、龙潭组，并有不同程度的接触变质。地表主要为第四系地层。

2.区域水文地质特征

2.1地下类型及含水岩组

马尾山矿区处于新河庄背斜构造南东翼。分布在区地下水类型按介质划分主要有孔隙水、裂隙水、裂隙—岩溶含水三类。依据地下水类型并结合富水程度共划分出本区4个含水岩组。①中等—强富水性碳酸盐岩强的裂隙—岩溶含水岩组，②弱中等富水性陆源碎屑岩裂隙含水岩组，③弱富水性岩浆岩类裂隙含水岩组；④弱富水性第四系上更新统坡—洪积相孔隙含水岩组。

2.2水地质单元边界条件

泥岩、页岩及粉砂岩，是具有弱富水特性岩石，由此类岩性构成水文质单元边界，可视为天然的隔水边界。位于评价区内的A区，是中等—强富水性的碳酸盐岩强的裂隙—岩溶含水岩组分布区，在其周边分布的正是弱透水或不透水的泥岩、页岩、粉砂岩，并由此构成了相对封闭状态的水文地质单元，面积1.2km2，马尾硫铁矿就位于该“单元”中部偏南位置，矿区面积约0.4km2。单元内含水层受隔水层边界限制，与单元之外的含水层之间的水力联系几乎被阻断，大气降水是单元地下水主要补给源，地下水动储量补有限。

3.评价区地下水环境现状

3.1水质

为查明评价区内地下水环境现状，共设置了11个水质监测点。重点监测不同类型的地下水、干流地表水、尾矿库等水质。水质监测周期为枯、丰二期。监测频率，2次/年。各含水岩组、地表水、尾矿库，水质类型及检出有害成分分述如下。

（1）第四系全新统孔隙含水岩组：根据民井JK01、JKO2（丰水期）水质监测成果，水质类型为HCO3-Ca·Na·Mg、SO4·HCO3·Cl·NO3- Ca·Na·Mg型。pH=6.68～7.3，总硬度144.74mg/L～176.13mg/L，属弱酸—碱性软—硬类水。枯水期水质类型为OH·SO4·HCO3·Cl--Ca·Na、HCO3-Na·Mg，pH=7.26～12.08，总硬度185.05mg/L～322.45mg/L，属碱性中—硬类水。丰、枯期水质类型、总硬度变化不大。JK02井水pH=12.08，并检出OH成分，据调查是为了给井水消毒，投放生石灰所致的。第四系全新统孔隙水水质类型比较稳定，但Zn、As、Pb、Mn等有害成分含量有随季节变化的特征，有害成分含量多少受季节影响明显。

（2）第四系中更新统孔隙含水岩组：根据JK03-JKO7民井（丰、枯水期）水质监测成果，水质类型主要为SO4·HCO3-Ca·Na、SO4·HCO3·Ca·Mg、HCO3·SO4-Ca·Mg、HCO3-Ca·NH4·Mg型。pH=6.2～8.33，丰水期总硬度115.81mg/L～478.93mg/L，属弱酸—碱性软—高硬类水。枯水期pH=7.68～7.83，总硬度190.37mg/L～723.64mg/L，属碱性中—超硬类水。第四系中更新统孔隙水水质类型比较稳定，但Zn、As、Pb、Mn、Cd等有害成分含量有随季节变化的特征，地下水中的有害成分含量多少受季节影响明显。

（3）碳酸盐岩裂隙岩溶含水岩组：依据ZJG01（主井）水质监测成果，水质类型为SO4·CO3-Ca·Na、SO4·HCO3-Ca·Mg·Na型。根据以往抽水孔及本次枯水期主井水质分析资料显示，正常值在pH=7.55～8.1之间，偏碱性。但主井丰水期的pH=11.01，明显高于枯水期（pH=7.69）或正常值。主井丰水期pH出现异常现象，分析其原因可能与采样时的环境有关联，丰水期采样时，主井尚处于掘进过程中，当时因排水设备尚不完善，井内积水的水质环境可能受到了施工材料或其他人为不良环境的影响所至。总硬度117.55mg/L～246.86mg/L，属偏碱性软—中硬類水。碳酸盐岩裂隙岩溶含水质类型比较稳定，但Zn、As、Pb、Mn、Cd等有害成分含量有随季节变化的特征，地下水中的有害成分含量多少受季节影响明显。

（4）北山河地表水：依据水质监测成果，北山河地表水水质类为HCO3·SO4·Cl-Ca、HCO3·SO4·Cl-Ca·Mg·Na型。pH=7.33～7.69，总硬度108.04mg/L～179.55mg/L，属弱碱性软—硬类水。Zn、As、Pb、Mn、Cd等有害成分在枯水的期含量，明显高于丰水期。北山河地表水中的有害成分含量多少受季节影响明显。

（5）包气带裂隙水：依据ZKOO1孔揭露的包气带裂隙水水质监测成果，枯、丰期水质类型为SO4-Ca·Mg·Na型。pH=6.21～8.0，总硬度79.49mg/L～97.92mg/L，属弱酸—碱性软类水。Zn、As、Pb、Mn、Cd等有害成分丰水期含量较高。

3.2包气带水文地质特征

评价区内包气带厚度10m～30m，上部0～10m为黏土层，下部为强风化—全风化层，层厚10m～20m，岩性为黏土夹碎石，碎石成分与下部原岩相同。经渗水试验测得，包气带黏土层及强风化层的参透系数K=0.0021m/d～0.13m/d，属不透水层—弱透水层，下部强风化灰岩，注水试验测得渗透系数K=0.62m/d，下部透水性明显强于上部。包气带因厚度较薄，地势较高的岗坡地带，一般无水位，但在地势低凹的沟谷冲沟地带，则存在上层滞水，其水位受大气候影响明显，旱季水位持续下降。包气带水除受地形影响外，与下部地层腔北调透水性关系密切，如果下部是强透水层，包气带存不住水，即无水位。在评价区区范围内，包气带普遍存在，但水位与富水性差异较大，且与地形地貌关系密切。

4.地下水补给、排泄条件

4.1补给、排泄条件

在20km2评价区范围内，陆源碎屑岩类裂隙含水岩组和裂隙岩溶水含水岩组，主要区集中分布在北部山区。前者占北部山区广大区域，而裂隙岩溶含水岩组，地下水主要靠大气降水补给，蒸发是北部山区地下水主要排泄方式。孔隙水主要分布北山河沿岸平原区域内，地下水主要靠地表水补给，大气降水次之。地下径流为主要排泄方式。

根据评价区地下水总体径流方向自北向南。地下水补给关系是：大气降水→裂隙水、裂隙岩溶水→孔隙水→地表水。径流、蒸发是区内地下水主要排泄方式。

矿区区内地下水的补、排、径条件，与A区水文地质单元相同，不作重述。据以往地表水、地下水及雨水的环境同位素（δ18O、δD）測试资料，矿区地下水同位素的测试数值明显大于地表水及雨水。通过对各类水环境同位素的测试结果对比分析，矿区地下水不仅存在循环交替能力较弱，活跃度低，且与大气降水及地表水之间水力联系也很弱现象。借助矿区同位素资料分析认为，本次圈定的区域水文地质单元是相对独立的，确定单元为隔水边界条件也是成立的。

4.2含水岩组间的水力联系及地下水动态变化分析

孔隙含水岩组，在阶地与平原区，与裂隙含水岩呈上下接触关系，水力联系密切，孔水垂向补给裂隙水，北部山区无孔隙水存在，不存在水力联系关系。平原区水系发育，地表水、隙水，为直接接触关系，其水力联系密切，表水是孔隙主要补给源。孔隙水也接受来自北部山区深部裂隙水的侧向补给。

依据矿区内的各含水岩组平面分布位置与空间组合关系分析认为，含水岩组之间存在水联系，但各含水岩组的富水程度、含水质不同，其水力的联系的密切程度存在差异性。多孔抽水试验对观测孔水位的影响具有方向性，分析其原因主要是地下水运移通道受裂隙或构造控制所至。

5.拟建矿山对地下水环境影响范围的评价

拟建项目主要包括，采矿设施，选矿设施，辅助设施等，位于矿区北部用地面积约65.807hm2（987.1亩）。建在该范围内所有的建筑工程，不仅对本地地水环境产生影响，对其周边一定范围内地下水的环境均能产生影响。

根据隔水层为边界圈定水文地质单元范围，拟建项目位于A区水文地单元的东部偏南部。由于建设项目处于四周为隔边界独立水文地质单无区内，对地下水影响产生影响范围仅局限于单元内，对单元之外的地下水环境不会产生影响。依据建设项目所地形、地质、水文地条件，将20km2评价区划分成五个区，即易污染防治区、下游泳易被污染防治区、不易污染防治区、已污染区、塌陷区、不受影响区，用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ表示于。

5.1易污染防治区（Ⅰ）

Ⅰ区面积约65.807hm2（987.1亩），拟建项目主要包括，采矿设施，选矿设施，辅助设。污染物源主要为矿粉、矿浆液、废渣、工业废水、生活污水及垃圾等。Ⅰ区地形为丘岗地地形，地势南、东高北西低，大气降水由高向低汇集到下游（Ⅱ）区，对下游地表水体、包气带地下水环境将产生影响。

该区包气带厚度10m～30m，上部黏土层厚10m～13m，无地下水位。渗水试验取得渗透系数K=0.62m/d，为中等透水性；下部强风层，厚10m～20m，主要岩性为灰岩、大理岩，泥岩、砂岩等，夹少量褐色黏土，无水位，钻孔揭穿包气带后，孔内不返水，全泵量漏失。

5.2下游易被污染防治区（Ⅱ）

下游易被污染防治区，积约0.25km2。地形北、南、东三面环山，西面低，属冲沟地形。处于Ⅰ区下游，地表水及地下水环境易受上游区工业影响，为此将下游区，划为易被污染治区。在（Ⅱ区）冲沟下游居住有6～8户居民，饮用自来水。区内为林区，无农田。水系不发育，有几口小型水塘零星分布。该区汇水面较大，北部山区，南部矿区的大气降水，均汇入Ⅱ区，并排入下游北山河。ZK001孔抽水资料，该区包气带厚度30.5m，上部黏土厚约10m，下部强风层厚10m～20m，2013年11月2日测得水位埋深4.57m，水位处于下降状态。包气带水主要靠大气降水补，地下水位受大气降水量影响明显。水质为SO4·HCO3-Na·Ca·Mg型水。

5.3已污染防治区（Ⅲ）

在评价区的东部，现已废弃，面积约0.009km2。因尾矿砂中含有害成分较多，库内存水对地表及包气带地下水环境仍有影响，为此将尾矿库分布范围，划为已污染防治区（Ⅲ）。据2012年5月（丰水期）水质分析报告，固形物1.568.70g/L，pH值7.22，总硬度1124.23mg/L，硫酸根含量1050.94mg/L，钙含量2318.30mg/L，镁含量79.99mg/L。地下水化学类型属弱碱性低矿化度的SO4·Ca-Mg型。

5.4塌陷防治区（Ⅳ）

塌陷区主要是采矿引起的地表塌陷范围，面积约0.16km2。塌陷区也是采矿区，采矿疏干排水，深部地下水环境将受其直接影响，影响范围最终将延至水文地质单元边界，即整个水文地质单元（A）区范围内。受隔水边界限制，单元外地下水环境不会受其影响。

5.5不易污染区（Ⅴ）

前述四个区外的山区、平原区域，划为Ⅴ区，面积约17km2。马尾硫铁矿区，是处在一个相对封闭的水文地质区内，矿山开采，仅对水文地质单元区的地下水及地表水环境产生影响，单元以外地下水环境不构成影响。

6.结论

根据本次及以往钻孔揭露，水文地质单元包气带厚度10m～30m，上部0～10为不透水黏土层，渗透系数K= 0.0021m/d～0.0041m/d，下部为厚10m～20m的含黏土碎石层，渗透系数K=0.62m/d。水位与地形有关，地势低凹如沟谷或冲沟地形，则有暂时水位，分布山坡、岗地包气带则未见地下水位。包气带的水位与大降水关系密切。

参考文献：

[1]胡占晶.污水污染防治战略与技术发展趋势[J].水利科技与经济， 2005（9）.

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[3]张龙飞，董斌，史双双，韩晓飞.朔州市区土层剪切波速与埋深的统计关系[J].华北地震科学， 2018， 36（02）：28-37.

作者：洪瑞

水岩化学水文地质论文 篇2：

峨眉山高1井热矿水成矿模式及水质成因分析

摘 要：峨眉山高1井位于峨眉山市高桥镇。热矿水含水岩层埋深1 600 m左右，属于地压型地热资源，水化学类型为Cl-Na型水，Cl-、Na+浓度高，与区域水化学类型有明显的差异。该文分析了岩性、构造等热储藏条件，论述了热矿水成矿模式，并估算了补给区大气降水入渗补给量及高1井径流水资源量。在此基础上分析了高1井热矿水Cl-、Na+高浓度成因。

关键词：热矿水 成矿模式 水质成因

1 热储藏条件及特征

高1井构造上地处扬子准地台峨眉山断拱之峨边穹断束北段，位于二峨山背斜北西翼，龙池向斜南东翼近核部，并紧邻北西方向的龙池逆断层和峨眉山逆断层，处于龙池逆断层下盘（图1）。根据含水性，高1井揭露岩层自上而下可分为3段：上部含水岩组、中部隔水岩组和下部含水岩组。上部含水岩组为三叠系中统雷口坡组（T2l）及下统嘉陵江组（T1j）以灰岩为主的含水岩层。中部隔水岩组为三叠系下统飞仙关组（T1f）砂、泥岩、二叠系上统沙湾组（P3s）泥岩及峨眉山玄武岩（P3β）构成的隔水岩组。下部含水岩组为二叠系中统茅口组（P2m）灰岩及下统栖霞组（P1q）灰岩为主的含水岩层（图2）。

高1井热矿水含水层为上述下部含水岩组，埋深1 415～1 886 m。该岩组地下水顺层径流至高桥地区深部，受地压增温作用形成热矿水。该地区常温层温度17 ℃左右，地温梯度约为2.8 ℃/100 m，因此在深度1 600 m左右可形成62 ℃左右的热水。中部隔水岩组为热矿水提供了盖层圈闭作用，阻隔上、下部含水岩组越流补给，起到保温作用。

2 热矿水补给、径流、排泄条件

（1）补给条件。

热矿水补给区位于高1井南东至以南二峨山一带出露的下部含水岩组——茅口组和栖霞组区域，构造上处于二峨山背斜北西翼近核部，二峨山逆断层上盘（见图2）。背斜核部岩层发育平行于褶皱轴向的纵张裂隙，且灰岩岩溶裂隙发育，有利于大气降水垂直入渗。

垂直补给公式： Q=F·α·X/365 （1）

式（1）中，Q为日平均降水入渗补给量（m3/d）；F为降水入渗的面积（m2）；α为年平均降水入渗系数；X为年平均降水量（m）。

补给区取二峨山背斜北西翼出露的茅口组和栖霞组范围（见图1），其围绕高1井呈环形分布，面积约41 km2，高程850～1 909 m，故F取4.1×107 m2。根据1∶20万水文地质区域资料，峨眉山地区碳酸盐岩裂隙岩溶水径流模数为12.54 L/s·km2，山区年平均降水量为1 958.8 mm，推算出该区域降水入渗系数为0.202。经计算，补给区垂直降水入渗补给量约为4.4×104 m3/d，因此补给量是非常充足的，能够满足高1井远程补给的径流水资源量。

（2）径流条件。

补给区大气降水入渗后，沿层间裂隙及岩溶裂隙往高桥方向做顺层径流。因补给区围绕高桥呈环状分布，南东及南方向的岩层倾向均大致指向高桥方向，故高1井正好处于下部含水岩组地下水顺层径流的汇集部位。地下水接受大气降水补给后，沿层间裂隙往深部作顺层径流。大部分地下水通过隐伏断裂排泄到临江河或上部含水岩组，小部分继续往深部径流至高1井深部。在龙池逆断层相对阻水作用下，地下水在此形成富集。

按下式估算高1井热矿水径流补给资源量：

Q=K·I·B·M （2）

式（2）中，Q为地下水径流量（m3/d）；K为渗透系数（m/d）；I为地下水水力坡度；B为计算断面的宽度（m）；M为承压含水层的厚度（m）。

抽水试验降深263.5 m，出水量为1 209.5 m3/d，按裘布依公式计算承压完整井影响半径为299 m，渗透系数为0.013 m/d。按抽水试验确定（2）式K取0.013。

I按含水顶板高程差以最大水头差计算：

I =（H补-H井）/L （3）

式（3）中，H补为补给区含水顶板最低高程；H井为高1井含水顶板高程；L为补给区至高1井径流长度。B近似取抽水影响半径形成的半圆长度，M为下部含水岩组厚度。式（2）计算得，Q=1 315 m3/d。

通过（2）式计算得到高1井热矿水径流补给资源量约为1 315m3/d，略大于抽水试验出水量。说明在极限降深情况下，水资源量能够满足抽水试验确定的出水量。进而推测，长期取水情况下，在不考虑开采中激发补给增量的条件下，下部含水岩组地下水仍可以处于稳定径流状态，高1井热矿水能够实现持续开采。

（3）排泄条件。

高1井附近无天然泉点分布，地下水在此区域排泄条件较差。深部地下水径流至高1井深部邻近区域，在上部隔水岩组和龙池逆断层及峨眉山逆断层阻水作用下，在此形成富集，并处于半封闭构造空间，径流趋于缓慢状态。地下水径流至高桥地区前，补给区入渗的大部分地下水应通过隐伏断裂排泄至临江河或上部含水岩组，补给区地下水约5%资源量径流至高桥地区富集。

3 高NaCl含量成因分析

经丰、平、枯水期分次采取水样全分析化验取平均值，高1井热矿水主要阴离子浓度：Cl-为5 279 mg/L，约占阴离子总量的86%，SO42-为620 mg/L，HCO3-为271 mg/L；主要阳离子浓度：Na+为2 753 mg/L，约占阳离子总量的71%，Ca2+为639 mg/L，K+为322 mg/L，Mg2+为138 mg/L。可溶性固体10 109 mg/L。其中，Cl-、Na+明显高于区域地下水及其它钻井深层热矿水浓度，而Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子浓度与区域相当。

关于高1井热矿水NaCl高浓度特征，有以下几种解释：一是上部含水岩组雷口坡组及嘉陵江组岩盐地下水通过隐伏断裂越流补给带来了大量盐分；二是下部含水岩组地下水在半封闭空间径流缓慢，高温下长期萃取围岩中氯、钠离子所致；三是热矿水为海相成因沉积水。

该文通过研究对比，发现四川地区雷口坡组及嘉陵江组岩盐主要分布在成都、川东北及川东南地区，在峨眉山未见分布，邻近取水井采集的上部含水岩组地下水类型均为重碳酸钙镁型，NaCl含量低，因此第一种解释理由并不充分。关于第二种解释，在径流缓慢和高温作用下虽然可以促进水化学反应与围岩进行离子交换，但下部含水岩组岩层在区域上不含岩盐，围岩中氯、钠离子含量少，萃取形成如此高浓度的氯、钠离子含量，是难以实现的。

因此该文考虑第三种解释。Br-基本不参与岩石基质成岩作用，可用于判断是否海相成因的沉积水。高1井热矿水矿化度为10 g/L，Br-达69 mg/L。原始海水Br-为65 mg/L左右。按照奇斯托夫斯基判断海水浓缩程度的方法，假设原海水矿化度为36 g/L，Br-为60 mg/L，则沉积水的原始矿化度为36×69÷60=41 g/L，但热矿水矿化度（10 g/L）小于此浓度，应为径流补给的低矿化度地下水稀释了原生海相沉积水所致。另外，高1井承压水头高达千余米，说明原生海相沉积水并非处于完全封闭空间，如此则难以形成巨大承压水头，而是处于半封闭空间，接受了远程地下水径流补给，混合了浅部低矿化度地下水，使水头增加，原始矿化度降低。

分析在晚二叠世，峨眉山地区为海洋环境，突然喷发的玄武岩覆盖于中二叠世沉积的茅口组灰岩之上，当岩浆喷发在一些海洋洼地和裂缝处并迅速冷却，便造成部分海水封闭在其内部空间。喜山期造山运动后，峨眉山地区形成叠瓦状推覆构造，并在高桥地区形成向北东倾伏的龙池向斜构造，在高桥以北西及北东方向的断裂阻水作用下，该地区构造上形成小型的断陷盆地，处于地下水汇集区域，原生海相沉积水在此汇集，并接受二峨山一带大气降水远程径流补给，使得热矿水矿化度及Cl-、Na+浓度较原生海水有所降低，但仍远高于区域上其它热矿水矿化度及Cl-、Na+浓度。

由于热储藏在径流方向与地表连通性较好，可以不断接受二峨山一带浅部地下水补给，因此在长期的热矿水开采过程中，热矿水矿化度及Cl-、Na+浓度将可能降低。

4 结语

综上分析，高1井热矿水具有良好的热储藏条件，热矿水为1 600 m左右深度的茅口组和栖霞组地下水，属于地压地热型。上覆峨眉山玄武岩、沙湾组及飞仙关组泥岩为其地热盖层。补给区位于二峨山背斜近核部的茅口组和栖霞组出露地带，大气降水入渗后，沿层间裂隙及岩溶孔隙顺层径流至高桥地区深部形成热矿水，并混合原生海相沉积水后，呈现矿化度及Cl-、Na+浓度较高的特征。预测开采过程中浅部地下水可进一步起到稀释Cl-、Na+浓度的作用。经地下水的补给量及径流量估算，推测热矿水长期开采过程可以形成深部地下水稳定径流，不会造成热矿水枯竭。该研究对高桥及峨眉山地区热矿水开发具有一定的参考意义。

参考文献

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[2] 沈照理，朱宛华，钟佐燊.水文地球化学基础[M].北京：地质出版社，1993：114-115.

[3] J Toth.Cross-Formational Gravity-Flow of Groundwater：A Mechanism of the Transport and Accumulation of Petroleum （The Generalized Hydraulic Theory of Petroleum Migration）[J].Problems of Petroleum Migration AAPG Studies in Geology，1980（10）：121-167.

作者：刘玉生 陈晶 樊玲 郭旺

水岩化学水文地质论文 篇3：

太行山地区地下水浅论

【摘 要】河北省太行山地区地下水资源相对缺乏，地下水化学类型成分主要受地层岩性、补给源、埋藏条件、迳流条件及人为因素的影响。该地区地下水大部分位于补给区和强迳流区，水交替作用强烈，水化学类型较为简单。地下水划分为三大类型：碳酸盐岩岩溶水、基岩裂隙水、松散岩类孔隙水。

【关键词】岩溶水;裂隙水;孔隙水

河北省太行山区综合水文地质调查范围：北到冀西北盆地之间的分水岭，西到省界；东以山区与平原的分界线以东10～20km为界；南与河南省接壤；纵跨保定、石家庄、邢台、邯郸等市、县区。

根据区内地下水的赋存条件、含水介质，将地下水划分为三大类型：碳酸盐岩岩溶水、基岩裂隙水、松散岩类孔隙水。

1.碳酸盐岩岩溶水

主要指赋存于奥陶系中、下统的峰峰组、磁县组、马家沟组、亮甲山组、冶里组灰岩、白云岩，寒武系中、下统灰岩及中元古界蓟县系、长城系燧石条带白云岩、第三系灰质砾岩的溶孔、溶隙、溶洞中的地下水，分布面积为11885.63km2。

1.1蓟县系岩溶含水岩系

主要分布在太行山北段保定曲阳—狼牙山以及涞源东北、易县和涞水的西北一带，而石家庄、邢台、邯郸地区基本缺失。含水层岩性主要为雾迷山组中厚层状含燧石结核白云岩、白云质灰岩。该含水层系在地下水的补给区（岩溶裸露区）的泉流量为0.1～20L/s,单井涌水量10～50m3/h，水力性质一般为潜水，而在径流区（山前隐伏岩溶区）水力性质为承压水，单井涌水量6.0～15m3/h.m，水位埋深一般在6～35m。

1.2长城系岩溶含水岩系

主要分布在保定地区的涞源、易县、涞水及曲阳县相沙侯附近、赞皇县的西北部、获鹿西部、平山的南部也有零星出露。主要含水层岩性为长城系高于庄组中厚层含燧石结核白云岩以及大红峪组、团山子组、串岭沟组、常州沟组的石英砂岩、砂质页岩夹薄层的白云岩。该类含水岩系在地下水补给区(裸露区)岩溶不发育，泉流量小于1L/s，水力性质为潜水，而在隐伏区水力性质为承压水，水位埋深在30～60m之间，单井单位涌水量6.7～15m3/h.m（其中涞源蓄水盆地为极富水区，单井涌水量最大为6973m3/d）。

1.3寒武系岩溶含水岩系

1.3.1寒武系下统薄层灰岩、中统徐庄组白云质灰岩含水岩组

主要出露于邯郸、邢台、石家庄西部的山区，保定西部的灵山、易县、涞源也有出露。岩性主要为紫红色页岩和黄绿色页岩夹薄层泥灰岩和白云质灰岩，由于含水层为较薄夹层，累计厚度一般的在60～100m左右，并且中间又有阻水页岩相隔，补给条件较差，岩溶发育一般，水位埋深大于100m，单井涌水量小于100 m3/d。

1.3.2寒武系中统张夏组鲕状灰岩含水岩组

主要分布在邯郸、邢台、石家庄、保定的西部山区。岩性主要为鲕状灰岩、紫色页岩、白云质灰岩夹薄层泥灰岩，为碳酸盐岩与非碳酸盐岩夹层组合类型。该类含水岩系在补给区水力性质主要为潜水、迳流区的水力性质为承压水，总体上从补给区～迳流区的含水层厚度一般在68～100m左右，岩溶发育一般～较为发育，且发育有规模大小不一的溶洞，使得该含水岩组富水性较好，水位埋深一般在40～200m，钻孔单位涌水量一般为0.437～14.6m3/h.m。泉水流量最大可达20 m3/h。

1.3.3寒武系上统岩溶弱含水岩组

主要分布于地势较高的中低山区，岩性主要为泥质条带灰岩、竹叶状灰岩，地表节理裂隙发育，但多被粘土所充填。风山组沿层面发育有峰窝状溶孔，局部有溶洞发育，规模不大。泉流量一般在0.01～1.0L/s，钻孔单井涌水量一般小于100m3/d，但是在汇水条件较好的情况下，沿构造破碎带，也可形成地下水相对富集带。

1.4奥陶系岩溶含水岩系

1.4.1奥陶系下统厚层白云岩岩溶含水层组

主要分布在邯郸、石家庄的中低山区，邢台低山丘陵区、保定的曲阳神仙山、易县神石庄，涞源县附近有小面积出露。岩性为中厚层白云岩、泥质条带灰岩、燧石结核或燧石条带白云岩。岩溶发育一般，富水性具有不均匀性的特点，中低山区多为贫水或透水不含水，而丘陵区水量相对丰富。同时受岩溶发育深度的限制，在断陷盆地或向斜盆地中心地带，由于埋藏较深，岩溶不发育，富水性较为贫乏。

1.4.2奥陶系中统厚层灰岩岩溶含水岩组

主要分布在邯郸、石家庄中低山区和邢台的低山丘陵区、保定的曲阳灵山、易县神石庄等地区，在中低山区的峰顶和山脊、丘陵区沟谷的两侧多裸露于地表，在山间盆地和山前倾平原则隐伏于煤系地层和第四系地层之下。

奥陶系中统灰岩是一套多旋廻碳酸盐沉积建造，由三大旋廻组成，每个旋廻构成了一个完整的韵律层系，并且每一个旋廻底部普遍沉积了角砾状灰岩、薄层泥灰岩、钙质页岩，它们具有相对的隔水作用，而上部以纯灰岩为主，岩溶裂隙比较发育，富水性较强，同时岩溶发育程度及富水性受地形地貌、构造的影响差异性很大，一般的在补给水位埋深较大，含水极不均匀，局部位于当地侵蚀基准面以上，成为透水不含水层；在迳流区，水循环交替强烈，裂隙溶洞成层发育，在有利的构造部位可形成富水段；排泄区岩溶十分发育，为强富水地段，且岩溶发育相对均匀。总体上从补给区～迳流区～排泄区的钻孔单位涌水量一般在0.6～72.6m3/h.m之间。由于碳酸盐岩在沉积环境条件控制下具有一定的韵律性规律，使其成为一个厚度巨大的多层裂隙溶洞含水体，它们即可单独视为一定的厚度的含水层组，并且具有统一的水动力联系，又可在断裂构造的作用下又相互连通，形成统一的水动力系统，因此，本含水层系既是一个相对独立的，又构成一个相对统一不可分割的岩溶含水层体，各含水层段常保持各自的水动力系统，它们之间存在着明显的水头差。

1.5石炭系夹薄层灰岩弱含水岩组

主要分布在井陉、临城、内丘、武安、峰峰、曲阳县灵山和涞水县垒子村，地层岩性主要以石英砂岩、泥岩、页岩为主夹薄层灰岩。其中石炭系夹6～8层薄层灰岩，但是具有供水意义的只有三层：即野青灰岩、伏青灰岩、大青灰岩，单层厚在1.5～7.0m左右，总厚度一般在9.8～15.5m。由于是薄层灰岩厚度较小并且有泥岩或砂岩相阻隔，一般富水性很弱为弱含水层。

1.6第三系灰质砾岩岩溶含水岩组

主要分布在磁县的候家沟、野里岗，临城～高邑、井陉的雪花山、曲阳的灵山至行唐一带。地层岩性以砂岩、灰质砾岩、砂砾岩为主，主要含水介质为灰质砾岩，在地下水补给条件较好，且地下水位以下有一定厚度和规模的灰质砾岩存在时可形成较好的富水地带，水位埋深一般在30～50m之间。

2.基岩裂隙水

基岩裂隙水主要赋存在太古界、下元界变质岩类的风化片麻岩中和元古界长城系石英砂岩、古生界二叠系、中生界三叠系、白垩系、新生界第三系砂砾岩、砂岩以及各期岩浆岩裂隙中的地下水。根据含水层地结构，地下水类型可分为层状基岩裂隙水和块状基岩裂隙水。

3.松散岩类孔隙水

主要分布于山间盆地、低山丘陵、山间河谷及山前倾斜平原地带。地层岩性为第四系冲洪积形成的砂卵石和粘性土，其含水层岩性主要为砂卵石层，根据其埋藏条件，可分为松散岩类孔隙潜水和承压水。

【参考文献】

［１］河北地下水.河北省地质矿产勘查开发局.1999.

［２］邯邢基地区域水文地质勘察报告.河北省地矿局水文地质工程地质大队.1982.

［３］河北省太行山南段、北段1/20万区域水文地质调查报告.河北省地矿局水文地质工程地质大队.1992.

作者：梁 君