張帆

【摘要】巖溶問題對水利工程的影響不容忽視。了解與認識工程區(qū)巖溶發(fā)育及其特征，有利于分析、研究工程區(qū)存在的主要工程地質(zhì)問題，為此項工程實施提供真實、可靠的地質(zhì)依據(jù)，在施工中采取針對性處理措施，具有重要意義。

【關(guān)鍵詞】連通工程；巖溶；溶洞；溶隙

一.工程概況

威遠縣新場河-葫蘆口水庫連通工程，意在從威遠河支流新場河取水輸送到葫蘆口水庫，緩解水庫來水量日漸減少，而轄區(qū)工、農(nóng)業(yè)及生活需水量逐年增長的供需矛盾，以適應(yīng)當?shù)厣鐣?jīng)濟的發(fā)展之所需。整個工程區(qū)出露地層為三迭系中統(tǒng)雷口坡組和下統(tǒng)嘉陵江組可溶巖地層，地上及地下巖溶都較發(fā)育。因此，工程區(qū)巖溶問題十分突出，研究巖溶發(fā)育、分布及其特征至關(guān)重要。

二.巖溶地貌及形態(tài)類型

工程區(qū)灰?guī)r厚度500余米，據(jù)不完全統(tǒng)計，大小溶洞總計30余個，約每平方公里有1個，洞穴體積在10m3以上有10個，100m3以上的有5個，除此只是一些填塞漏斗、碟形洼地和常見的孔洞，這些現(xiàn)象是足以說明喀斯特是不夠發(fā)育的，但不能不看到大量上升泉密集河畔，數(shù)十米的膏巖被溶濾喀斯特化、角礫巖化，這實質(zhì)反映了地下喀斯特發(fā)育的獨特性。

（一）地表喀斯特形態(tài)與分布

縱觀工程區(qū)巖溶景觀并不宏偉突出，但形態(tài)組合完善，溶隙、孔洞之類溶蝕產(chǎn)物廣布。溶隙：由裂隙發(fā)育而成，寬0.05m～0.5m，可見深>3m，以嘉陵江組T15 j之溶隙最典型，為地下水的良好通道，很多上升泉沿裂隙涌出。溶洞：大都呈雞窩狀，水平囊狀的小溶洞，體積多在10 m3以下，有的是地下水的出口，較大的洞穴寥寥無幾，大部分洞穴產(chǎn)生在雷口坡組T21-2l中，以水平懸掛式洞穴為主，石灰華沉積不多，少數(shù)有滴水，洞底有塊石與粘土堆積，決定其空間位置的不是一定高程而是發(fā)育層位。此洼地、溶溝、溶槽、漏斗、孔洞等都有發(fā)現(xiàn)，可見地表巖溶形態(tài)萬千，應(yīng)有盡有。

（二）地下喀斯特形態(tài)與分布

地下喀斯特主要的表現(xiàn)形態(tài)有三類，即溶洞、溶孔和溶隙。

溶洞：掉鉆現(xiàn)象在鉆進中很少見，掉鉆深度不過幾十厘米，從巖心來看，存在大量的粘土、泥砂充填物，說明有溶洞存在。已探測到的溶洞，最大者直徑6.2m，一般只有0.1～0.5m，總體規(guī)模不大。另外看到膏巖在不同地段有不同厚度已被破壞，雖無洞穴，但表現(xiàn)了強喀斯特作用的結(jié)果。

溶孔：是巖心上最常見的喀斯特現(xiàn)象，有時密集呈蜂窩狀，孔徑一般0.01～0.05m，最大0.18m，孔壁常附有次生方解石晶族，黃鐵礦晶粒及少量石膏，一些孔洞附有黑色粉末或薄膜，似水蝕痕跡，證明有地下水貫通。

溶隙：地下溶隙的大小與多少只能從裂隙的發(fā)育程度間接獲得。裂隙大致有三類：一類是風(fēng)化裂隙，主要發(fā)育在雷口坡組T21-2l軟柔巖層中的泥灰?guī)r、粘土巖內(nèi)；另一類是成巖裂隙，一種產(chǎn)生在雷口坡組T21-2l和嘉陵江組T15j灰?guī)r中，另一種產(chǎn)自嘉陵江組T15j中段白云質(zhì)灰?guī)r中，形成柱狀節(jié)理，截面為一菱形，這兩種裂隙都普遍存在，不受埋藏深度的限制；再一類是構(gòu)造裂隙，一種是原生構(gòu)造裂隙—縫合線構(gòu)造，是嘉陵江灰?guī)r中特有的典型構(gòu)造，尤以嘉陵江組T13j最明顯，另一種是次生構(gòu)造裂隙，系由褶曲斷裂等地殼運動產(chǎn)生的裂隙，這種裂隙與構(gòu)造線有密切關(guān)系。

（三）膏巖喀斯特分布及其成因

硬石膏巖水化、溶解，繼而形成角礫巖，是一系列喀斯特再造過程，膏巖喀斯特是通過再造產(chǎn)物—角礫巖和其中的殘留石膏來反映的。在工程區(qū)膏巖喀斯特程度，各地強弱不同，深淺不一，規(guī)律大致有兩種：一是受地形制約，界面埋藏深度60.0～230.0m，最小深度最低界面出現(xiàn)在河谷中，最大深度最高界面出現(xiàn)在分水嶺脊一帶，但新場河谷的發(fā)育深度要比威遠河谷深很多，故在河谷間形成大體上與地形起伏一致的界面。二是在平行河谷方向上，界面空間位置從屬于水文網(wǎng)的變化規(guī)律。

不難看出，控制和影響膏巖喀斯特的必要因素，是離不開地下水的參與，膏巖的易溶性，巖石裂隙發(fā)育，促進地下水運動通暢，才不致因水溶液很快飽和而停止作用；由于喀斯特作用是自上而下進行的，只有上層淡水才起作用，所以本區(qū)特有的膏巖層下的飽和石膏承壓水對膏巖層不具影響；控制膏巖發(fā)育深度與水文網(wǎng)的分布關(guān)系密切。

三.結(jié)論

綜上所言：工程區(qū)巖溶發(fā)育特征主要有四點：（1）受巖性和巖層組合控制，因巖性不同，發(fā)育程度差異較大。一般石灰?guī)r層溶解度大，喀斯特較發(fā)育，泥質(zhì)白云巖溶解度小，喀斯特不發(fā)育。以嘉陵江組T13j、T14j、T15j發(fā)育較好，雷口坡組T21-2l、T23+4l巖溶發(fā)育程度次之，雷口坡組 T21l、T22l不發(fā)育?？傮w來看，灰?guī)r比例少，易溶巖類與非易溶巖類多層相間，厚薄不一，巖溶發(fā)育充分與否，在一定程度上受到巖性限制，故影響喀斯特發(fā)育的基本因素是巖性。（2）受地質(zhì)構(gòu)造影響，威遠背斜核部，應(yīng)力集中，斷裂、裂隙發(fā)育，是巖溶最發(fā)育地段，在新場河石油廠地區(qū)大小斷裂密布，各類巖溶呈現(xiàn)千姿百態(tài)，形成了一個漏斗、落水洞、溶洞密度最大的構(gòu)造巖溶洼地，是深部地下水排泄的良好地段。（3）地下水沿各自含水層運動，促成喀斯特順層分布的特點，當?shù)叵滤怪边\動時形成的主要是漏斗、落水洞等垂向發(fā)展的喀斯特，分布位置較高，在地下水水平運動時，則多是水平溶洞，屬于橫向喀斯特。（4）巖溶作用的差異性，威遠河地區(qū)巖溶和膏巖溶濾差，作用深度也較小，而新場河巖溶和膏巖溶濾顯著，作用深度較大。

參考文獻：

[1]GB50487-2008.水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范[S]

[2]四川省地質(zhì)局水文工程地質(zhì)大隊.威遠縣威遠河葫蘆口水利樞紐設(shè)計階段（選線）工程地質(zhì)勘察報告.1965.5