彭潔杜真科
(1.貴州水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,貴州貴陽(yáng) 550000;2.貴州煤田黔中地質(zhì)咨詢(xún)有限公司,貴州貴陽(yáng) 550000)
研究區(qū)位于云貴高原東原,武陵山脈南東麓,地區(qū)總的特征南東高北西低,中間隆起。海拔標(biāo)高270~976m,最高點(diǎn)位于區(qū)南東側(cè)大水溪,海拔976m,北部三叉河一帶海拔標(biāo)高270~330m,為區(qū)內(nèi)的最低侵蝕基準(zhǔn)面。按地貌的成因類(lèi)型劃分為:溶蝕、溶蝕-構(gòu)造、侵蝕-構(gòu)造三種地貌,并以巖溶組合形態(tài)、山體及溝谷形態(tài)劃分出4種組合類(lèi)型。
1.2.1 地質(zhì)構(gòu)造
研究區(qū)內(nèi)大地構(gòu)造位置屬揚(yáng)子陸塊江南復(fù)合造山帶黔南坳陷區(qū)銅仁復(fù)式褶皺變形區(qū),區(qū)內(nèi)斷裂、褶皺發(fā)育,斷裂形成時(shí)間為燕山期。由于受多次運(yùn)動(dòng)影響,形成了一套較復(fù)雜的構(gòu)造應(yīng)變圖像。按構(gòu)造形跡的展布方向,將圖幅內(nèi)劃分為北北東向、北東向、北東東向三組,幅區(qū)褶皺以向斜為主,分別為銅仁復(fù)式向斜、和田向斜、老屋場(chǎng)向斜、萬(wàn)山向斜。
1.2.2 新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)
研究區(qū)內(nèi)的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)主要表現(xiàn)為地殼的塊體抬升,它控制了區(qū)自北西向南東各級(jí)剝夷面標(biāo)高漸高,具有大面積間歇性掀斜隆起的特點(diǎn)。
研究區(qū)內(nèi)主要分布碳酸鹽巖及少量碎屑巖,碎屑巖面積40.67km2,占8.88%,碳酸鹽巖面積417.33km2,占91.12%,其中以?shī)渖疥P(guān)組出露最多面積為174.87km2,地層巖性以白云巖為主,次之為灰?guī)r。
灰?guī)r分布區(qū),巖層傾角總體上5°~25°,地貌組合類(lèi)型以峰從洼地為主,巖溶作用發(fā)育,地表巖溶個(gè)體形態(tài)以巖溶洼地、天窗、落水洞為主,沿向斜軸線(xiàn)方向形成單支狀地下河管道。巖溶形態(tài)多分布在490~580m高程上。
白云巖分布區(qū),巖層傾角總體上10°~25°,地貌組合類(lèi)型以峰從谷地、壟崗谷地為主,白云巖地區(qū)地表巖溶個(gè)體形態(tài)主要為巖溶谷地,局部發(fā)育天窗、落水洞為主。巖溶形態(tài)多分布在600~800m高程上。深度的增加,地下水徑流強(qiáng)度、循環(huán)交替速度和溶蝕能力逐漸減弱,巖溶發(fā)育強(qiáng)度也相應(yīng)減弱。巖溶發(fā)育在垂向上表現(xiàn)為由上至下漸次減弱的特征。
區(qū)內(nèi)地下水主要?jiǎng)澐譃樘妓猁}巖巖溶水、基巖裂隙水及松散巖類(lèi)孔隙水三大類(lèi)型。地層巖性以白云巖占主導(dǎo),根據(jù)出露地層巖性組合特征及收集的野外調(diào)查資料、鉆孔揭露的含水介質(zhì)空間分布情況等綜合因素,將區(qū)內(nèi)碳酸鹽巖類(lèi)巖石含水介質(zhì)組合類(lèi)型劃分為四類(lèi):溶洞-管道、裂隙-溶洞、溶孔-溶隙、溶洞-裂隙。
溶洞-管道組合類(lèi)型:該種含水介質(zhì)組合類(lèi)型是指地下水運(yùn)移及賦存的空間主要為具有一定規(guī)模的溶洞、管道,地表巖溶洼地、落水洞等密集發(fā)育,且形成明顯的地下河及伏流管道,含水介質(zhì)極不均勻。
裂隙-溶洞組合類(lèi)型:該種含水介質(zhì)組合類(lèi)型是指地下水運(yùn)移及賦存的空間主要為巖溶裂隙及小型溶洞,地表一般發(fā)育有巖溶洼地、落水洞的個(gè)體形態(tài),但又未形成地下河管道,含水介質(zhì)不均勻。
溶孔-溶隙組合類(lèi)型:該種含水介質(zhì)組合類(lèi)型是指地下水運(yùn)移及賦存的空間主要為溶孔、溶隙,地表巖溶個(gè)體極少見(jiàn),但垂向上巖溶卻又密集發(fā)育,但發(fā)育的個(gè)體以極小規(guī)模的溶孔、溶隙為主,無(wú)大規(guī)模的裂隙、溶洞,含水介質(zhì)相對(duì)較均勻,成為地下水富集的空間。
溶洞-裂隙組合類(lèi)型:是指碳酸鹽巖與非碳酸鹽巖互層、非碳酸鹽巖夾碳酸鹽巖地層分布區(qū)含水介質(zhì)的組合特征,該含水介質(zhì)組合類(lèi)型指地下水運(yùn)移及賦存的空間主要為發(fā)育于碳酸鹽地層中的小型溶洞、網(wǎng)絡(luò)狀裂隙及碳酸鹽巖與非碳酸鹽巖鹽接觸帶上的層間裂隙,含水介質(zhì)不均勻。
研究區(qū)地下水主要以大氣降水補(bǔ)給為主,地表水補(bǔ)給為輔;地下水接受補(bǔ)給的方式主要為分散補(bǔ)給,大氣降水沿巖石的構(gòu)造裂隙、風(fēng)化裂隙、溶孔溶隙、裂隙溶洞、落水洞等通道緩慢滲入補(bǔ)給地下水;不同的地下水系統(tǒng)地下水徑流、排泄有所不同,主要受地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌及地表水文網(wǎng)的控制。總體上,區(qū)內(nèi)地下水在最低排泄基準(zhǔn)面的控制下,以四級(jí)地表分水嶺為界,北部地區(qū)由南西向北東徑流,南部地區(qū)由北西向南東徑流,排泄形式上表現(xiàn)為:碎屑巖、白云巖及不純碳酸鹽巖分布區(qū),地下水主要沿不同成因發(fā)育的裂隙呈分散流狀徑流,流量大小受其補(bǔ)給面積的寬窄、巖層產(chǎn)狀的陡緩控制,分散排泄,動(dòng)態(tài)變化一般較穩(wěn)定;灰?guī)r出露區(qū),地下水多沿巖溶裂隙及小型溶洞呈分散流狀徑流、排泄,部分以管道流形式集中徑流、排泄,一般泉點(diǎn)流量較大,多出露于切割河谷。
地下水水位的埋深程度取決于大氣降水滲流至潛水面所經(jīng)歷的垂直循環(huán)帶厚度,而不同的地貌組合類(lèi)型發(fā)育的垂直循環(huán)帶所表現(xiàn)出的差異決定了地下水水位的埋深情況。不同地貌類(lèi)型、地層巖性組合在一定程度上體現(xiàn)了地下水的徑流特點(diǎn),進(jìn)而反映出地下水水位的埋深情況,如圖1所示。
巖溶地下水分布位置高、埋藏淺、分布均勻,可分散就地供水的優(yōu)點(diǎn),對(duì)于沒(méi)有平原、耕地稀少、土地與人口居住分散的貴州巖溶石山區(qū)而言,作為對(duì)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境及民生改善具有重要意義。尤其對(duì)解決巖溶山區(qū)分散村寨的農(nóng)村人畜飲水機(jī)耕地灌溉具有重要的意義。
貴州省巖溶環(huán)境極為脆弱,在人口密集區(qū),生活污水、農(nóng)業(yè)污染依然使巖溶水遭受污染隱患,因此巖溶水環(huán)境保護(hù)和治理也將成為貴州省重要的、長(zhǎng)期的工作之一。
圖1 地下水水位埋深
圖4 計(jì)算位移