花岗岩地区地下水水文地质特征分析
刘明富;刘清泉;夏忠君;邓娴
【摘 要】This paper deals with hydrogeology in the Daiyue granite terrain in Taian, including type, distribution and forming conditions as well as recharge, runoff, discharge of groundwater and water supply.%  通过对泰安市岱岳区花岗岩地区地下水的形成条件、地下水类型、分布状况、水文地质特征以及地下水补给、径流、排泄条件的分析,指出了花岗岩地区供水方向。
【期刊名称】《四川地质学报》
【年(卷),期】2012(000)004
【总页数】4页(P454-457)
【关键词】地下水;水文地质特征;花岗岩地区;泰安市岱岳区
【作 者】刘明富;刘清泉;夏忠君;邓娴
【作者单位】四川省煤田地质局 141 队,四川 德阳 618000;四川省煤田地质局 141 队,四川 德阳 618000;四川省煤田地质局 141 队,四川 德阳 618000;四川省煤田地质局 141 队,四川 德阳 618000
【正文语种】中 文
【中图分类】P641.75
泰安市岱岳区位于山东省中部泰山南麓,地理坐标:东经 116°50′26″~117°28′16″,北纬35°52′29″~36°28′36″,北依山东省会济南、莱芜,南临曲阜,东连临沂、淄博,西濒黄河。总面积1750km2,人口97.3万。
该区属鲁中南山区的一部分,地势自东北向西南倾斜。境内有山地、丘陵、平原、洼地、河流等地貌类型。丘陵主要分布于西北部,平原分布于东部、西南部,一般相对高差60~150m,一般地表坡度15°~40°,个别地方达70°以上,侵蚀切割较强烈。泰山主峰玉皇顶海拔1 532.7m,为山东第一主峰。
该区属黄河水系,大汶河为区内第一大河,柴汶河、牟汶河、瀛汶河为二级水系,呈树枝
状分布,黄前水库库容量8920万m3,为区内第一大水库,其次为:胜利水库、大河水库、山阳水库等。
该区属于温带大陆性半湿润季风气候区,四季分明。春季干燥多风,夏季炎热多雨,秋季晴和气爽,冬季寒冷少雪。年平均气温为13℃。年内7月份最高,平均26.4℃,1月份最低,平均为-2.6℃。极端最高气温41℃,极端最低气温-27.5℃。无霜期平均195天,最长可达241天,最短为161天。年平均降水量为688mm,年最大降水量1 498mm,年最小降水量199mm。雨季降水量占全年降水量的65.2%。
区内交通发达,有京沪高速公路、京福高速公路、104国道、津浦铁路、新泰铁路、泰肥铁路等交通干线。
图1 区域水文地质示意图
1 地质条件
1.1 地层
区内出露地层(图1)由老至新主要有:①晚太古界:泰山岩群雁翎关组,主要岩性为斜长角闪岩夹黑云角闪变粒岩,底部为绿泥石阳起片岩,厚度不详。②古生界:寒武系中统张夏组灰岩夹页岩,厚度一般172m;寒武系上统崮山组灰岩夹页岩,厚度一般72m;寒武系上统炒米店组以灰岩为主、次为白云岩,厚度一般160m;奥陶系下统三山子组白云岩,厚度一般76m。③新生界第四系主要分布于沟谷、河流两岸:大站组黄色砂质粘土、含铁锰结核,厚度一般 10~30m;临沂组黄色含砂砾粘土,厚度一般<5.0m;沂河组黄、灰黄色河流相冲积砾、砂、粉砂及粘土,厚度一般<2.0m。
1.2 岩浆
区内出露的岩浆岩为:①晚太古代阜平期侵入岩主要有中细粒斜长角闪岩、细粒黑云英云闪长岩、中细黑云英云闪长岩、中粒粒黑云英云闪长岩、中细粒花岗闪长岩、粗粒角闪岩、中粒奥长花岗岩;②晚太古代五台期侵入岩主要有中粒黑云英云闪长岩;③早元古代吕梁期中粒二长花岗岩、中细粒二长花岗岩、细粒二长花岗岩。
1.3 构造
该区大地构造划分属于华北板块中Ⅱ级构造鲁西地块之Ⅴ级构造泰山凸起(表1),区内构造以北西向的断裂构造为主,次为北东向的断裂构造,泰山南侧的泰前断裂带对泰莱盆地起控制作用。在泰莱盆地边缘发育有区域性隐伏断层。
表1 大地构造单元划分表Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级 Ⅳ级 Ⅴ级华北板块 鲁西地块 鲁中隆起区 泰山—沂山隆起 泰山凸起
2 地下水的类型及其富水性
根据区内地下水的形成、赋存条件、水力特征及水理性质,把地下水分成两大类型:松散孔隙水、基岩裂隙水。松散孔隙水含水层按成因可分为冲洪积相沉积层孔隙水与河床相沉积孔隙水;基岩裂隙水为块状岩类裂隙水(图2)。
地下水的分布受沉积环境、构造、地貌的控制。岩性是地下水赋存条件的基础,构造是主导因素,地貌、水文、气象和植被是条件,它们互相依存互相制约,决定了地下水补、迳、排条件和动态变化。
图2 含水层示意图
表2 各含水岩类钻孔单位涌水量统计表含水岩类 孔数(个) 最大值 最小值 均值 孔数(个) % 孔数(个) % 孔数(个) %单位涌水量q(l/s.m)q<0.15 0.15<q<1.5 q>1.5块状岩类 6 0.2664 0.0174 0.1211 4 67 2 33松散、块状岩类 4 13.1487 0.1097 3.7429 2 50 1 25 1 25合计 10 13.1487 0.0174 1.5698 6 60 3 30 1 10
根据本次施工的10个控制花岗岩基岩裂隙水的抽水钻孔试验资料进行统计分析,矿化度均小于1g/l。各钻孔的单位涌水量变化较小,水量贫乏的6个,占60%;水量中等的3个,占30%;水量丰富的1个,占10%(表2)。
参照地矿部1﹕20万《综合水文地质图编图方法与图例》规定,各含水岩类富水性等级和指标,可划分为水量丰富、中等、贫乏,分布范围、地层如表3所示。
表3 含水岩类及其富水性划分表富水性指标地下水类型 富水性等级 含水地层代号 分布地段 钻孔单位涌水量(l/s.m)中等 mSγo13 山区、山间谷地 0.15~1.50基岩隙水 贫乏 mSγo13、aSηγ21山区 <0.15丰富 mSγo13 平原 >1.50松散孔隙水与基岩裂隙水 中等 aSηγ21 山间平原 0.15~1.50贫乏 mXηγ21 山间平原、平原 <0.15
3 水文地质特征
3.1 基岩裂隙水
山坡、山间谷地的侵入岩主要为早元古代吕梁期中粒二长花岗岩、晚太古代阜平期中粒奥长花岗岩,岩石呈浅灰~灰白色,风化后呈灰黄色,中、细粒结构,块状、似片麻状、弱片岩状构造,含少量的长石斑晶,裂隙较发育,连通性较差~较好,赋存裂隙水。地下水位 5.10~12.00m,单位涌水量 0.0174~0.2664 l/s.m,富水性贫乏~中等;矿化度 491.43~646.63mg/l,地下水类型为 HCO3·SO4—Na·Ca、SO4·HCO3—Na·Ca、Cl—Ca·Na型水。块状岩类裂隙水抽水试验统计成果见表4。
3.2 松散孔隙水与基岩裂隙水
表4 块状岩类裂隙水钻孔抽水成果表孔号 孔深(m)含水层岩性 试段起止(m) 水位埋深(m)涌水量抽水试验(m3/d)降深(m)单位涌水量(L/s.m)化学类型370911001J 188.00 中粒奥长花岗岩 10.00~188.00 7.42 120.15 22.02 0.0632 HCO3·SO4—Na·Ca 370911002J 258.80 中粒奥长花岗岩 15.00~258.80 5.10 192.01 38.12 0.0583 HCO3·SO4—Na·Ca 370911003J 166.00 中粒奥长花岗岩 11.50~166.00 6.90 158.76 18.18 0.1011 SO4·HCO3—Na·Ca 370911004J 216.50 中粒奥长花岗岩 15.00~216.50 5.42 221.51 11.
64 0.2203 SO4·HCO3—Na·Ca 370911005J 180.00 中粒奥长花岗岩 9.00~180.00 12.00 112.33 4.88 0.2664 SO4·HCO3—Na·Ca 370911009J 217.50 中粒二长花岗岩 9.00~217.50 8.62 48.08 31.96 0.0174 Cl—Ca·Na

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