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北戴河实习报告

中国地质大学(北京)

水资源与环境学院

专业教学实习报告

题目柳江盆地水文地质实习报告

班级053081班专业地下水科学与工程学生姓名王彪王卓然珠正邢渊

尤式笋周俊武晨甄振孙玉

指导教师刘明柱

提交日期2011年10月9 日

目录

第一章序言 (2)

1.1工作区概况 (2)

1.2工作进行情况 (3)

1.3经济地理 (4)

1.4该地区水文地质研究进展及存在问题 (5)

第二章柳江盆地自然地理与地质概况 (6)

2.1自然地理 (6)

2.1.1山川地势 (6)

2.1.2气候 (6)

2.1.3水文 (6)

2.2地质 (7)

2.2.1地层 (7)

2.2.2构造 (11)

第三章东宫河流域水文与水文地质条件 (13)

3.1水文条件 (13)

3.2水文地质条件概况 (14)

3.2.1区域水文地质条件概况 (14)

3.2.2东宫河流域水文地质条件概况 (14)

3.3地下水的赋存特征及规律 (15)

3.3.1地下水的赋存特征 (15)

3.2.2地下水的分布规律 (16)

3.4地下水类型与含水岩层 (18)

3.5地下水循环条件 (23)

3.5.1区域地下水循环条件 (23)

3.5.2东宫河流域地下水循环系统 (24)

3.6地下水动态 (25)

3.7地下水化学特征 (25)

第四章东宫河流域水资源开发利用与保护 (26)

4.1现状 (26)

4.2潜力 (26)

4.3存在问题 (27)

4.3.1环境问题 (27)

4.3.2管理问题 (27)

4.4规划与保护 (28)

4.4.1规划 (28)

4.4.2保护 (28)

第五章结论 (29)

致谢 (29)

参考文献 (30)

第一章序言

1.1工作区概况

秦皇岛地区位于河北省东北部,地理坐标为东经119°30′——119° 50′,北纬39°50′~40°10′,包括三区四县,三区为海港区、北戴河区和山海关区,四县为昌黎县、抚宁县、芦龙县和青龙县,总面积约7812.4平方公里。北倚燕山,南临渤海。地势北高南低,北部为燕山山脉东段,南部为华北平原北端的滨海冲积平原。

柳江盆地为我们在秦皇岛地区野外地质实习的主要区域。柳江盆地地质遗迹为国家级自然保护区,位于河北省秦皇岛市北部的抚宁县石门寨乡内,南起黑山窑村, 北至义院口长城脚下,东起张崖子村, 西至伍庄山羊寨一带, 长约15 km,宽约12 km,总面积约为180 2

km。实习区地处燕山山脉东段,为南北方向延伸的低山丘陵区,南、北、东三个方向被燕山期花岗岩所包围,东南面多为丘陵。最高峰是西北部的老君顶,海拔493.7m,最低处为东南部大石河河谷内的南刁部落村,海拔70m左右。其核心区距秦皇岛市市区约15公里,2005年被批建为国家级自然保护区。保护区荟萃了新太古代至新生代中国华北地区在漫长的地球演化过程中的地壳运动、岩浆活动,沉积环境变化及生物进化等地质现象的精华,包含了对追溯地质历史具有重大科研价值的典型层型剖面、生物化石组合带地层剖面、岩性岩相建造剖面及典型地质构造剖面和构造形迹,面积小而内容丰富,其内三套地层及三大岩类分布广泛,均为自然露头,地层完整,界限清楚,岩类齐全,化石丰富,沉积构造发育,被公认为天然“地质博物馆”。

盆地内的主要水系为大石河,沿此方向纵贯盆地,出盆地后于山海关西侧注入渤海,季节性明显。河流全长约70km,其中近60km河段流经山区,并有9条小河汇入,仅下游12km河段流经向海倾斜的平原。大石河水量丰富,多年平均径流量为1.68亿3m。河流补给源以降水为主,所以平时流量很小,一般为0.3—0.6 s

m/3,枯水期最小流量仅为0.15s

m/3,7、8月为河流的丰水期,流量达全年70%—80%。多年7月份平均径流量为25.4s

m/3。该河流域面积约为600多平方公里,其中5602

km以上为山区。河床组成主要为砾石,主要岩性为火山岩,其次为花岗闪长岩及花岗岩。流域内植被覆盖达50%——60%,水土流失不严重,河床相对较稳定。

境内有京哈、京秦、大秦、秦青(地方)4条铁路。京秦高速公路在境内通过,京沈高速公路穿越抚宁境内35.1公里(茶棚-永宁寨)、北戴河连接线12.1公里,交通十分便利。

青龙宜化

迁西迁安

丰润丰南滦南

乐亭

滦县昌黎

抚宁

芦龙

下平山石岭上庄坨石门寨义院口山海关秦皇岛海滨

南堡相各庄唐山市市县乡镇铁路公路

河流渤

省河北省

01020km

图1-1秦皇岛地区交通图

1.2工作进行情况

本次实习为我院大三年级水文地质专业实习,实习地点为柳江盆地。本次实习的主要范围是柳江盆地的东翼,填图区北起于李庄程庄,南到东部落以南,西起于王铁庄,东到娃娃峪。其中东部落及黄土营是实习的中心区域,调查密度也是最大的。

水文地质专业实习是配合着本专业的专业课开展的实习,本次实习时间为2011年7月2日——2011年7月12日,为期10天。可分为3个阶段: 第一阶段为老师带队水文地质现象观察阶段,第二阶段为分组独立填图阶段,第三阶段为实习报告编写阶段。

本次实习的目的是为了让学生了解水文地质专业的工作方法和流程,也是为了让其更好的巩固在专业课中所学到的知识,并将知识灵活应用到实际工作中。实习过程中,同学们对不同类型地下水露头(泉、井)和水文地质剖面进行了观察、分析了其形成的水文地质基本条件、掌握了水文地质调查方法和技能、学会了水文地质分析方法。

本次实习的主要任务是观察柳江盆地与水文地质密切相关的地貌、地质、构造以及气象、水文方面的基本内容,并进行水文地质独立填图。以及对实习区岩溶裂隙水点,孔隙水点进行观察;对泉的形成条件,水文地质填图等水文地质素材进行学习。详述如下:

1、阶地与河床地下水认识实习:孔隙介质与孔隙水认识,地下水排泄基准面认识,地下水与地表水转化,水井调查,确定阶地地下水与河水关系。

2、风化壳裂隙水认识实习:基岩裂隙发育特征,风化壳与风化裂隙水,沟

谷松散堆积物,地形汇水,山地水井位置分布特征,采集水样,贫水区与富水区景观差异认识。

3、裂隙岩溶水认识实习:岩溶现象,层面裂隙、构造裂隙及溶蚀作用,溶洞形成条件分析,含水层与含水系统,碳酸盐岩地区岩脉的阻水作用,岩脉的走向与地下水流向关系及其对地下水的富集作用。

4、泉的类型及成因分析:泉水调查,泉动态分析,泉水出露条件调查,泉域范围调查,泉域补给、径流条件分析。

5、独立填图:分组填综合水文地质图。调查图区范围内的地层情况,调查含水层情况,调查地下水流向、分水岭位置,地表水流情况,地下水露头,水体污染情况等。

本次实习的主要成果如表1-1:

表1-1 实习成果表

任务数量单位任务数量单位

点数100 个路线 6 条

井数14 口实测剖面

2 幅

标本 3 块素描图 4 幅综合柱状图 1 幅

报告编写的分工如下:

第一章由周俊、尤式笋独立分别编写,第二章的2.1由孙玉编写,2.1.1,3.1以及致谢由武晨编写,2.2.2, 3.3以及3.4由甄振编写,3.2以及3.5-3.7由王卓然编写,第四章第五章由王彪编写,综合柱状图由珠正绘制,其他图件由甄振绘制。附图(包括水文地质剖面图、水文地质图、实际材料图)由邢渊绘制。

1.3经济地理

秦皇岛市区是全市的政治、经济和文化中心,有“不冻港”和“玻璃城”的美誉。山海关位于海港区东北20km处的渤海之滨,老龙头是万里长城的东端点。山、海、关浑然一体,自古为兵家必争的交通要塞和军事重镇,天下第一关举世闻名,另外还有姜女庙、玄阳洞、燕塞湖等名胜古迹。北戴河海滨风光秀丽,浪平沙细,是优良的天然海水浴场。气候温和凉爽,是中外驰名的旅游、避暑、疗养胜地,素有夏都之美称。

秦皇岛市工业发达,经过改革开放30多年的发展,已形成了基础雄厚、较为完善的工业体系。有五大支柱产业,五大支柱产业为:以玻璃、水泥、新型建材为主的建材工业;以钢材、铝材为主的金属压延工业;以复合肥为主的化学工业;以汽车配件、铁路道岔钢梁钢结构、电子产品为主的机电工业;以果酒、啤酒、粮食加工为主的食品饮料工业。传统的制造工业有全国闻名的耀华玻璃、山海关桥梁厂,新兴的工业以秦皇岛经济技术开发区为代表,是国家级的经济技术开发区。已探明的矿种有煤、萤石、硫铁矿、耐火粘土、石灰岩、石英砂岩、白

云岩等九种,未探明的矿产有铁、金、银、铜、铅、锌、石英、重晶石及非金属建材等。金属等的冶炼需要耗费大量的水资源,所以该地区对水资源的需求量是很大的。

农业方面,秦皇岛充分利用国内国际两个市场,以项目建设为载体,实施市场、龙头、能人、科技带动,推进农村经济结构调整,加快农业产业化步伐,初步形成了三大成果:一是特色主导产业不断发展壮大;二是龙头企业规模和实力不断增强;三是农产品加工强市的目标正在形成。主要种植水稻、玉米、小麦、高梁、谷子、红薯、豆类等;山坡多种植果树,以桃、葡萄、苹果、核桃最有名,还有梨、山楂、杏、李子、沙果、海棠、板栗等。在实习区,经过我们的调查发现大多数的原来用来灌溉小麦的水井已废弃,现已多改种玉米等不需人工灌溉的植物。

秦皇岛是中国重要的港口城市,地处东北、华北两大经济区的结合部和环渤海经济区的中间地带,是华北、东北、西北地区重要的出海口,为商贸业的发展提供了良好的条件。

1.4该地区水文地质研究进展及存在问题

秦皇岛地区具有齐全的地层露头,丰富的地质构造类型,多样的矿产,是我国北方典型的地质实习基地之一。中国地质大学(北京),中国石油大学,燕山大学等多所高校均在此地安排地质实习。我校教师早在2002年开始在柳江盆地备课,商定实习内容和实习路线,并将原定的石门寨水文地质填图调整到黄土营—东部落水文地质填图。黄土营—东部落水文地质填图区位于柳江向斜东翼,是柳江盆地二级水文地质单元,水文地质结构清晰,水文地质现象小而全,张崖子—东部落标准地层剖面贯穿其中,适于学生进行水文地质填图实习。

由于柳江盆地地质条件和水文地质条件比较典型,在秦皇岛市的供水地位比较重要,是该市的第二供水水源地,所以学者们对该地区的研究也比较多,如1985年河北地质矿产局田级生的《柳江盆地岩溶水富水规律剖析》等。

目前的水文地质教学实习还存在一些问题,主要有以下几点:(1)学生对各种地质现象的认识不够熟悉,如各种岩性和水文现象的鉴别都不能准确。(2)野外实习活动中要求学生动手的事情太少,连一些简单的野外水文地质试验都进行不了,如抽水试验等。(3)使用的实习指导书是在原长春地质学院的实习指导书的基础上改编而来的,其资料基本都是20世纪80年代的,亟需更新。(4)水文地质现象本来应该是一个动态的过程,它会随丰、枯水期及雨季的到来而发生变化,而我们实习每次都是在夏季7月初进行实习,看到的是一个静态现象,不能全面了解不同情况下地下水的补径排条件,一些水文地质现象尚未形成或已经结束,尽管有老师的讲解,但学生不能亲眼所见,故印象不深。(5)封山育林、采石等一系列人类活动已经或正在改变区域的水环境和生态,使一些原来非常清晰的水文地质现象变得模糊甚至消失。(6)目前的野外教学方式与课程调整后学生的知识结构不相称,相关联学科没有实现有机融合,学生的知识没有融会贯通,在实习中不能熟练运用。(7)实习报告编写要求、参考材料尚未形成体系实习成绩考核标准不明确。

第二章柳江盆地自然地理与地质概况

2.1自然地理

2.1.1山川地势

鸟瞰秦皇岛地区,表现为北高南低,西高东低,总趋势为西北高,东南低,由山地、丘陵、平原、滨浅海四个地带组成,总体上属于丘陵区。但其北部和西北部的局部为低山区,低山区以东、以南为丘陵地区,山体海拔高度在500m以下,并且多孤山,少线性山脊。柳江盆地地处燕山山脉东段,为南北延伸的低山丘陵区。北、东、南三面为燕山期花岗岩形成的陡峻山岭所包围,东南面多为丘陵。最高峰为西北部的老君顶,海拔493.7米,最低处为东南部石河河谷内的南刁部落村,海拔70米左右。盆地中西部火山岩分布区山高坡陡,多在海拔400米以上,东部山丘的海拔高度一般为160—300米。总的地貌特征与全区相同,亦表现为西北高,东南低。

2.1.2气候

本区地处于中纬度地带,为暖温带半湿润季风区,属于暖温带半湿润大陆性季风气候。主要特征是四季分明,光照充足,水热资源丰富。春季多日照,气温回升快,降水少,相对湿度低,空气干燥,蒸发快,风速较大;夏季多阴雨,空气潮湿,气温高但少闷热;秋季时间短,降温快,秋高气爽;冬季长,寒冷干燥多晴天。年气温差较大,年降水量多寡变化显著。四季气候特征为,夏季平均气温高于20℃,冬季平均气温低于5℃,春、秋季介于两者之间。每年11月中旬初入冬,到翌年3月底为冬季,长达140天;4月初到6月中旬初为春季,长约75天;6月中旬初到9月中旬初为夏季,约90天;9月中旬到11月上旬末为秋季,约60天。年降水量为400~1000mm,年平均降雨量为695.5mm,多集中于7~8月份,可达年降水量的70%,山洪也多集中在这个季节。总体而言,气候宜人。

2.1.3水文

秦皇岛市水资源总量为16.22亿立方米/年,其中地表水12.74 亿立方米/年,地下水7.08亿立方米/年,重复计算水量为3.6亿立方米/年。现已开发利用水量为8.6亿立方米/年。现有大型水库1座,蓄水量1.42亿立方米/年;中型水库2座,蓄水量1亿立方米/年;小型水库286座。目前国家正在青龙河下游,位于青龙县与卢龙县交界的三道河附近兴建桃林口大型水库,总库容17.5亿立方米,年平均调节水量7.14亿立方米。实习区内的主要河流有大石河、汤河、洋河和戴河等,均系入海河流,为临海小型水系,都是明显的季节性河流,且处于华北最大暴雨中心地带。其特点是流程短、流量小、含沙量高、水系分散、汛期洪水量大、暴涨暴落、非汛期河水干涸或断流。境内

各河均发源于燕山山区,其流向均为由北向南、由西北向东南流入渤海。河流的补源以降水补给占绝对优势,约占全年径流量的80%左右。

大石河是本区最主要的水系,发源于青龙县黄前山附近,由西北向东南流经柳江盆地后在山海关西侧老龙头注入渤海。全长约70km,其中近60km河段流经山区,并有9条小河汇入,仅下游12km河段流经向海倾斜的平原。该河流域面积约为600多平方公里,其中560km2以上为山区,故为山区性河流。河床总高差为400m,平均坡降为6‰左右。河床组成主要为砾石,少有粗砂和中砂。砾石的主要岩性为火山岩,其次为花岗闪长岩及花岗岩。流域内植被覆盖达50~60%,故水土流失不严重,河床相对较稳定。

2.2地质

2.2.1地层

柳江盆地于晚古生代发育,到中生代沉积了厚度较大的地层,这段时间内,由于缺失泥盆纪、志留纪的地层,所以在这里有很大的不整合面,而且有过明显的海陆变迁。中生代构造变动是在古生代的褶皱基础上,二叠纪末期的时候,发生强烈的构造变动,形成柳江盆地的雏形,侏罗纪的时候,以角度不整合覆盖在古生界之上,产生地形上的差异——北高南低,下侏罗纪的时候,又发生一次构造变动,地层发生变形,改变了盆地的沉积中心,西翼出现沉积,西翼角度不整合于下伏之上。新生代第四系以来,有明显的上升运动,全区遭剥蚀,所以山区河谷有明显的阶地发育,全新世以来,亦有海积和海蚀地貌。由此发育成了现在西部陡东部缓的向斜地貌——柳江盆地。盆地外围广泛分布着古生界—中生界的地层。盆地内出露地层层序和特征如下:

(一)太古界

在区内主要分布于盆地的外围,即南部、东部,零星的见于北部,是山海关地区广泛出露的太古界花岗岩的一部分。太古界花岗岩经强烈的混合岩化作用,故岩石类型复杂,而柳江盆地外围所出露的则主要是片麻花岗岩。

(二)元古界

1. 长龙山组:主要是石英砂岩,砂粒纯净,二氧化硅含量高,磨圆度高,分选性好。岩石常为白、黄白、灰白、粉红等色。该组是本区内最老的沉积地层,沉积不整合覆于上太古界绥中花岗岩之上,主要分布在盆地的东部张崖子—东部落等地,本组有两个沉积韵律组成,下韵律底部是灰白色含砾粗粒长石石英净砂岩,向上过度为紫色,黄绿色杂色页岩,与下伏绥中花岗岩块体呈沉积接触,以张岩子村西剖面最好,厚度91m。

2.景儿峪组:该组分布在东部的张崖子、南面鸡冠山、下平山一带。底部为黄绿色、黄褐色中—细粒含海绿石石英砂岩。中部为紫红色、黄绿色薄层状泥岩夹钙质泥岩,水平层理发育。上部为蛋青色中—薄层泥灰岩夹薄层紫红色泥岩,泥灰岩细腻性脆,易于辨认,是本组与上覆府君山组分界的标志。其底部中细粒长石石英砂岩具大型浪成波痕,海相特征明显,因此本组属滨海相至浅海相沉积。厚度为28m。

(三)古生界

1)寒武系

1.府君山组:府君山组相当于原景儿峪组上部“豹皮状灰岩”,从景儿峪组划出的依据是本组在区域上以平行不整合分别覆盖在长龙山组之上,并具有明显的嵌入平行不整合接触关系。本组主要分布在东部落—马家峪、庄河、上平山一带。东部落剖面出露较全,可作为本区标准剖面,厚度143m。本组岩石标志明显,下部为白云质花斑灰岩及少量结晶灰岩,含沥青。上部为叠层状灰岩。与下伏景儿峪组为平行不整合接触,分界标志是下部暗灰色厚层状结晶灰岩,底部薄层灰岩中局部含角砾或砾岩。

2.馒头组:该组由于岩体的侵入破坏和构造破坏,出露零星,分布与东部落西部的山脚下,可作为标准剖面。岩性为紫红色,紫色页岩夹泥灰岩,底部为含砾砂质泥岩。与下伏府君山组呈平行不整合接触。与上覆毛庄组为整合接触。厚 71m。分界标志是其底部角砾状薄层泥岩。

3.毛庄组:主要分布在东部落、沙河寨、上平山以及庄河一带。岩性主要是紫色,紫红色页岩,泥岩夹少量薄层灰岩及透镜体。顶部为大量紫红色页岩为标志为结束。该组化石丰富。产幕府山虫、卢氏宽壳虫。厚度约200m左右。

4.徐庄组:徐庄组分布较毛庄组更为广泛,在向斜两翼均可见到,实习区出露在东翼的东部落和赵家峪。本组岩性以紫色,灰褐色页岩,粉砂质页岩,常含较多云母片。底部常夹有几层厚约几十公分的灰岩或灰岩透镜体。该组以较连续的紫色,灰紫色。灰褐色或灰绿色云母质页岩夹灰岩为特征,有别于下伏的厚层紫色页岩的毛庄组。其分界标志层是以其底部出现黄绿色页岩与紫色页岩互层,而毛庄组顶部则是比较单一的紫红色页岩。该组常见的化石有原附节虫,叉尾虫,华利氏虫。厚度为146~200m。

5.张夏祖:受到破坏和覆盖较少,是寒武纪地层在区内分布最广的地层之一,几乎盆地周围都有分布。实习区内主要分布在东部落和赵家峪。岩性以中层厚层含海绿石鲕状灰岩,迭层灰岩夹杂少量黄绿色页岩为特征。厚度120—130m。本组以底部厚层鲕状灰岩与下伏徐庄组整合接触。岩性明显分为三段,下部为中层薄层鲕状灰岩,夹黄绿色页岩;中部为叠层石灰岩及白云质灰岩和薄层鲕状灰岩互层,夹泥质条带灰岩和生物碎屑灰岩;上部为厚层鲕状灰岩,少量中层薄层鲕状灰岩。张夏组岩性横向较稳定,常见的化石有小裂头虫,太子虫,博山虫,沟颊虫,李三虫,青地虫,德氏虫。厚度100m左右。

6.崮山组:分布与张夏组一致,实习区出露在东部落西山。厚度70m。岩性特征十分明显,以紫色色调为主。下部紫色页岩、粉砂岩夹砾屑灰岩;中部灰色灰岩(藻灰岩、鲕状灰岩、泥质条带灰岩);上部紫色砾屑灰岩与紫色粉砂岩互层,顶部为灰色厚层藻灰岩。含三叶虫化石。底部以紫色砾屑灰岩与下伏张夏组泥质条带灰岩整合接触。化石常见的有蝴蝶虫,宽甲虫,光壳虫,圆劳伦斯虫,蝙蝠虫。厚度为70余米。

7.长山组:该组分布于东部落潮水峪东山、揣庄至驻操营,西部伍庄以北、山羊寨以西,北部查庄,南部石门寨等地。主要岩性下部为紫色竹叶状灰岩、迭层石灰岩、泥质条带灰岩夹少量紫色页岩,上部为紫色粉砂质页岩夹少量竹叶状灰岩。长山组底部的灰紫色厚层灰岩或竹叶状灰岩或生物碎屑灰岩含大量的海绿石,化石丰富,产庄氏虫。而长山虫则常产在迭层石灰岩中,蒿里山虫产上部竹叶状灰岩中。长山组与崮山组连续沉积。岩性极为相似,二者分层岩性特征可考虑长山组页岩较少,灰岩较发育,且底部的厚层灰岩很稳定。厚度很薄,约为10~18米。

8.凤山组:出露范围与崮山组、长山组相通,较好剖面为小刘庄至揣庄、288高

地、潮水峪等地。该组主要岩性为薄层灰岩、薄层泥质条带灰岩与黄绿色页岩互层,夹竹叶状灰岩。底部常以青灰色竹叶状灰岩直接与长山组灰岩接触。竹叶状灰岩中产有济南虫、褶盾虫、接近凤山组的底部还有紫色粉砂质页岩。上述特征潮水峪东山尤为清楚,288高地亦可见到。凤山组的主要化石为济南虫,网形虫,褶盾虫,方头虫,杂索虫。方头虫主要缠在紫色竹叶状灰岩或生物碎屑灰岩中。而杂索虫则常产在上部的与黄绿色页岩互层的薄层灰岩中。厚度为100米左右。2)奥陶系

1.冶里组:奥陶系冶里组以灰色竹叶状灰岩、薄层灰岩、薄层泥质条带灰岩夹黄绿岩页岩为特征。韵律性明显,由页岩、中层灰岩构成小型而频繁的海进型旋回或半旋回。冶里组岩性可分为两部分,地貌上常有明显特征。下部0~20米,常以页岩或页岩与薄层灰岩互层为主,化石较丰富。底部最多有小李却逊虫和海林檎类,向上有小栉虫和毫克虫等。这一段地势较缓。20~40米为深灰色中厚层、厚层灰岩、泥质条带灰岩夹少量竹叶状灰岩,局部含燧石和小斑花。这一段地层在地貌上常形成陡粒子,化石丰富,有卢龙虫,贵小克因虫,宽光盖虫。冶里组中上部(40米以上)由薄层灰岩、竹叶状灰岩、黄绿色页岩的旋回所组成,但以前两种岩性为主,仍产小栉虫,另有无羽笔石。

2.亮甲山组:分布于石门寨、小刘庄至驻操营等地。为一套灰岩沉积。下部为灰色中层、厚层花斑灰岩,中部花斑灰岩与质纯灰岩互层,上部为白云质灰岩,白云岩。主要化石有东北角石、房角石、古钵海绵、网格笔石等。亮甲山组东冶里组划分岩性特征较明显,亮甲山组下部主要为花斑灰岩,花斑明显而密集。本组厚度为167米。

3)石炭系

1.本溪组:分布于槐树店以东至石岭以北、石门寨以西。以石门寨西门外、半壁店及石岭路旁出露较好。岩性以深灰色、灰褐色粗砂岩、细砂岩、粉砂岩夹泥岩组成,亦有少量泥灰岩透镜体。该组是一套海陆交互相沉积。海水进退频繁导致本溪组韵律性明显。该组下部主要以细碎屑岩类为主,上部则为细碎屑岩泥灰岩,底部含铝土质粘土岩,常具鲕粒结构,即为G层铝土矿。本溪组具三层铝土质粘土岩,唯G层发育。该组岩性在横向上略有变化,尤其是上部的泥灰岩夹层的层数和厚度,在各剖面表现不同,在半壁店191高地山脚下出露三层,厚度也大,向北至南岭车站附近,公路旁则有5~6层泥灰岩夹层,自下而上的第二层则产有海相化石筵。曹山见两层,向上第二层产网格长身贝、海百合茎。小王山见第三层,最下一层泥灰岩底部为F层粘土。石门寨见3~4层,向上第二层产双壳虫化石,第三层则有植物碎片。

本溪组常见的化石有网格长身贝、小石燕、马丁贝、脉羊齿、鳞木、芦木、中国珊瑚。

本溪组与奥陶系亮甲山组平行不整合,在石岭及石门寨出露清楚,本溪组底部旅途质泥岩或紫红色鲕状铁质泥岩沉积在亮甲山组顶部凸凹不平的侵蚀面上。厚度为80米。

2.太原组:该组发育在黑山窑至上庄坨,砂锅店至驻操营以北地区。主要岩性为深灰色粉砂及泥岩,夹少量细砂岩,并含可采煤。煤层顶底板为泥岩或粉砂岩,本组底部为一层浅灰色或黄白色细砂岩或中粒砂岩。该组所含化石有植物楔叶、轮叶、脉羊齿,海相化石线纹长身贝、网格长身贝,马丁贝及海百合茎、珊瑚、瓣鳃类化石等。该组厚约30米。

2.2.2构造

柳江盆地位于华北地台燕辽沉降带的东段,山海关台隆起带的东南缘—古老变质岩系隆起的构造区内。它是中生代华北地台活化的产物,受北北东向构造控制,为一不对称构造盆地。

本区在地质发展历程中,经历了加里东运动、海西—印支运动和燕山运动。

从晚震旦纪至二叠纪末,本区以相对稳定的沉降为特点,沉积了近以海相为主的沉积岩系,成为燕山期区域构造运动和火山作用双重控制而形成的柳江火山——构造盆地的基底岩系。中生代末期,由于印支运动的影响,基底岩系遭受东西向的挤压,形成近南北向展布的开阔型柳江向斜构造。从三叠纪末到早侏罗世,受燕山运动的影响,柳江向斜再次遭受近东西向的挤压而进一步褶皱,并在其西翼形成纵向逆掩断裂带。同时,位于其向斜南缘和北缘的近东西向区域断裂带活化,从而形成北、西、南分别由断裂围限的箕形断块,断块沉陷形成断陷盆地。

根据各时期的地质建造发育情况,划分出两个主要构造层,一是,震旦系—古生界构造层;一个是,中生代构造层;两个构造层角度不整合接触,构造线以北北东向为主。

(一)柳江向斜构造

柳江构造盆地是由晚震旦世—中生代岩层构成的向斜构造,北起城子峪、南至上平山,长20公里。东起张崖子、黄土营,西到花场峪,宽10公里。震旦系、古生界地层环盆地分布,构成向斜翼部,中生代侏罗系地层分布在向斜核部,为一北北东向的不对称的甚至轴面向西转的向斜,东翼较缓,一般倾角为100~300之间。西翼较陡,一般倾角在400左右。基底为古老变质岩系。

1.向斜东翼区

东翼构造简单,地层出露较全,占整个向斜面积的2/3。地层走向北北东向,向西倾斜,倾角一般为150~250。在黑山窑一带,因接近向斜南部转折端,岩层产状剧烈改变,由北向南,从近南北走向渐变为北西—南西走向,至南端变为东西走向,倾角近于直立。在寒武系地层中有一系列的侵入岩株,或切穿地层,或顺层侵入。

东翼区断层主要有北东向、北西向两组,此外,还有近南北向和近东西向两组。

2.向斜西翼区

西翼区占的面积较小,以苏庄—花场峪一线为界,南部界线在山羊寨南,形态上呈一狭长地带,带内,地层产状陡立,倾角在700以上,在秋子峪—山羊寨一带产状甚至倒转。其外缘与燕山期花岗岩接触,接触带上主要是徐庄组,变质作用明显,褶皱强烈,向斜西部边界多为北北东向高角度逆断裂带,由数条逆断层组成。北北东向断裂较新,切断东西向断裂。

3.柳江盆地向斜核部区

柳江向斜核部为燕山期,喷发的中性安山岩所占据。往往构成山地,如老君顶,海拔493.7米,形成了地形例置现象。

柳江向斜南部埋藏较大,北部较浅。以奥陶系顶面枢纽来看,南部,埋深在海平面下900米。位置在秋子峪—山羊寨一线;北部,纲子峪一带,埋深在海平面下不足400米。

(二)断裂构造

本区断裂较发育,种类较多,大小断层皆有,主要为逆断层和正断层,分布于柳江向斜内,各处特点不尽相同。主要断层有:

1. 温庄西断层

温庄西断层位于208.5高地东北部的山谷,断层东侧为徐庄组地层,西侧为馒毛组地层,断层带中地层产状紊乱,岩层多发生破碎。断层的西侧为抬升盘,因断层作用,导致地层重复出现,使馒毛组地层重新出露。因受南部侵入岩山体和北部第四系地层的影响,此条断层延伸长度难以确定。

2.东部落东断层

东部落东有两条近南北向的断层,呈近平行分布,相距约500米。西侧断层发育于侵入岩与长龙山组砂岩的接触带上,几乎沿山谷展布。断层可能由岩浆侵入时带动长龙山组地层抬升而产生,断层西侧为长龙山组砂岩,东侧为二长玢岩。断层由187.9高地一直延伸至下英武山。东侧断层可认为是府君山组灰岩同长龙山组砂岩的一条界限,西侧是府君山组灰岩,东侧为长龙山组砂岩。此断层在南端向西发生弯转,直至于西侧断层相交。

3.东部落西断层

东部落西断层南侧为侵入岩,北侧为馒毛和徐庄的地层,断层发育特征也是由于侵入岩的作用,馒毛、徐庄地层受力而被抬升。

4. 和尚沟断层

断层于和尚沟中发育,断层两侧均为府君山组灰岩,西北端与馒毛组地层相接,东南端被第四系沉积物覆盖。

5. 程庄西南断层

断层发育带多被第四系地层覆盖,北侧断盘为府君山组地层,南侧断盘为馒毛组地层,但在东侧却出露小面积的府君山组白云质灰岩,由此推断,此断层南侧断盘被抬升。

6.黄土营东断层

断层自妖精洞向东南沿山谷发育,北侧断盘岩性为长龙山组砂岩,南侧断盘岩性为府君山组灰岩。

7. 黄土营南断层

断层自黄土营南一直延伸至张岩子,北侧断盘出露单一的府君山组灰岩,南侧断盘自西向东依次出露有长龙山组砂岩、府君山组灰岩、长龙山组砂岩,主要是由于两条南北走向的断层的影响使长龙山组砂岩重复出现。

8.潮水峪逆断层

断层出露在潮水峪泉附近小路旁,走向NE200,倾向W2700,倾角800~850,断层面舒缓波状,面上可见大片擦痕、阶步、镜面断层泥及羽状小节理等。断层两侧均为凤山组泥质灰岩,东盘下降,西盘上升。

断层附近有三条辉绿岩脉,走向NW3000~3100,大体相互平行,彼此距离较近,延伸较远,均被断层切断。

(三)地质构造发展史

晚震旦世,柳江盆地发生海进,地势平缓的古老变质岩系上开始接受沉积,直至古生代,沉积了厚度大,相互平行的岩层。在此期间,本区于华北地区一样,有过时间长短不一的隆升侵蚀期,一次发生在震旦系晚期,景儿峪组与寒武系府君山组之间有一暂短的沉积间断;另一次发生在中奥陶世—石炭世初,经历了一个漫长的隆升剥蚀期,造成在上古生界与下古生界之间有一个沉积间断形成的平行不整合面。下古生界灰岩隆升后,在侵蚀作用下,广泛发育古岩溶。晚石炭系

地层为海陆交互相,到二叠纪时,则变为全陆相沉积。自晚震旦世至古生代末,柳江盆地升降平稳,地层接触关系均为整合及平行不整合关系。

本区自中生代初期,在整个中生代,构造运动加剧,经历几个阶段的构造运动后,形成了柳江向斜。区内强烈的构造运动,印发了岩浆8活动,在侏罗纪发生过多次猛烈的火山喷发及岩浆侵入形成燕山期花岗岩侵入体。

新生代时期有明显的上升运动,全区遭受剥蚀。第三纪时,气候炎热,形成红色土。气候,山区继续有所上升,河谷中形成阶地,而海岸区下沉,出现海进。至第四纪末,出现海退,在山海关—秦皇岛一带有砾石堤,并有海蚀平台露出海面。

第三章东宫河流域水文与水文地质条件3.1水文条件

秦皇岛地区属温暖带季风型大陆性气候,春季受海洋东南季风影响,冬季除受东北寒流影响外,还受海洋暖流调节,四季分明,春季干旱多雨,夏季凉爽,秋季较短且天高气爽,冬季寒冷干燥。多年平均气温10℃,最高气温39.9℃,最低气温-24.3℃,4月至10月下旬为无霜期。多年平均降水量698.5mm,多年平均蒸发量为1600mm。降雨多集中在七,八月份,雨量年际变化季节变化较大。柳江盆地的气候受海洋影响较大,比较湿润温和,年降水量为400---1000毫米,集中于七、八月份,为全年降水量的70%,山洪主要集中在这个时期内,年平均温度6-7°C。

实习区内的主要河流有大石河、汤河、洋河和戴河等,均系入海河流,为临海小型水系,都是明显的季节性河流,且处于华北最大暴雨中心地带。其特点是流程短、流量小、含沙量高、水系分散、汛期洪水量大、暴涨暴落、非汛期河水干涸或断流。境内各河均发源于燕山山区,其流向均为由北向南、由西北向东南流入渤海。河流的补源以降水补给占绝对优势,约占全年径流量的80%左右。盆地为南北延伸的低山丘陵区,南、东、西三面为陡峭的高山所包围,总面积近389.2平方千米,本地区系属燕山山脉东支。区内海拔高度一般为150---400米,坡降100---500/1000。盆地内最高峰为老君顶,海拔493.7米。贯通盆地的大石河,是本区主要的水系,出盆地东南方向在山海关南侧注入渤海。

本次实习的主要区域是在东宫河流域,东宫河为大石河一支流,主要分布在柳江向斜盆地内。大石河是区内最大的河流,发源于青龙县老岭,全长67.3公里,流域面积为625平方公里。东宫河穿过实习区分布在东部落,黄土营,温庄一带,流域面积88km2,该河为一条南北走向的河流,流量不大,在局部地区断流,河谷较窄,坡度不大,河床沉积物为洪积物,局部地区为基岩,由各种不同粒度的砾石、卵石、砂组成,具有河漫滩二元结构,厚度5~10m左右,该河一般由于雨季的影响洪峰时间较集中,短时间流量较大,一般7~8月为汛期,6~9月为丰水期,占年降雨量75~85%,10月至次年5月为枯水期,枯水期流量小,甚至断流。大石河西支为鸭水讲,流域面积29平方公里。大石河与两支流在蟠桃峪汇合后流出盆地,于山海关西流入渤海。

受水文气象条件影响,东宫河流域的水文气象也具有同样的特征,丰水期在

七,八月份,河流在北部接受大气降水补给,然后向南方向流动,河流径流量季节变化很大。东宫河流域在东部落村南受火成岩阻隔,在东部落以南形成明流东部落以北河流多为暗流。东宫河河谷区第四系沉积的冲洪积砂砾卵石层厚5.0~10米。东宫河东部落一带第四系空隙水比较丰富。下寒武系府君山组的豹皮灰岩岩溶发育条件受构造和火成岩侵入的控制。在沙河寨、东部落村地表都见有高大溶洞。特别是在东部落村,东宫河河谷见有岩溶沉陷坑多处。东部落村南是灰岩岩溶水溢出带。区域内多处有泉出露,泉流量大。

3.2水文地质条件概况

3.2.1区域水文地质条件概况

柳江盆地为一南北延伸的不对称的长轴向斜,面积约156.2平方公里,中间为一狭长低地,石河从中流过。向斜内出露有寒武系、奥陶系、石炭二叠系地层,侏罗系地层不整合于下伏地层之上。岩层走向基本与向斜轴一致,向斜东翼倾角平缓,一般在20度左右。构造复杂,有北西、南北、北北东、北东、近东西向五组断层,多为走向逆断层。盆地四周被均质混合岩、斑状花岗岩、火山岩等弱透水岩层所围,使盆地内岩溶水自成系统,与区域地下水联系程度极差。向斜轴部寒武一一奥陶系碳酸盐岩埋藏较深,岩溶不发育,透水性弱,构成相对的隔水边界,使向斜两翼岩溶水具有各自的补给、通流、排泄系统,形成东西两个相对独立封闭的岩溶潜水盆地。东翼岩溶潜水盆地,仅出露其下奥陶统冶里组和亮甲山组,中统马家沟组缺失,寒武系地层出露面积31平方公里;碳酸盐岩分布面积合计为71.12平方公里。接受降水补给,岩溶水由北向南运移,至盆地南缘潘桃峪一带受弱透水的均质混合岩及火山岩的阻隔,排浅于石河。西翼岩溶潜水盆地,下奥陶统与寒武系地层分布面积仅为7.2平方公里,接受降水补给,岩溶水由北向南运移,至下平山、鸡冠山和代庄一带,受相对不透水的均质混合岩带的阻隔,形成相对集中的岩溶泉(黑山咀、平山营、代庄、王庄等泉)。其中流量较大的有黑山咀泉,流量14升/秒,王庄泉流量7.5升/秒,泉水总流量为1989.5米3/日。东翼岩溶潜水盆地水文地质条件好,透水性、蓄水性、水资源状况均比西翼岩深潜水盆地优越。

3.2.2东宫河流域水文地质条件概况

地下水在运移过程中因受到地下和地表环境的影响,表现出不同的运动变化特征。在东宫河流域,地层变化较复杂,每一个地层的水文地质性质都不相同,根据其水力特性的相对强弱关系,可分为透水层、弱透水层和隔水层。

府君山组和张夏组地层岩性以质地较纯的灰岩为主,且因地下水的溶蚀作用发育有大量的岩溶管道,为透水层,其中,府君山组的灰岩也是本区内最主要的含水岩层。馒毛组和徐庄组地层以砂页岩为主,导水能力很弱,在此处的水文地质研究中,同侵入岩体一样,可作为隔水层看待。长龙山组石英砂岩具有很好的抗风化性能,但因后期构造运动的影响,发育有大量的裂隙,为地下水的流动提供了有利的空间,即便如此,石英砂岩的导水能力也是有限的,因为它具有很强

的抗溶蚀能力,所以,裂隙进一步发育的空间很小,我们只能将长龙山组地层作为弱透水层来看待。景儿峪组泥灰岩沉积厚度很小,又含有大量的泥质,可与长龙山组列为同一个含水元组。另外,第四系沉积物也具有一定的阻水能力,但本区内第四系沉积厚度较薄,再加上第四系底部存在大量的含砾坡洪积物,因此,对第四系地层渗透性能的划分,要视所处具体环境而定,总体上来讲,可将第四系划为弱透水层。

根据以上的划分及对东宫河流域的地质调查,可知,在研究区的西线边界,主要出露徐庄组地层和侵入岩,因此可认为是隔水边界;东线边界岩性以长龙山组砂岩为主,可认为是弱透水边界;而南北两边界因均有透水岩层分布,可认为部分区域透水。沿流域中心轴线分析,程庄、李庄一线东部为砂岩分布区,可认为是弱透水边界;而其西部为灰岩分布区,认为是透水边界。程庄、温庄、黄土东部落至流域南部出口一线东部多为灰岩分布区,为典型的透水层,而其西部则变现为馒毛、徐庄组地层或侵入岩山体,为隔水层。在流域中央盆地的第四系覆盖区,受第四系沉积厚度和下伏地层的影响,可认为温庄以北的第四系地层为透水层,而以南部分为弱透水层。

3.3地下水的赋存特征及规律

3.3.1地下水的赋存特征

柳江盆地为一南北延伸的不对称的长轴向斜,面积约156.2平方公里,中间为一狭长低地,石河从中流过。向斜内出露有寒武系、奥陶系、石炭二叠系地层,侏罗系地层不整合于下伏地层之上,主要可见长龙山组、景儿峪组、府君山组、馒毛组、徐庄组、张夏组和崮山组地层。岩层走向基本与向斜轴一致,向斜东翼倾角平缓,一般在20度左右。构造复杂,有北西、南北、北北东、北东、近东西向五组断层,多为走向逆断层。盆地四周被均质混合岩、斑状花岗岩、火山岩等弱透水岩层所围,使盆地内地下水自成系统,与区域地下水联系程度极差。

在图区内,地下水主类型要分为孔隙水,裂隙水,岩溶水三大类,分别以潜水、承压水的形式在图区出现。

该地区地下水的赋存特征与分布规律严格受地质构造、岩性结构、地形地貌和水文气象等因素控制。

区域内最主要的含水岩层为灰岩。灰岩中所含的岩溶水是当地居民主要的取水类型。府君山组的灰岩大面积出露于图区,是本区中富水性最好的地层。从含水层划分上来讲,府君山组既有潜水含水区,又有承压水含水区。因为府君山组出露处大部分地形较缓,又多覆盖植被,所以在接受降水入渗后水分不会马上流失,这样便在灰岩裸露区形成了潜水含水层。当灰岩中的潜水顺着岩溶管道或是裂隙向下流动至灰岩埋藏区的时候,潜水便转变为承压水。

主要原因是由于上覆隔水层或弱透水层存在,如馒毛组或是徐庄组的砂页岩都是典型的隔水层,透水性能很差,再加上很发育的层面裂隙,使得水份易顺层面流出,也更加不利于表层水的入渗。

此外,相对于透水性很好的府君山组来说,一般也将第四系看作隔水层。第四系在本区的沉积厚度很薄,为10米左右,疏松多孔,多被农作物或是村落覆盖,且具有较强的含水能力,为潜水的赋存区。第四系中的潜水也是当地居民

的取水水源之一,但受地形、天气、地层等诸多因素影响,一般出水量不大,且在枯水期容易干涸。

本区还可见张夏组的鲕粒灰岩,其质地较府君山组灰岩更好,岩溶水管道大量发育,是本区最好的含水岩层。但张夏组岩层出露地形较高,虽极易接受降水入渗补给,却难以将入渗的水份保持。因此,在图区中,张夏组只作为透水层,并不作为地下水的有效赋存介质。而相对弱透水层使之形成相对独立的含水系统。

此外,由于长龙山组的石英砂岩因构造裂隙发育,所以也具有一定的导水能力,但是水量较少,而且受季节的影响变化大,一般不作为供水水源。而砂岩中所夹有的页岩层则是作为隔水层的,所以存在于长龙山组内的裂隙水也具有一定的承压性质。

3.2.2地下水的分布规律

地下水的分布受多种因素的影响,如降水,地形地貌,岩性,断层和构造裂隙等。

(1)降水量对水资源的分布有着最直接的影响,图区面积仅约20平方公里,从总体来看降水分布是比较均匀的。相对而言,低山丘陵区的降水较丰富些,根据当地居民反映,降水量完全可以满足农作物需水量,很少需要浇灌。因此,在接受降水量上,丘陵区占有优势。有些以孔隙水为水源的泉井受降水量影响较大,而灰岩水所受影响较小。

(2)地形地貌既是岩性、构造及外营力综合作用的结果,同时又是接受降雨补给的重要条件。因此, 作为联系地下水形成的外部条件和内部因素的纽带, 地形地貌条件将是控制地下水补给、径流、排泄和影响地下水富集的最基本因素之一。根据大量的观察证明: 起伏大, 切割细小的地形不利于地下水的富集; 而宽缓低地或枝状宽谷汇合处, 往往是地下水的富水区。但在不同地区, 由于含水层性质不同, 其控制和影响作用的程度和特点又不同, 一般有以下几种情况:

①连片的低山、丘陵区砂岩含水层分布广, 连续性较好, 有利于地下水的补给和汇集, 一般富水条件较好。

②低洼宽缓的地形有利于网状裂隙水汇集。相反, 深而陡的沟谷, 较高的地形斜坡, 风化带多已剥蚀, 地形条件不利于汇水, 多是比较贫水的。

③局部地形汇水。例如“大山低咀下”地形汇水,“箕形”地形汇水,“沟谷相交”地形汇水。

从总体上来说,图区内的地表水流域和地下水流域基本上是吻合的,地表所接受的降水,沿岩体内所发育的裂隙或是岩溶管道或是沉积物中的孔隙顺地形走势向低洼处汇流,如同坡面汇流一样,最后在低洼处形成地下水富集区,即山间盆地部分,因接受周围山地的汇水,成为地下水的富集地段。

(3)图区内主要岩石类型中(灰岩、砂岩、页岩、泥岩和侵入岩) ,灰岩的含水性、导水性最好。页岩、侵入岩结构比较致密,阻水能力较强,又由于很少发育构造裂隙,大多当做隔水层或弱透水层处理。相对于灰岩,第四系堆积物也可看做隔水层,本区有大量泉点分布在灰岩底与第四系堆积物的接触面附近(图3-1)。

20m 0

80°

泉灰岩第四纪坡

积物

图3-1 龙眼泉东西向水文地质剖面260°∠10°

此外,由于风化作用强烈,部分侵入岩表面形成了数米厚的风化裂隙层,其具有一定的含水和导水意义,不仅为地下水的赋存提供了空间,也为植被的生长提供了条件,有些地方甚至可以利用风化裂隙中的水,如上赵家峪的风化裂隙井即是如此(图3-2)。

图3-2 风化壳裂隙水井剖面图第四纪坡积物

侵入岩风

化壳

侵入岩155°

20m

(4)断层可分为导水断层和隔水断层。导水断层具有很重要的水文地质意义,如亮甲山所发育的平移断层,在对狼洞的形成上,起到了重要的作用。在研究区内,发育有多条断裂,但是对于多数断层的性质并不能做出判断,对于其导水意义也不能得出结论。

(5)柳江盆地向斜东翼纵张裂隙特别发育,呈高角度近乎直立,裂隙而平直,张开程度好 ,且充填物少而粗或者未充填,延长很远。裂隙延伸最长 者可达400米 ,最宽处5.2米;发育的高角度裂隙最密者可达3-8条/米;亮甲山“狼洞”亦是沿垂直裂隙发育而成的大溶洞,最宽处达5.5米,延伸可见长度达39米。因此,在向斜东翼以高角度裂隙为主导控水裂隙组成了溶隙、溶洞网络含水系统,具有很强蓄存地下水的能力。溶隙、溶洞网络系统接受降水、地表水垂直补给,速度快,强度大,加之向斜东翼地形平坦,有利于地表水和地下水汇聚。

柳江盆地向斜西翼岩溶潜水盆地,属汤河流域,向斜西翼地层陡立,倾角在70度左右,与层面基本垂直的高序次裂隙缓而张开程度差,降水或地表水入渗速度慢,补给不利 ,且往往由于地下水运动缓慢而被细粒物质所充填;加之构造复杂,

多为压性或压扭性逆断层,由于压应力强,断层破碎带往往被强烈挤压而成的断层泥和糜棱岩充填,蓄水空间小,蓄存地下水能力差,导致西翼灰岩接受降水和地表水补给能力弱;加之地层产状陡立,出露面积小,地形坡度大,地表还流速度快,不利于地表水和地下水的汇聚。

3.4地下水类型与含水岩层

根据岩层储水形式、埋藏条件、水理性质及水力特征, 可将本区地下水划分为孔隙水、裂隙水和岩溶水三大主要类型。具体上,可细分为松散岩类孔隙水、岩溶裂隙水、基岩裂隙水等。

(一)松散岩类孔隙水

松散岩类孔隙水主要分布在河谷地带和滨海平原地带,地下水主要赋存在第四系冲积、冲洪积、海积堆积层中松散沉积物颗粒间的孔隙中,岩性为砂砾卵石,含泥砂、中细砂、亚粘土、淤泥等。主要受大气降水补给,河谷地带还受侧向补给和河流互补,是工农业和生活用水的重要供水水源。孔隙水的分布、补给、径流和排泄决定于沉积物的类型、地质构造和地貌等。不同成因的沉积物中,存在着不同的孔隙水。在山前地带形成的洪积扇内,近山处的卵砾石层中有巨厚的孔隙潜水含水层;到了平原或盆地内部,由于砂砾层与粘土层交互成层,形成承压孔隙水含水层。在平原河流的中、下游地区的河床相的砂砾层中,存在着宽度和厚度不大的带状孔隙水含水层。在湖泊成因的岸边缘相的粗粒沉积物中,多形成厚而稳定的层状孔隙水含水层。

实习区内的松散岩类孔隙水主要赋存在第四系松散堆积物中,通过对地质构造、岩性结构、地形地貌等因素的分析和实地勘察,可知第四系河流冲积相含水岩组,随第四系覆盖物分布,范围非常广泛,在沿着东宫河河流以及到周围的村庄包括程庄,都是其主要的分布区域。大范围的第四系覆盖物是裂隙水赋存的重要场所,根据一定的地质条件,便形成了河流冲积相组含水岩组。该含水层之所以能够蓄存水量,主要是由于第四系的松散堆积物具有滞后疏干的特点,使大气降水不至于很快流走,但水量不大,而且容易受地势的控制,在地势高的地方,由于水力坡度大,即便渗透系数很小,水依旧会流走,形成很浅的汇水区域。实习区内北部的李庄,南部的浅水营村、赵家峪和潮水峪等地均建立在第四系松散堆积物上,松散岩类孔隙水是其当地居民生活的重要的一部分饮用水来源,主要通过打井在第四系松散沉积物中取水,但与储存在寒武系豹皮灰岩中的水量相比,其特点是水量小,枯水季干涸,在其它如灰岩含水层形成得很丰富区域,第四系松散堆积物只能作为弱隔水层处理。

在实习中,我们观察了一些典型的孔隙水开采井,下面分别进行描述和分析。

①浅水营北村大石河旁大口井(图3-3)

图3-3 浅水营北村大石河旁大口井示意图矿山废水

大石河

井壁结构

松散堆积

无过滤装置

井深5.5m ,埋深2.9m ,高程79m ,内径10m ,外径11m ,水位76.1m ,没有打到灰岩,井底无过滤装置,成井于八十年代,用于灌溉,现已弃用。通过测量,发现水井水位与河水水位相差不大,根据河流为排泄基准面的规律,判断此处为地下水补给河流。当大量开采井水时,也会诱发河水补给。

②浅水营北村北部庄稼地旁大口井

与①井相似,井深7.1m ,埋深4.9m ,高程83m ,内径10.8m ,水位78.1m ,没有打到灰岩,井底无过滤装置,76年建造,用于灌溉,现已弃用。

从②井到①井到大石河,可绘制一水文地质剖面(图3-4)。

77m 76.1m 78.1m 一级阶地

二级阶地

大口井大口井

亮甲山

237°∠26°

大石河

灰岩第四纪冲击物

图3-4 亮甲山-大石河-大口井 水文地质剖面图

155°

20m 0

由图可知,①井位于一级阶地,②井位于二级阶地,阶地由第四系冲积物组成,上部覆盖薄层细砂石层,中间为砂卵砾石,厚度较大,底部灰岩的土剥蚀面,形成一簿层淤泥,再往底下可开挖到灰岩。

③泉积河(图3-5)

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