濟(jì)南地質(zhì)描述

濟(jì)南市處于魯中山地與魯北平原的過渡地帶，市境以南的玉皇頂（1532米），是魯中山地、也是山東的最高峰。境內(nèi)山地呈扇形環(huán)繞在泰岱的西北部，南高北低。最南部的長城嶺，構(gòu)成了本市與泰安市、萊蕪市的分界線，同時也構(gòu)成了汶河水系與小清河、玉符河的分水嶺，最高點（摩天嶺）為988.8米。市區(qū)西北部為黃河，黃河與山前沖洪積平原之間有小清河，兩河均為不對稱水系，右岸多支流，左岸無支流或支流少而短。山前洪積、沖積地貌比較發(fā)育。濟(jì)南現(xiàn)在的地貌形態(tài)，是長期經(jīng)受內(nèi)外營力作用演變的結(jié)果，特別是在白堊紀(jì)燕山運動，基性至中性巖漿巖大量侵入，在市區(qū)、歷城、章丘最為活躍，形成了濟(jì)南巖體、沙溝巖體、唐冶巖體、西杜莊巖體、魚山巖體、張家莊巖體、流海巖體、荊山莊巖體、茶葉山巖體、大有巖體、駝溝巖體等；同時火山強(qiáng)烈噴發(fā)，在歷城十里鋪到章丘的魏化林、章丘東北部到鄒平，火山巖覆蓋于二疊系及侏羅系地層之上。伴隨著巖漿巖的侵入與火山巖的噴發(fā)，產(chǎn)生了大面積的升降、較大的斷裂與局部的穹狀隆起，南部以大幅度的上升為主。喜馬拉雅運動在本區(qū)對燕山運動有繼承性，進(jìn)一步破壞并改造了原有形態(tài)，基本形成今日之地貌。在喜山期，約在上新世或更早，有一個地殼相對穩(wěn)定時期，高處經(jīng)受剝蝕，低處接受沉積，形成了一個夷平面，即魯中期地面。后來地殼活動加強(qiáng)，繼續(xù)產(chǎn)生斷裂與大面積的上升運動，斷裂使魯中期地面進(jìn)一步變形，而上升幅度不均勻，上升量約500?1000米。泰山上升幅度最大，北部、西北部小，使地面向北、北西傾斜，形成泰山穹隆。該地面在市內(nèi)應(yīng)以長城嶺為代表。在齊河一廣饒深大斷裂以北繼續(xù)下降，本市北部接受了第三系沉積。到第三紀(jì)末期或第四紀(jì)初期，升降漸緩，直至最后穩(wěn)定，使地面強(qiáng)烈剝蝕堆積，又形成一個夷平面，即臨城期地面。此地面與后來的兩級階地兩者很難區(qū)分，多數(shù)留有殘丘。更新世中、晚期以來的外力作用，不僅使其表面廣泛發(fā)育殘積層，沖洪積物很發(fā)育，厚度可達(dá)近百米。到全新世地殼又有過小幅度的動蕩，在巴漏河、玉符河、東沙河等地，形成了兩級階地。轄內(nèi)地貌可分為侵蝕低山、剝蝕丘陵、堆積平原三個區(qū)。濟(jì)南市的地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜，濟(jì)南市南北跨魯西斷隆和華北斷陷兩個構(gòu)造單元。兩個構(gòu)造單元之間，為齊河一廣饒斷裂帶。地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜。其中古老基底以褶皺為主，構(gòu)造復(fù)雜，而蓋層構(gòu)造較為簡單，以單斜為主。此外區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，并且控制了中、新生代斷陷盆地。一、褶皺（一）基底褶皺構(gòu)造區(qū)內(nèi)南部基底由太古界泰山群組成，發(fā)育一系列褶皺構(gòu)造，褶皺軸向為300?340度，表現(xiàn)為一系列緊密的復(fù)背斜相間排列，近于平行分布。褶皺軸面多數(shù)向南西傾，傾角50?80度。復(fù)背斜核部由遭受強(qiáng)烈區(qū)域變質(zhì)作用和混合巖化作用的混合花崗巖、交代式花崗巖組成。本區(qū)主要分布有泰山一徂徠山一蒙山倒轉(zhuǎn)復(fù)背斜（北段）。（二）蓋層褶皺構(gòu)造區(qū)內(nèi)廣泛分布著寒武、奧陶系，產(chǎn)狀平緩，約10度左右，大致向北北西或北北東向傾斜，多呈單斜構(gòu)造。石炭、二疊系覆蓋在下古生界地層之上，亦成單斜構(gòu)造，并且多隱伏于第四系之下。二、斷裂本區(qū)除了近東西向分布的齊河一廣饒隱伏斷裂帶外，還有北北西向、北北東向兩組規(guī)模較大的斷裂。（一） 齊河一廣饒隱伏斷裂帶是魯西斷塊隆起與濟(jì)陽拗陷的分界斷裂?？傮w走向80度左右，向北西傾，傾角40?60度，落差900?1500米。沿斷裂帶有間歇性中、基性巖漿噴發(fā)和小規(guī)模的中基性侵入巖。其南側(cè)章丘一鄒平有輝長巖體及青山組火山巖系分布，北側(cè)新生代拗陷中堆積有巨厚的下第三系含油建造。（二） 北北西向斷裂主要有五條。從西向東依次為長清斷裂、千佛山斷裂、劉志遠(yuǎn)一十八盤斷裂、文祖斷裂和白泉莊一五色崖斷裂。1.長清斷裂從長清縣西側(cè)通過，北越黃河，南至肥城以北，長達(dá)40公里以上。呈330度走向，向西南傾。它不但切穿古生界蓋層，而且下切至泰山群。西盤下降。在季家莊附近見有斷層角礫巖及破碎帶。呈張扭性斷裂。2.千佛山斷裂出露于千佛山西南側(cè)，長約25公里，呈320?350度走向，向南西傾，傾角78度。它切穿古生界蓋層，并且西盤地層下降。斷裂帶內(nèi)發(fā)育有張性角礫巖，寬者五六米，窄處僅數(shù)十厘米，角礫成份主要為兩側(cè)巖石，屬于先張后壓扭的斷裂。斷裂西盤近斷層西處地層產(chǎn)狀變化大，局部形成小型向斜褶曲。斷裂北段有灰綠巖脈充填，沿斷裂上盤的層間滑動破碎帶，輝綠巖呈巖床產(chǎn)出。北部通過桑梓店的一條北西向隱伏斷裂，可能是該斷裂的北延部分。1978年9月25日濼口發(fā)生地震，表明該斷層切過濟(jì)南輝長巖體，至今仍有活動。該斷裂通過市內(nèi)趵突泉一帶，地下水沿斷裂上溢，形成了該處的眾多泉群。3.劉志遠(yuǎn)一十八盤斷裂南自西營東，經(jīng)十八盤、劉志遠(yuǎn)村，向北延至西沙河。斷裂長約30公里，走向335?345度，向西南傾，傾角60?80度左右。在小漢峪處與北北東向大田莊斷裂相交，交接處斷裂發(fā)育，巖石破碎。斷裂切割古生界蓋層，南段切割泰山群。主斷裂西盤碎裂巖帶寬30米左右，其中角礫巖帶寬4米，角礫成份為灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r，被鈣質(zhì)泥質(zhì)膠結(jié)，多呈渾圓狀。斷層面比較平直規(guī)則，其西盤地層下降。屬于先張后壓并具扭動的斷裂。4.文祖斷裂北自棗園，向南經(jīng)文祖延至萊蕪上游莊，長約36公里（據(jù)煤炭系統(tǒng)資料，棗園以北隱伏斷裂繼續(xù)向北北西向延伸）。其走向330度左右，向南西傾，傾角72度左右。斷裂西南側(cè)地層下降并相對向南位移，產(chǎn)狀變化較大，多和斷層面傾向一致，東盤地層產(chǎn)狀穩(wěn)定。斷裂兩盤位移幅度南段大于北段。如南段魯村一帶，太古界直接與下奧陶統(tǒng)接觸，而北段則在二疊系中通過。破碎帶中角礫巖發(fā)育，角礫巖帶寬度一般小于10米，寬處可達(dá)10余米。在南山寨至文祖一帶角礫成分為石灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、竹葉狀灰?guī)r、鮞狀灰?guī)r等，膠結(jié)物為鈣質(zhì)、泥質(zhì)和少量鐵質(zhì)，角礫呈棱角狀、次棱角狀，直徑一般為3?5厘米，有的可達(dá)二三十厘米。5.白泉莊一五色崖斷裂在文祖鎮(zhèn)以東約3公里處通過，大致與文祖斷裂平行，長度約80公里。走向330度左右，向西南傾。斷裂切穿古生界蓋層，至南段下切至太古界，北段可能切割侏羅系，西南盤下降。（三）北北東向斷裂發(fā)育有大田莊一黑龍峪斷裂、孫村斷裂和埠東斷裂。三、凸起和凹陷本區(qū)在中生代時期，地殼差異性升降運動表現(xiàn)明顯，南部隆起，形成泰山凸起，主要由泰山群變質(zhì)巖系組成，片理或片麻理，走向北北西。凸起北部為古生界，從西到東走向由北轉(zhuǎn)為東西至北西，向濟(jì)陽拗陷傾伏，地層傾角平緩，斜坡較大。本區(qū)位于其北緣，北部齊（河）廣（饒）構(gòu)造結(jié)合帶開始活動，沿結(jié)合帶在章丘以東發(fā)育有小型斷陷盆地，其中堆積了侏羅系陸相碎屑巖建造。濟(jì)南市地下水的賦存與分布均受地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、地貌及氣象水文等自然因素綜合控制。南部隆起區(qū)基巖裸露；北部沉降帶廣布巨厚的黃河沖積層；中部山前過渡帶沖洪積物向北延展并與黃泛沖積層交錯相接。區(qū)內(nèi)地勢自南而北由低山、丘陵過渡到平原，地下水賦存于各水文地質(zhì)單元之中。市境南部由太古界泰山群變質(zhì)巖系組成基底，蓋層總體傾向為北，傾角5?12度，由南往北依次展布寒武系、奧陶系石灰?guī)r，巖層一般為單斜產(chǎn)狀，褶皺不顯，斷裂發(fā)育，至山前逐漸隱伏于第四系之下；市區(qū)北部下伏中生代燕山期輝長巖、閃長巖，東、西郊的北部地區(qū)下伏古生界石炭、二疊系含煤地層，與奧陶系灰?guī)r成假整合接觸；新生界第四系松散堆積層廣布于山前傾斜平原。其中南大沙河、北大沙河、玉符河、巨野河、繡江河和漯河形成沖洪積層。市境以北有齊（河）廣（饒）東西向隱伏大斷裂。區(qū)內(nèi)斷裂有三組：北北西向的東梧斷裂、千佛山斷裂、石馬斷裂、平安店斷裂和馬山斷裂，近南北向的炒米店斷裂，

北東向的港溝斷裂。這些斷裂對濟(jì)南地區(qū)地下水的分布、運移具有一定的控制作用。變質(zhì)巖山區(qū)，基巖裸露，表層普遍存在風(fēng)化帶，含孔隙—裂隙潛水，一般富水性不大。因處于巖溶水系統(tǒng)的至高部位，地下水位往往僅表現(xiàn)為降水補(bǔ)給，淺部循環(huán)，短途排泄，雨后以表流和地下徑流形式流入巖溶水分布區(qū)，成為巖溶水的間接補(bǔ)給區(qū)。寒武、奧陶系廣布于南部山區(qū)及山前地帶，呈東』北一西南條帶狀分布。南側(cè)的山地丘陵石灰?guī)r裸露，且降水量較大，地表溶蝕現(xiàn)象明顯，溶溝、溶槽、溶蝕裂隙普遍發(fā)育，地下巖溶裂隙發(fā)育亦較好，而且連通性強(qiáng)，為地下水直接補(bǔ)給區(qū)。主要為大氣降水補(bǔ)給，賦存裂隙巖溶地下水。在明水、歷城和長清以北，地勢逐漸低平，奧陶系灰?guī)r大致向北傾伏于石炭、二疊系之下，地下裂隙巖溶發(fā)育，地下水接受南部裂隙巖溶水的徑流補(bǔ)給，在受到煤系地層或巖漿巖體阻隔時，水位回升而富集，在濟(jì)南、明水一帶地勢低洼處或構(gòu)造有利出露部位，上涌成泉排泄，形成本區(qū)裂隙巖溶水的承壓排泄區(qū)。該區(qū)地下水賦存條件良好，上游補(bǔ)給面積大，降水多，水量充沛，為裂隙巖溶水的強(qiáng)富水地段。以碎屑巖為主的石炭、二疊及侏羅系地層，分布于章丘、郭店及長清以北一帶，在構(gòu)造上位于泰山隆起向濟(jì)陽拗陷的傾伏部位。石炭系為一套砂、頁巖夾煤層及石灰?guī)r相間的煤系地層，覆蓋于奧陶系灰?guī)r之上。因砂、頁巖裂隙不發(fā)育，石灰?guī)r層厚度薄，巖溶發(fā)育較差，巖溶裂隙水不甚富。其補(bǔ)給源以接受奧陶系裂隙巖溶水頂托補(bǔ)給為主，在地形低洼及構(gòu)造發(fā)育地帶亦往往成為奧陶系裂隙巖溶水之排泄帶。二疊系、侏羅系的砂、頁巖及砂礫巖具微弱的孔隙、裂隙，賦存不豐富的孔隙、裂隙水。其中二疊系奎山段砂巖及侏羅系礫巖孔隙發(fā)育相對較好，在裸露區(qū)接受降水補(bǔ)給，徑流排泄于山前地帶，并隱伏于沖洪積層之下。除降水補(bǔ)給外，還接受第四系孔隙水補(bǔ)給，故富水性相對較強(qiáng)，成為此區(qū)具一定供水意義的主要含水層。章丘縣東北部的長白山為火山巖分布的低山丘陵，火山巖氣孔不太發(fā)育，裂隙發(fā)育亦差，所以僅賦存不豐富的孔洞裂隙水。趵源唯大氣降水。由于該區(qū)地勢山高坡陡，降水大部呈表流形式泄于溝谷，地下水多沿地形坡降運移，水位淺，流泄較快，不易蓄存，所以賦存條件差，地下水貧乏。在侵入巖分布地帶，如濟(jì)南北郊輝長巖體、沙溝閃長巖體、茶葉山輝長巖體等處，巖石結(jié)構(gòu)致密，質(zhì)地堅硬，很少裂隙，風(fēng)化層薄。地下裂隙水賦存條件差，地下水貧乏。平原區(qū)廣泛分布第四系沉積物，巖性松散，孔隙發(fā)育，賦存孔隙水。在山前地帶分布著沖洪積層，多有黃土狀粘性土或砂性土組成。間夾透鏡狀碎石層，地下水賦存條件不好；北部平原區(qū)沖積層幾經(jīng)黃泛沉積而成，巖性松散，具較好的蓄水空間，富水性較強(qiáng)。地下水以大氣降水補(bǔ)給為主，沿黃尚接受黃河側(cè)滲補(bǔ)給，山前沖洪積層徑流和河川徑流的側(cè)滲也是補(bǔ)給源之一。黃河沖積平原深層地下水，賦存于第四系及上第三系的松散巖類孔隙中。含水層分布廣，埋藏深度大，層次多，單層厚度薄，累計厚度大，顆粒較粗，

孔隙發(fā)育，有較好的蓄水空間。此類地下水靜壓力大，水頭高，但運移遲緩，徑流途徑遠(yuǎn)，補(bǔ)給困難，可供開采的資源有限。現(xiàn)代地質(zhì)工作者調(diào)查研究認(rèn)為，濟(jì)南泉水來源于市區(qū)南部山區(qū)，大氣降水滲漏地下順巖層傾斜方向北流，至城區(qū)遇侵入巖體阻擋，承壓水出露地表，形成泉水。濟(jì)南南部山區(qū)為泰山余脈，自南而北有中山、低山、丘陵，至市區(qū)變?yōu)樯角皟A斜平原和黃河沖積平原的交接帶，高差達(dá)500多米，這種南高北低的地勢，利于地表水和地下水向城區(qū)匯集。在地質(zhì)構(gòu)造上，南部山區(qū)屬泰山隆起北翼，為一平緩的單斜構(gòu)造。由于北側(cè)斷裂切斷，形成許多小斷塊，其中千佛山塹斷塊是構(gòu)成城區(qū)泉群的構(gòu)造基礎(chǔ)。山區(qū)以前震旦系變質(zhì)巖為基底，上布有1000多米厚的寒武系和奧陶系石灰?guī)r巖層。巖層3?15度傾角向北傾斜，至市區(qū)埋沒于第四系沉積層之下。在漫長的地質(zhì)年代，這些可溶性灰?guī)r，經(jīng)過多次構(gòu)造運動和長期溶蝕，巖溶地貌發(fā)育，形成大量溶溝、溶孔、溶洞和地下暗河等，共同組成了能夠儲存和輸送地下水的脈狀地下網(wǎng)道。市區(qū)北部為燕山期輝長巖一一閃長巖侵入體，質(zhì)地細(xì)密，巖質(zhì)堅硬，隔水性能好。千佛山斷塊西有通過緯一路的千佛山斷層；東有穿過解放橋和老東門的羊頭峪斷層，這樣就組成了東西北三面阻水巖體，構(gòu)在了三面封閉的排泄單元。南部山區(qū)，在灰?guī)r出露和裂隙巖溶發(fā)育的地方，吸收大量的大氣降水和地表徑流，滲入地下形成了豐富的裂隙巖溶水。這些裂隙巖溶水，受太古界變質(zhì)巖的隔阻，沿巖層傾斜的方向，向北作水平運動，形成地下潛流，至城區(qū)遇到侵入巖巖體的阻擋和斷層堵截，地下潛流大量匯聚，并由水平運動變?yōu)榇怪毕蛏线\動，促進(jìn)了巖溶發(fā)育和水位抬高，在強(qiáng)大的靜水壓力下，地下水穿過巖溶裂隙，在灰?guī)r和侵入巖體的接觸地帶及第四系沉積層較薄弱處奪地而出，涌出地表，形成天然涌泉。降水量的多少和季節(jié)分配直接影響著泉水的變化。濟(jì)南屬暖溫帶季風(fēng)氣候，多年平均降水量650?700毫米。由于夏季風(fēng)的影響，降水量季節(jié)分配不均，2/3的降水量集中在夏季，秋季不足1/5,冬春兩季降水很少。四季降水量的具體情況是：春季G?5）86.9毫米，夏季（6?8）448.2毫米，秋季（9?11）124.9毫米，冬季（12?2）25.2毫米。隨著降水量的“少——多——少”的季度變化，泉水水位和流量也相應(yīng)地出現(xiàn)“低——高——低”和“小——大——小”的季節(jié)變化，不過在時間上較降水的季節(jié)變化推遲一些。一般年份，泉水變化過程是自年初始，流量逐漸減少，至6月出現(xiàn)最小量和最低水位；7月份隨降水量增加而流量開始增大，8、9月出現(xiàn)最大流量和最高水位。一般規(guī)律是年降水量多，當(dāng)年泉流量大，水位高；年降水量少，當(dāng)年泉水的流量也小，水位也低。大氣降水對泉水動態(tài)變化所起的主導(dǎo)作用，是人工開采量不超過泉水流量的情況下顯示出來的，如果開采量大于泉流量，雨量因素則處于次要地位。開采量的多少，直接影響泉水的動態(tài)變化。1972年1月20日6時40分，市區(qū)大面積停電4小時50分鐘的事故，提水系統(tǒng)全部停機(jī)，這段時間市區(qū)水位回升40厘米。1968年，開采量與泉流量大體相