復興屯水源地勘察

復興屯供水水源地的確定及勘查建議前言該廠目前水源地是廠南4km的青頂子水庫。水量雖然可以滿足，但水質(zhì)不好，影響產(chǎn)品質(zhì)量和發(fā)現(xiàn)有打部分大骨節(jié)和克山病患者。故該廠提出尋找需水量每日3000m3.。水質(zhì)合乎生產(chǎn)及飲用標準的地下水源。一.自然地理1.地形地貌本區(qū)地形為低山---丘陵區(qū)（海拔350—390m，西部孤頂子山為最高點，海拔515.5m。該廠位于前震旦系古老混合巖之上，由于混合巖含水性較差，因而選擇了廠區(qū)南部，自復興屯沿蛤蟆河經(jīng)雙安屯到撫民屯，東起長崗屯，西至孤頂子屯作為供水勘查區(qū)。中部高北部低，，蛤蟆河由東南向西北流經(jīng)本區(qū)，下游為洼地。2.氣候該區(qū)年降水量為745mm。蛤蟆河由東南向西北流經(jīng)本區(qū)，年平均流量為449m3/s，水量充沛，但季節(jié)性變化大，且水質(zhì)較差，為北風帶溫帶季風區(qū)。3.水文地質(zhì)該區(qū)年降水量為745mm，蛤蟆河由東南向西北流經(jīng)本區(qū)，年平均流量為449m3/s，水量充沛，但季節(jié)性變化大，且水質(zhì)較差。由于植被發(fā)育，地表水中腐植酸含量普遍高，當其含量大于0.2mg/L的地區(qū)，均有不同程度的克山病和打骨節(jié)患者，地表易受污染，甚至出現(xiàn)有毒成分。見表22的第11.12號水樣。區(qū)域地質(zhì)背景區(qū)域內(nèi)出露地層為太古界鞍山群，元古界震旦系，古生界奧陶系、寒武系，以及新生界第四系。太古界鞍山群是區(qū)域內(nèi)最老的地層，分布在復興屯至海興屯一帶及撫民屯以南地區(qū)。該層皆以壓扭性斷層和震旦系地層接觸，巖性以花崗混合巖及斜長角閃巖為主，混合化程度較深，片理走向近東西。1.地層震旦系（Z）分布在石灰窯東西兩側(cè)及撫民屯一帶，該層和下寒武系堿廠組為平行不整合接觸。a南芬組（Z1N）：紫色頁巖.鈣質(zhì)頁巖.板磚板狀頁巖和粉砂巖互層，夾少量薄層泥灰?guī)r。受斷層切割出露不全，出露厚度大于300m。b橋頭組（Z1q）:灰綠色頁巖和含海綠石的薄—中層細粒石英砂巖，出露厚度小，露頭不好，常與南分組一起劃為Z1n+q出露厚度約30m。c萬隆組()，八道江組（Z2w+b）:黃褐色鈣質(zhì)頁巖，粉砂巖及青灰?guī)r互層，夾泥灰?guī)r透鏡體，并有少量蠕蟲狀灰?guī)r和迭層石灰?guī)r。出露厚層80m。寒武系（∈）發(fā)育齊全，構(gòu)成本區(qū)北東向向斜構(gòu)造的主體。自下由上分為：堿廠組（∈1j）：南北兩翼均有岀露，北翼較完整，南翼因斷層錯動而破碎不全。改組灰?guī)r是本區(qū)燒石灰的主要原料。在石灰窖溝和震旦系平行不整合接觸?？偤?5m左右。下部為深灰色厚層塊狀致密石灰?guī)r，地表見有1-3m高的溶洞和大量垂向溶蝕裂隙，多被紅土充填，厚30m。頂部為灰色細粒白云巖，厚5m。據(jù)矮大橋鉆孔揭露，改組在地下溶蝕裂隙發(fā)育，并有個別高達0.5-1.0m砂礫石填充的溶洞，鉆孔在水位降深5-10m時涌水量達700-1000m3/d.該水源地日產(chǎn)水量約1800m3，開采動態(tài)基本穩(wěn)定，在三個鉆孔中，巖溶發(fā)育均在100m以上。在石灰窖溝，溝水流入該層后全部滲入地下。另外，在孤頂屯有從該層流出的泉水，涌水量約2L/s。本組中地下水多為重碳酸鈣鎂水，硬度較大，水中腐殖酸及耗氧量較低，鐵離子含量小。詳見第4號水樣。饅頭組（∈1m）：底部為3m左右的褐紅色泥灰質(zhì)角礫巖和堿廠組平行不整合接觸。下部為黃褐色泥灰?guī)r和紫紅色頁巖互層。中部為中厚層灰?guī)r，厚約16m，該層下部含黑色瀝青質(zhì)硫質(zhì)團斑含白云質(zhì)條帶。上部為典型的磚紅色頁巖夾紫紅色爆-中層泥灰?guī)r。頂部以厚0.3m的白云巖和毛莊組分界，為連續(xù)沉積?？偤窦s120m。灰?guī)r因厚度小，質(zhì)地不純，故巖溶不發(fā)育。毛莊組（∈1mo）：暗紫色粉砂質(zhì)頁巖和粉砂巖互層，裂隙發(fā)育，頂部夾3-4層1-3m厚或透鏡狀的紫色角礫狀灰?guī)r，風化面鐵銹色，角礫突出。該層厚110m。徐莊組（∈2x）：下部為紫色、深灰色頁巖、粉砂巖互層，夾厚1-3m的含鮞和海綠石的生物碎屑灰?guī)r。中部為紫色薄板狀泥灰?guī)r和鈣質(zhì)頁巖互層。上部為黃綠色頁巖和薄-中層含鮞生物碎屑巖互層?？偤?20m張夏組（∈2z）：主要分布在武家溝至雙安屯一帶。下部為紫色、灰綠色頁巖夾含生物碎屑的隱晶質(zhì)鮞狀頁巖。上部為青灰色中厚層含大量生物碎屑的中-粗粒結(jié)晶灰?guī)r。總厚65m。本組頁巖夾層較多，是不利于巖溶發(fā)育的因素，但灰?guī)r單層厚度大，質(zhì)地最純，故地表見大量的溶隙、溶洞以至落水洞，但被紅土充填。從張夏灰?guī)r中出露的泉水很多，流量一般在1L/s左右，是典型的重碳酸鈣水，其特征見第5、6號水樣。固山組（∈3g）：下部為黃綠-紫色頁巖夾中層生物碎屑灰?guī)r。上部為紫色砂質(zhì)頁巖夾竹葉狀頁巖?？偤?00m。長山組（∈3c）：黃綠及淡紫色頁巖夾竹葉狀灰?guī)r和灰色薄層灰?guī)r，頁巖的頁理很發(fā)育?？偤?21m。鳳山組（∈3f）本區(qū)僅出露在孤頂子山四周向斜核部。巖性為深灰色薄—中厚層瘤狀灰?guī)r，竹葉狀灰?guī)r及泥質(zhì)頁巖互層，灰?guī)r層間含薄層灰綠色泥質(zhì)條帶?？偤?10m。奧陶系（O）出露同鳳山組。巖性為薄—中層狀灰白色致密灰?guī)r豹斑灰?guī)r。根據(jù)含左旋螺化石判定為下奧陶系（ O1）。出露厚度約50m。第四系(Q)分布在蛤蟆河谷.小溪谷及長崗屯一帶的階地上。從老到新為；冰水泥礪層（）：分布于高于河床20—40mm的階地上，褐紅色，風化破碎強力，厚1—3mm（因分布于峽谷，平面圖上未表示）。階地玄武巖()：主要分布于長屯崗一帶的階地臺面上?；液稚樱|(zhì)地較軟，少孔。厚5—7mm。河谷冰水沙礫石層（）：主要分布于蛤蟆河等較大的河谷中。自上而下為亞砂土，細沙，粒砂，夾多層淤泥。厚5—10mm，含水較豐富。河谷潛水由于受到自然或人為污染，故多為故多為硝酸鈉鈣水，氯化重硝酸鈉水等類型，水中高猛酸鉀耗氧量大，硝酸根含量高。詳見9,10水樣。河谷玄武巖（）：分布于下集場至撫民屯間的蛤蟆河谷內(nèi)。覆蓋在Q4冰水沙礫石層上，厚度7—10mm。玄武巖為灰褐色厚層，多孔，垂向扭曲節(jié)理發(fā)育。其附水程度取決于賦水構(gòu)造及補排條件。此層整有3個流量均在10L/s左右的泉出露。由于地表污染，水中腐殖酸和硝酸根含量較大。見7.8號水樣。火成巖（ε）：分布在雙安屯河谷兩側(cè)的東西向和華夏式構(gòu)造帶的交接部位，侵人方向為45。及近南北向，寬度從1—3mm至100mm。主要為閃長巖及二長巖細晶巖脈。地表小型巖脈破碎裂隙發(fā)育，在雙安屯的寬大巖脈，則風化為土狀，故可能具阻水作用。2構(gòu)造本區(qū)主要是東西向構(gòu)造體系和華夏式構(gòu)造體系。前者分為先后兩期。前震旦系的老東西向構(gòu)造體系，主要表現(xiàn)為鞍山群混合巖中的片理和礦物的定向（東西向）排列。亦見一些東西向的壓縮性斷裂和北西向的順扭斷裂。震旦系后至中生代前的后期東西向構(gòu)造體系，主要表現(xiàn)為復興屯至矯大橋的東西向壓縮性斷裂的存在。東西向構(gòu)造體系中，水文地質(zhì)意義最大的構(gòu)造形跡是復興屯至矯大橋之間的壓縮性大斷層。此斷層走向大體東西，傾向北，傾角45，平面上呈波狀延伸，長達10余km，上盤為鞍山群混合巖逆沖于下盤震旦系之上。斷裂帶內(nèi)有少量的斷層泥及糜棱巖，斷層以南震旦系中可見到與斷裂同序次的倒轉(zhuǎn)褶皺，同時斷裂帶附近可見密集的節(jié)理帶。由于斷層的多期活動，使斷層具有壓縮和扭曲的特征。造成上盤的混合巖及其破碎，在公路旁邊破碎帶寬20—40m，在水庫南岸見有從該破碎帶中流出的泉水（流量不大），說明該帶具有一定含水意義。華夏式構(gòu)造體系是本區(qū)骨干構(gòu)造體系。其代表性結(jié)構(gòu)面為古生代向斜，軸向為北50—60，東（北東端翹起，向西南方傾沒）呈短軸斜列分布，在大向斜內(nèi)部尚可見同序次次級規(guī)模的褶皺。在向斜南翼50---60方向的次級壓縮性斷裂和近南北的扭曲性斷裂也相當發(fā)育。此外在雙安屯一帶的巖脈，其規(guī)模較大的多在華夏式的壓縮性結(jié)構(gòu)面分布，而規(guī)模較小的則沿近南北向扭曲性斷裂侵入。向斜本身就是匯集和儲存地下水的有利條件，尤其是大向斜的同方向次級褶皺，以及這些褶皺同時形成的斷裂，對于地下水的匯集是有利的，例如下集場一帶（2z）次級褶皺和斷裂發(fā)育，此段在河谷兩側(cè)出露寬度較大，在武家口寬度達到500余m，加之巖層傾向下游而且有（3g）頁巖起阻水作用，故此段灰?guī)r從構(gòu)造上和補給條件上分析，都有利于形成富水帶。雙安屯一帶是東西向與華夏式構(gòu)造體系的復合部位，斷裂、褶皺很多。斷裂發(fā)育。有很多巖脈侵入，其中規(guī)模較大者為穿越雙安屯北東向的中性細晶巖脈，穿插在（2z）和（3g）之間，長約20km。寬約50—80m，顯然對于上游（向斜南翼）地下水流有阻水作用。a孤頂子-----山向斜:東西走向，傾向北，傾角45。其從孤頂子山—青頂子水庫，出過蛤蟆河，是該區(qū)很好的儲水構(gòu)造，在該區(qū)排泄只有三中方法，如下：b復興屯-----嬌太橋斷層四。區(qū)域水文地質(zhì)條件4.1地下水類型及其富水性在本區(qū)內(nèi)根據(jù)水的含水介質(zhì)可分為孔隙水、裂隙水、巖溶水，依次介紹如下：一：松散巖層孔隙水：分布在蛤蟆河谷、小溪谷及長崗屯一帶的階地上。冰水泥礫層（Q）：分布于高于河床20—40m的階地上，褐紅色分化破碎強烈，厚1—3m河谷冰水砂礫石層（Q）；主要分布于蛤蟆河較寬的河谷中至下而上為亞砂土、細砂、礫石、夾多層淤泥。厚5—10m，含水較豐富。河谷潛水由于受到自然及認為污染，故多為硝酸鈉鈣水。水中高錳酸鉀消耗量較大，硝酸根含量高。二、裂隙水:分布在太古界鞍山群為本區(qū)出露的最老地層，巖性以花崗混合巖及斜長角閃巖為主，主要含有分化裂隙水。河谷玄武巖（Q）分布于下集場至撫民屯間的蛤蟆河谷內(nèi)主要有成巖裂隙水，基巖裂隙水分布在區(qū)內(nèi)砂巖中。（1）風化（變質(zhì)巖）裂隙水：主要分布在復興屯至海興屯一帶及撫民屯以南地區(qū)巖性以花崗混合巖及斜長角閃巖為主，該層以壓扭性斷層和震旦系地層接觸?；旌匣潭容^深，片理走向近東西。區(qū)域富水性較差，在斷裂復合部位局部含有構(gòu)造——風化裂隙水。在該城區(qū)內(nèi)打了十多個勘探孔，水量一般均小于100m3/d，最大涌水量為300m3/d（降深20米，）以重碳酸鈣鎂型水為主，總礦化度、總硬度及其PH值均偏低。（2）成巖裂隙水（玄武巖）：主要分布在階地玄武巖（Q3）：主要分布于長崗屯一帶的階地臺面上，灰黑色薄層質(zhì)地較軟、少孔。厚5—7m。河谷玄武巖（Q）：分布于下集場至撫民屯間的蛤蟆河谷內(nèi)。覆蓋在Q4冰水砂礫石層上，厚度7—10m。玄武巖為灰黑色厚層，多孔，垂向“扭曲節(jié)理”發(fā)育。其富水度取決于賦水構(gòu)造及補給條件。此層中有3個流量均在10L/s左右的泉出露。由于地表污染，水中腐植酸和硝酸根含量較大。(3)基巖裂隙水：主要分布在堿廠組（2j）上部及震旦系南芬組（Z1n）的砂巖及區(qū)域內(nèi)的砂巖裂隙中，由于缺乏補給及區(qū)域內(nèi)的砂巖裂隙不發(fā)育故區(qū)域內(nèi)砂巖中水量貧乏。三：巖溶水：主要分布在該區(qū)內(nèi)堿廠組（j）張夏組（2z），堿廠組（j）向斜南北兩翼均有出露，北翼較完整，南翼因斷層錯動而破碎不全。該組灰?guī)r是本區(qū)燒石灰的主要原料。在石灰窯溝和震旦系平行不整合接觸?？偤穸?5m左右。下部為深灰色厚層塊狀致密石灰?guī)r，地表見有1—3m高的溶洞和大量垂直溶蝕裂隙，多被紅土充填，厚度30m。部為灰—灰褐色中層含白云質(zhì)條帶的豹斑灰?guī)r，地表常沿層理溶蝕成梳狀，厚30m。據(jù)鉆孔揭露該組在地下溶蝕裂隙發(fā)育，并有個別高達0.5—1.0m砂礫石充填的溶洞，鉆孔在水位降深5m時涌水量達700—1000m3/d。該水源地日產(chǎn)水量約為1800m3，開采動態(tài)基本穩(wěn)定，在三個鉆孔中，巖溶發(fā)育深度均在100m以上。在石灰窯溝，溝水流入該層后全部滲入地下。另外，在孤頂屯有從該層流出的泉水，涌水量約2L/s。本組中地下水為重碳酸鈣鎂水，硬度大，水中腐植酸及耗氧量較低，鐵離子含量小。張夏組（2z）：主要分布在武家溝至雙安屯一帶。下部為紫色灰綠色頁巖夾含生物碎屑隱晶質(zhì)鮞狀灰?guī)r。上部為青灰色中厚層含大量生物碎屑的中—粗粒結(jié)晶灰?guī)r?？偤?5m，本組頁巖夾層較多，是不利于巖溶發(fā)育的因素，但是灰?guī)r單層厚度較大質(zhì)地就純故地表見大量的溶隙，溶洞和落水洞，但是被紅土填充。張夏組出露的泉水很多，但是流量一般多只在1L/s左右是典型的重碳酸鈣水。綜上所述堿廠組灰?guī)r與張夏組灰?guī)r的水具有區(qū)域內(nèi)的供水意義。五．構(gòu)造及其水文地質(zhì)意義區(qū)域內(nèi)主要是東西向構(gòu)造體系和華夏式構(gòu)造體系前者分為先后兩期。一期構(gòu)造：前震旦系的老東西向構(gòu)造體系，主要表現(xiàn)為鞍山群混合巖中的片理和礦物的定向（東西向）排列。亦見一些東西向的壓縮性斷裂和北西向的順扭斷裂。震旦系后至中生代前的后期東西向構(gòu)造體系，主要表現(xiàn)為復興屯至矯大橋的東西向壓縮性斷裂的存在。二期構(gòu)造：復興屯至矯大橋之間的壓縮性大斷層。此斷層走向大體東西，傾向北，傾角45，平面上呈波狀延伸，長達10余km，上盤為鞍山群混合巖逆沖于下盤震旦系之上，混合巖及其破碎帶裂隙發(fā)育。斷裂帶內(nèi)有少量的斷層泥及糜棱巖的膠結(jié)物，斷層以南震旦系中可見到與斷裂同序次的倒轉(zhuǎn)褶皺，同時斷裂帶附近可見密集的節(jié)理帶。由于斷層的多期活動，使斷層具有壓縮和扭曲的特征。造成上盤的混合巖及其破碎，在公路旁邊破碎帶寬20—40m，在水庫南岸見有從該破碎帶中流出的泉水（流量不大），說明該帶具有一定含水意義。華夏式構(gòu)造體系是本區(qū)骨干構(gòu)造體系。孤頂子山向斜其代表性結(jié)構(gòu)面為古生代向斜，軸向為北50—60，東（北東端翹起，向西南方傾沒）呈短軸斜列分布，在大向斜內(nèi)部尚可見同序次次級規(guī)模的褶皺。在向斜南翼50---60方向的次級壓縮性斷裂和近南北的扭曲性斷裂也相當發(fā)育。此外在雙安屯一帶的巖脈，其規(guī)模較大的多在華夏式的壓縮性結(jié)構(gòu)面分布，而規(guī)模較小的則沿近南北向扭曲性斷裂侵入。向斜本身就是匯集和儲存地下水的有利條件，尤其是大向斜的同方向次級褶皺，以及這些褶皺同時形成的斷裂，對于地下水的匯集是有利的，例如下集場一帶（2z）次級褶皺和斷裂發(fā)育，此段在河谷兩側(cè)出露寬度較大，在武家口寬度達到500余m，加之巖層傾向下游而且有（3g）頁巖起阻水作用，故此段灰?guī)r從構(gòu)造上和補給條件上分析，都有利于形成富水帶。雙安屯一帶是東西向與華夏式構(gòu)造體系的復合部位，斷裂、褶皺很多。斷裂發(fā)育。有很多巖脈侵入，其中規(guī)模較大者為穿越雙安屯北東向的中性細晶巖脈，穿插在（2z）和（3g）之間，長約20km。寬約50—80m，顯然對于上游（向斜南翼）地下水流有阻水作用。同期的次級褶皺對地下水的聚集有利既控制隔水層、含水層的分布及地下水的補給。地下水流向順層流向低的地方以越流排泄為主，水量較小。（1）次級褶皺的出現(xiàn)使得地下基巖露頭出露較寬，接受大氣降雨的補給面積更大所以對地下水的聚集提供了有利條件。（2）次級褶皺使隔水層錯動有利于含水層內(nèi)的水流動這對地下水富集非常重要。六．地下水富集帶5.1石灰窯富水帶：該富水帶位于大向斜（孤頂子山向斜）的北翼分布呈條帶狀分布，分布面積約在1500000m2左右，地形表現(xiàn)為東高西低，一般高程在422.5左右，構(gòu)造上100m以上巖溶發(fā)育，地下水的補給來源主要是大氣降水和溝谷河流水補給，巖性：主要是堿廠組（j）、橋頭組（Z1q）和毛莊組（mo）。堿廠組（j）灰?guī)r出露較完整，從該層流出的泉水，涌水量約2L/s。本組中地下水為重碳酸鈣鎂水，硬度大，水中腐植酸及耗氧量較低，鐵離子含量小。橋頭組（Z1q）：灰綠色頁巖和含海綠石的薄—中層細粒石英砂巖，出露厚度小。露頭不好，常與南芬組一起劃為Z1n+q出露2厚度約30m主要含有砂巖裂隙水。毛莊組（mo）：暗紫色粉砂質(zhì)頁巖和粉砂巖互層，裂隙發(fā)育，頂部夾3—4,1—3m厚的紫色角礫狀灰?guī)r，分化面鐵銹色角礫突出，該層厚110m，主要含砂巖裂隙水。這些都有利于地下水補給所以石灰窯地區(qū)是很好的地下水源地。5.2下集場福水帶：該富水帶位于大向斜（孤頂子山向斜）的南翼，巖性主要是張夏組（2z）厚層含