复兴屯水源地勘察

复兴屯供水水源地的确定及勘查建议前言该厂目前水源地是厂南4km的青顶子水库。水量虽然可以满足，但水质不好，影响产品质量和发现有打部分大骨节和克山病患者。故该厂提出寻找需水量每日3000m3.。水质合乎生产及饮用标准的地下水源。一.自然地理1.地形地貌本区地形为低山---丘陵区（海拔350—390m，西部孤顶子山为最高点，海拔515.5m。该厂位于前震旦系古老混合岩之上，由于混合岩含水性较差，因而选择了厂区南部，自复兴屯沿蛤蟆河经双安屯到抚民屯，东起长岗屯，西至孤顶子屯作为供水勘查区。中部高北部低，，蛤蟆河由东南向西北流经本区，下游为洼地。2.气候该区年降水量为745mm。蛤蟆河由东南向西北流经本区，年平均流量为449m3/s，水量充沛，但季节性变化大，且水质较差，为北风带温带季风区。3.水文地质该区年降水量为745mm，蛤蟆河由东南向西北流经本区，年平均流量为449m3/s，水量充沛，但季节性变化大，且水质较差。由于植被发育，地表水中腐植酸含量普遍高，当其含量大于0.2mg/L的地区，均有不同程度的克山病和打骨节患者，地表易受污染，甚至出现有毒成分。见表22的第11.12号水样。区域地质背景区域内出露地层为太古界鞍山群，元古界震旦系，古生界奥陶系、寒武系，以及新生界第四系。太古界鞍山群是区域内最老的地层，分布在复兴屯至海兴屯一带及抚民屯以南地区。该层皆以压扭性断层和震旦系地层接触，岩性以花岗混合岩及斜长角闪岩为主，混合化程度较深，片理走向近东西。1.地层震旦系（Z）分布在石灰窑东西两侧及抚民屯一带，该层和下寒武系碱厂组为平行不整合接触。a南芬组（Z1N）：紫色页岩.钙质页岩.板砖板状页岩和粉砂岩互层，夹少量薄层泥灰岩。受断层切割出露不全，出露厚度大于300m。b桥头组（Z1q）:灰绿色页岩和含海绿石的薄—中层细粒石英砂岩，出露厚度小，露头不好，常与南分组一起划为Z1n+q出露厚度约30m。c万隆组()，八道江组（Z2w+b）:黄褐色钙质页岩，粉砂岩及青灰岩互层，夹泥灰岩透镜体，并有少量蠕虫状灰岩和迭层石灰岩。出露厚层80m。寒武系（∈）发育齐全，构成本区北东向向斜构造的主体。自下由上分为：碱厂组（∈1j）：南北两翼均有岀露，北翼较完整，南翼因断层错动而破碎不全。改组灰岩是本区烧石灰的主要原料。在石灰窖沟和震旦系平行不整合接触。总厚65m左右。下部为深灰色厚层块状致密石灰岩，地表见有1-3m高的溶洞和大量垂向溶蚀裂隙，多被红土充填，厚30m。顶部为灰色细粒白云岩，厚5m。据矮大桥钻孔揭露，改组在地下溶蚀裂隙发育，并有个别高达0.5-1.0m砂砾石填充的溶洞，钻孔在水位降深5-10m时涌水量达700-1000m3/d.该水源地日产水量约1800m3，开采动态基本稳定，在三个钻孔中，岩溶发育均在100m以上。在石灰窖沟，沟水流入该层后全部渗入地下。另外，在孤顶屯有从该层流出的泉水，涌水量约2L/s。本组中地下水多为重碳酸钙镁水，硬度较大，水中腐殖酸及耗氧量较低，铁离子含量小。详见第4号水样。馒头组（∈1m）：底部为3m左右的褐红色泥灰质角砾岩和碱厂组平行不整合接触。下部为黄褐色泥灰岩和紫红色页岩互层。中部为中厚层灰岩，厚约16m，该层下部含黑色沥青质硫质团斑含白云质条带。上部为典型的砖红色页岩夹紫红色爆-中层泥灰岩。顶部以厚0.3m的白云岩和毛庄组分界，为连续沉积。总厚约120m。灰岩因厚度小，质地不纯，故岩溶不发育。毛庄组（∈1mo）：暗紫色粉砂质页岩和粉砂岩互层，裂隙发育，顶部夹3-4层1-3m厚或透镜状的紫色角砾状灰岩，风化面铁锈色，角砾突出。该层厚110m。徐庄组（∈2x）：下部为紫色、深灰色页岩、粉砂岩互层，夹厚1-3m的含鲕和海绿石的生物碎屑灰岩。中部为紫色薄板状泥灰岩和钙质页岩互层。上部为黄绿色页岩和薄-中层含鲕生物碎屑岩互层。总厚120m张夏组（∈2z）：主要分布在武家沟至双安屯一带。下部为紫色、灰绿色页岩夹含生物碎屑的隐晶质鲕状页岩。上部为青灰色中厚层含大量生物碎屑的中-粗粒结晶灰岩。总厚65m。本组页岩夹层较多，是不利于岩溶发育的因素，但灰岩单层厚度大，质地最纯，故地表见大量的溶隙、溶洞以至落水洞，但被红土充填。从张夏灰岩中出露的泉水很多，流量一般在1L/s左右，是典型的重碳酸钙水，其特征见第5、6号水样。固山组（∈3g）：下部为黄绿-紫色页岩夹中层生物碎屑灰岩。上部为紫色砂质页岩夹竹叶状页岩。总厚200m。长山组（∈3c）：黄绿及淡紫色页岩夹竹叶状灰岩和灰色薄层灰岩，页岩的页理很发育。总厚121m。凤山组（∈3f）本区仅出露在孤顶子山四周向斜核部。岩性为深灰色薄—中厚层瘤状灰岩，竹叶状灰岩及泥质页岩互层，灰岩层间含薄层灰绿色泥质条带。总厚110m。奥陶系（O）出露同凤山组。岩性为薄—中层状灰白色致密灰岩豹斑灰岩。根据含左旋螺化石判定为下奥陶系（ O1）。出露厚度约50m。第四系(Q)分布在蛤蟆河谷.小溪谷及长岗屯一带的阶地上。从老到新为；冰水泥砺层（）：分布于高于河床20—40mm的阶地上，褐红色，风化破碎强力，厚1—3mm（因分布于峡谷，平面图上未表示）。阶地玄武岩()：主要分布于长屯岗一带的阶地台面上。灰褐色薄层，质地较软，少孔。厚5—7mm。河谷冰水沙砾石层（）：主要分布于蛤蟆河等较大的河谷中。自上而下为亚砂土，细沙，粒砂，夹多层淤泥。厚5—10mm，含水较丰富。河谷潜水由于受到自然或人为污染，故多为故多为硝酸钠钙水，氯化重硝酸钠水等类型，水中高猛酸钾耗氧量大，硝酸根含量高。详见9,10水样。河谷玄武岩（）：分布于下集场至抚民屯间的蛤蟆河谷内。覆盖在Q4冰水沙砾石层上，厚度7—10mm。玄武岩为灰褐色厚层，多孔，垂向扭曲节理发育。其附水程度取决于赋水构造及补排条件。此层整有3个流量均在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较大。见7.8号水样。火成岩（ε）：分布在双安屯河谷两侧的东西向和华夏式构造带的交接部位，侵人方向为45。及近南北向，宽度从1—3mm至100mm。主要为闪长岩及二长岩细晶岩脉。地表小型岩脉破碎裂隙发育，在双安屯的宽大岩脉，则风化为土状，故可能具阻水作用。2构造本区主要是东西向构造体系和华夏式构造体系。前者分为先后两期。前震旦系的老东西向构造体系，主要表现为鞍山群混合岩中的片理和矿物的定向（东西向）排列。亦见一些东西向的压缩性断裂和北西向的顺扭断裂。震旦系后至中生代前的后期东西向构造体系，主要表现为复兴屯至矫大桥的东西向压缩性断裂的存在。东西向构造体系中，水文地质意义最大的构造形迹是复兴屯至矫大桥之间的压缩性大断层。此断层走向大体东西，倾向北，倾角45，平面上呈波状延伸，长达10余km，上盘为鞍山群混合岩逆冲于下盘震旦系之上。断裂带内有少量的断层泥及糜棱岩，断层以南震旦系中可见到与断裂同序次的倒转褶皱，同时断裂带附近可见密集的节理带。由于断层的多期活动，使断层具有压缩和扭曲的特征。造成上盘的混合岩及其破碎，在公路旁边破碎带宽20—40m，在水库南岸见有从该破碎带中流出的泉水（流量不大），说明该带具有一定含水意义。华夏式构造体系是本区骨干构造体系。其代表性结构面为古生代向斜，轴向为北50—60，东（北东端翘起，向西南方倾没）呈短轴斜列分布，在大向斜内部尚可见同序次次级规模的褶皱。在向斜南翼50---60方向的次级压缩性断裂和近南北的扭曲性断裂也相当发育。此外在双安屯一带的岩脉，其规模较大的多在华夏式的压缩性结构面分布，而规模较小的则沿近南北向扭曲性断裂侵入。向斜本身就是汇集和储存地下水的有利条件，尤其是大向斜的同方向次级褶皱，以及这些褶皱同时形成的断裂，对于地下水的汇集是有利的，例如下集场一带（2z）次级褶皱和断裂发育，此段在河谷两侧出露宽度较大，在武家口宽度达到500余m，加之岩层倾向下游而且有（3g）页岩起阻水作用，故此段灰岩从构造上和补给条件上分析，都有利于形成富水带。双安屯一带是东西向与华夏式构造体系的复合部位，断裂、褶皱很多。断裂发育。有很多岩脉侵入，其中规模较大者为穿越双安屯北东向的中性细晶岩脉，穿插在（2z）和（3g）之间，长约20km。宽约50—80m，显然对于上游（向斜南翼）地下水流有阻水作用。a孤顶子-----山向斜:东西走向，倾向北，倾角45。其从孤顶子山—青顶子水库，出过蛤蟆河，是该区很好的储水构造，在该区排泄只有三中方法，如下：b复兴屯-----娇太桥断层四。区域水文地质条件4.1地下水类型及其富水性在本区内根据水的含水介质可分为孔隙水、裂隙水、岩溶水，依次介绍如下：一：松散岩层孔隙水：分布在蛤蟆河谷、小溪谷及长岗屯一带的阶地上。冰水泥砾层（Q）：分布于高于河床20—40m的阶地上，褐红色分化破碎强烈，厚1—3m河谷冰水砂砾石层（Q）；主要分布于蛤蟆河较宽的河谷中至下而上为亚砂土、细砂、砾石、夹多层淤泥。厚5—10m，含水较丰富。河谷潜水由于受到自然及认为污染，故多为硝酸钠钙水。水中高锰酸钾消耗量较大，硝酸根含量高。二、裂隙水:分布在太古界鞍山群为本区出露的最老地层，岩性以花岗混合岩及斜长角闪岩为主，主要含有分化裂隙水。河谷玄武岩（Q）分布于下集场至抚民屯间的蛤蟆河谷内主要有成岩裂隙水，基岩裂隙水分布在区内砂岩中。（1）风化（变质岩）裂隙水：主要分布在复兴屯至海兴屯一带及抚民屯以南地区岩性以花岗混合岩及斜长角闪岩为主，该层以压扭性断层和震旦系地层接触。混合化程度较深，片理走向近东西。区域富水性较差，在断裂复合部位局部含有构造——风化裂隙水。在该城区内打了十多个勘探孔，水量一般均小于100m3/d，最大涌水量为300m3/d（降深20米，）以重碳酸钙镁型水为主，总矿化度、总硬度及其PH值均偏低。（2）成岩裂隙水（玄武岩）：主要分布在阶地玄武岩（Q3）：主要分布于长岗屯一带的阶地台面上，灰黑色薄层质地较软、少孔。厚5—7m。河谷玄武岩（Q）：分布于下集场至抚民屯间的蛤蟆河谷内。覆盖在Q4冰水砂砾石层上，厚度7—10m。玄武岩为灰黑色厚层，多孔，垂向“扭曲节理”发育。其富水度取决于赋水构造及补给条件。此层中有3个流量均在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较大。(3)基岩裂隙水：主要分布在碱厂组（2j）上部及震旦系南芬组（Z1n）的砂岩及区域内的砂岩裂隙中，由于缺乏补给及区域内的砂岩裂隙不发育故区域内砂岩中水量贫乏。三：岩溶水：主要分布在该区内碱厂组（j）张夏组（2z），碱厂组（j）向斜南北两翼均有出露，北翼较完整，南翼因断层错动而破碎不全。该组灰岩是本区烧石灰的主要原料。在石灰窑沟和震旦系平行不整合接触。总厚度65m左右。下部为深灰色厚层块状致密石灰岩，地表见有1—3m高的溶洞和大量垂直溶蚀裂隙，多被红土充填，厚度30m。部为灰—灰褐色中层含白云质条带的豹斑灰岩，地表常沿层理溶蚀成梳状，厚30m。据钻孔揭露该组在地下溶蚀裂隙发育，并有个别高达0.5—1.0m砂砾石充填的溶洞，钻孔在水位降深5m时涌水量达700—1000m3/d。该水源地日产水量约为1800m3，开采动态基本稳定，在三个钻孔中，岩溶发育深度均在100m以上。在石灰窑沟，沟水流入该层后全部渗入地下。另外，在孤顶屯有从该层流出的泉水，涌水量约2L/s。本组中地下水为重碳酸钙镁水，硬度大，水中腐植酸及耗氧量较低，铁离子含量小。张夏组（2z）：主要分布在武家沟至双安屯一带。下部为紫色灰绿色页岩夹含生物碎屑隐晶质鲕状灰岩。上部为青灰色中厚层含大量生物碎屑的中—粗粒结晶灰岩。总厚65m，本组页岩夹层较多，是不利于岩溶发育的因素，但是灰岩单层厚度较大质地就纯故地表见大量的溶隙，溶洞和落水洞，但是被红土填充。张夏组出露的泉水很多，但是流量一般多只在1L/s左右是典型的重碳酸钙水。综上所述碱厂组灰岩与张夏组灰岩的水具有区域内的供水意义。五．构造及其水文地质意义区域内主要是东西向构造体系和华夏式构造体系前者分为先后两期。一期构造：前震旦系的老东西向构造体系，主要表现为鞍山群混合岩中的片理和矿物的定向（东西向）排列。亦见一些东西向的压缩性断裂和北西向的顺扭断裂。震旦系后至中生代前的后期东西向构造体系，主要表现为复兴屯至矫大桥的东西向压缩性断裂的存在。二期构造：复兴屯至矫大桥之间的压缩性大断层。此断层走向大体东西，倾向北，倾角45，平面上呈波状延伸，长达10余km，上盘为鞍山群混合岩逆冲于下盘震旦系之上，混合岩及其破碎带裂隙发育。断裂带内有少量的断层泥及糜棱岩的胶结物，断层以南震旦系中可见到与断裂同序次的倒转褶皱，同时断裂带附近可见密集的节理带。由于断层的多期活动，使断层具有压缩和扭曲的特征。造成上盘的混合岩及其破碎，在公路旁边破碎带宽20—40m，在水库南岸见有从该破碎带中流出的泉水（流量不大），说明该带具有一定含水意义。华夏式构造体系是本区骨干构造体系。孤顶子山向斜其代表性结构面为古生代向斜，轴向为北50—60，东（北东端翘起，向西南方倾没）呈短轴斜列分布，在大向斜内部尚可见同序次次级规模的褶皱。在向斜南翼50---60方向的次级压缩性断裂和近南北的扭曲性断裂也相当发育。此外在双安屯一带的岩脉，其规模较大的多在华夏式的压缩性结构面分布，而规模较小的则沿近南北向扭曲性断裂侵入。向斜本身就是汇集和储存地下水的有利条件，尤其是大向斜的同方向次级褶皱，以及这些褶皱同时形成的断裂，对于地下水的汇集是有利的，例如下集场一带（2z）次级褶皱和断裂发育，此段在河谷两侧出露宽度较大，在武家口宽度达到500余m，加之岩层倾向下游而且有（3g）页岩起阻水作用，故此段灰岩从构造上和补给条件上分析，都有利于形成富水带。双安屯一带是东西向与华夏式构造体系的复合部位，断裂、褶皱很多。断裂发育。有很多岩脉侵入，其中规模较大者为穿越双安屯北东向的中性细晶岩脉，穿插在（2z）和（3g）之间，长约20km。宽约50—80m，显然对于上游（向斜南翼）地下水流有阻水作用。同期的次级褶皱对地下水的聚集有利既控制隔水层、含水层的分布及地下水的补给。地下水流向顺层流向低的地方以越流排泄为主，水量较小。（1）次级褶皱的出现使得地下基岩露头出露较宽，接受大气降雨的补给面积更大所以对地下水的聚集提供了有利条件。（2）次级褶皱使隔水层错动有利于含水层内的水流动这对地下水富集非常重要。六．地下水富集带5.1石灰窑富水带：该富水带位于大向斜（孤顶子山向斜）的北翼分布呈条带状分布，分布面积约在1500000m2左右，地形表现为东高西低，一般高程在422.5左右，构造上100m以上岩溶发育，地下水的补给来源主要是大气降水和沟谷河流水补给，岩性：主要是碱厂组（j）、桥头组（Z1q）和毛庄组（mo）。碱厂组（j）灰岩出露较完整，从该层流出的泉水，涌水量约2L/s。本组中地下水为重碳酸钙镁水，硬度大，水中腐植酸及耗氧量较低，铁离子含量小。桥头组（Z1q）：灰绿色页岩和含海绿石的薄—中层细粒石英砂岩，出露厚度小。露头不好，常与南芬组一起划为Z1n+q出露2厚度约30m主要含有砂岩裂隙水。毛庄组（mo）：暗紫色粉砂质页岩和粉砂岩互层，裂隙发育，顶部夹3—4,1—3m厚的紫色角砾状灰岩，分化面铁锈色角砾突出，该层厚110m，主要含砂岩裂隙水。这些都有利于地下水补给所以石灰窑地区是很好的地下水源地。5.2下集场福水带：该富水带位于大向斜（孤顶子山向斜）的南翼，岩性主要是张夏组（2z）厚层含