岩脉发育区构造裂隙水勘查探究

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1、岩脉发育区构造裂隙水勘查探究　　摘要：保定西部太行山区广泛发育强透水岩层、低阻岩脉和富水构造。在该地区寻找构造裂隙水时，关键在于准确区分低阻岩脉（体）与富水断层。利用水文地质调查和物探勘查相结合的方法，通过对比分析低阻岩脉与富水断层的电性差异，成功实施了一眼构造裂隙水勘查示范井。取得了岩脉区寻找构造裂隙水的有效方法，解决了当地多年缺水问题。关键词：低阻岩脉；富水断层；构造裂隙水；物探勘查中图分类号：P641.135文献标识码：A文章编号：16721683（2013）050095046保定西部山区位于太行山东麓北段，在白云

2、岩与灰岩分布区NW和NE向的断层中岩脉发育，主要为闪长岩和辉绿岩。因岩脉充填，地下水埋藏和分布具有极大的不均匀性，其运动亦相对复杂[1]，一直以来，岩脉发育区的成井率普遍不高，当地生活饮用水严重缺乏，水资源短缺已成为该地区经济社会发展的最大制约因素[24]。史家佐村位于保定西部唐县齐家佐乡，是一个典型缺水村庄。该村找水难度大的原因是：（1）地质条件较为复杂，大部分构造均被岩脉、岩体侵入，富水构造较少，地下水体之间的水力联系被分割破坏，连通性差。（2）村庄附近普遍发育的闪长岩体及高岭土，均呈现出低阻特性，与富水断层的测量数

3、据很相似，容易干扰地下水勘查方向，增加勘查难度。本次工作是在分析区内水文地质条件的基础上，通过详细的水文地质调查，首先遴选找水靶区[5]，再针对岩脉与富水断层的低阻特性，选择有效的物探方法组合[6]，对比分析其电性差异，进而准确判别富水断层，解决该村长期以来的缺水问题。1水文地质条件1.1地质及构造背景区内出露的地层为蓟县系雾迷山组（Jxw）燧石条带白云岩、青白口系景儿峪组（Qb）燧石角砾岩夹薄层石英砂岩和第四系全新统残坡积（Q4el+dl）碎石土；村庄以西分布着大面积的闪长岩体。区内地质构造发育简单，以NW和NE方向断

4、层构造为主，NW方向断层延伸较短，多被闪长岩、高岭土充填，且大多被伴生的NE、NNE方向断裂构造切穿，见图1。1.2地下水的赋存特征区内地势整体为西高东低，村庄东北部为一较大形的宽浅洼地，为全区的地势最低点。早先曾在村西沟施工一口150m深井，遇到闪长岩体，后挪孔（SJZ01）至村南，成井深度134m。6SJZ01井曾以3英寸泵满管抽水，水位稳定，停泵后水位恢复速度较快。然而使用几年后，水量逐渐减小，现已基本报废。经分析认为，该井所处的位置存在有一定的储水空间，但是岩体将村西地区的地下空间切割成网格状，各空间的水力联系被

5、切断，地下水的补给不足。另外，村南沟里还挖有一大口井（SJZ02），井深40m，8m以下见有致密黄白色高岭土，出水量极小。区内第四系基本不含水，基岩中岩溶发育程度亦较差，因此找水目标主要是断层构造裂隙水。根据当地水文地质特征，确定找水方向是：（1）尽量避开村西岩体及村南高岭土地区，避免因岩脉或岩体分割错断了地下水体间的水力联系。（2）工作的重点放在村东与村北，主要是寻找富水断层，特别应注意调查区内与NW方向伴生的NE、NNE方向的断层的富水特性。区内找水难点则是如何准确区分低阻岩脉与富水断层。2找水靶区的确定及物探工作布

6、置据调查，村北山垭口处发育有一低阻的线性构造，贯穿整个垭口，但因为地表均被残坡积物覆盖，不能准确判定其为断层构造还是低阻岩脉，将其圈定为一个找水靶区（图1，Ⅹ区）；同时，在村东北山坡开挖面坡脚处发现有构造角砾岩出露，利用音频大地电场追索，推测其为一条NE方向的断层构造，但该断层构造是否被岩脉充填以及富水性如何，尚不得知，故亦作为一个找水靶区（图1，Ⅸ区）。6随后，在选定的两个找水靶区开展物探勘查工作，技术手段主要包括音频大地电场、EH4电导率成像法、激发极化法等。音频大地电场法主要用于确定储水构造的平面位置，激发极化法主

7、要用于判断储水构造的富水性[7]，而EH4电导率成像法通常具备纵向高分辨率高和灰岩区勘探盲区小（通常埋深　　抽水试验表明，按定流量60m3/h连续抽水24h，水位降深10m，抽水停止后4h恢复到静止水位，实测该井涌水量大于1440m3/d根据《生活饮用水卫生标准》（GB57492006）逐项评价其水质化验指标，评价结果表明该井水符合国家生活饮用水卫生标准，适宜饮用。该井的成功实施，彻底解决了史家佐村近2500人及邻近村庄的生活用水难题，取得了较大的经济、社会效益，同时也为保定西部太行山区此类型地质条件下的找水起到了很好的

8、示范作用[10]。5结语史家佐村岩体、岩脉十分发育。根据当地水地质条件，确定本区地下水勘查的主要目标是寻找断层蓄水构造。通过物探技术确定找水靶区、区分富水断层和低阻岩脉，最终确定井位。勘探效果充分验证了先前确定的找水方向和物探结果分析。该井的成功实施，解决了史家佐村近2500人的饮水问题，亦为此类型水文地质条件下找水