岩溶地区水文地质环境地质综合调查工程进展

2018-01-30朱峰

世界有色金属 2018年22期

朱峰

（潍坊市矿产资源管理中心，山东潍坊 261000）

在我国南方地区，岩溶分布面积达346万km2，几乎是我国国土面积的三分之一强。在广阔的岩溶分布区，蕴藏着储量极为丰富的水资源、大气资源、原油资源、矿产资源，但因为岩溶地区地质、地形、地貌以及岩溶发育复杂性的原因，从而极大限制了这些关系到国家、社会发展资源的开发和利用[1]。本文对岩溶地区水文地质环境地质条件特点以及当前水文地质环境调查技术特点等进行了研究，对当前岩溶分布地区水文地质环境调查成果进行了整合，从而为今后水文地质环境调查工作打下了坚实的基础[2]。

1 岩溶地区水文地质环境地质条件特点

1.1 岩溶发育控制因素的综合性

岩溶发育和地质结构、地形地貌特点、水动力条件、岩石形式以及层级结构特点等因素有着直接关系。可溶性岩石是导致岩溶形成的基础物质条件，岩石结构以及岩石构成物质是关键性可控因素，总的来说，区域沉积相的变化和岩溶发育区分布规律有着直接关系，而地质结构直接决定了岩溶系统的基本格局。整体来说，岩溶地区主要有着高原、洼地、合谷、峰丛、谷地等多种复杂地形、地貌，且不同地形、地貌有着不同的地下水动力厂，从而对岩溶发育和地下水分布格局都造成了极大影响。

1.2 岩溶地下水分布的非均一性

岩溶水文系统以不同的岩溶形态，为地下水提供存储、运动龙剑，但因为岩溶类型特点的不同，导致各系统内部结构不均匀，导致岩溶水系统内部水力联系的内向差异性。岩溶发育一般在水平面上，以不规则的规律进行分布，有一定的分带性特点；从地表层以下，同时存在表层岩溶带、径流溶蚀带、潜流溶蚀带以及垂向渗滤带，在水文地质上呈现出一定的差异性[3]。岩溶区地表水大多位于流量较大的江河中，无法解决当地供水难的难题；而地下水大多分布于管道、溶蚀孔缝以及溶洞等位置，有一定的探测难度，应不断加强岩溶地下水分布规律特点的研究，并开发新型的探测技术。

1.3 岩溶地下水污染的隐蔽性

岩溶分布区分布着数量较多的地表落水洞，而天然形成的防渗过滤层过薄无法起到过滤杂物的作用，很少矿山企业将其作为垃圾、污水排放、工业废液排放区[4]。因为落水洞和岩溶地下水系统相连接，从而对周围地下水资源造成了极大的污染。但因为岩溶介质水处于地表层以下，岩溶地下水污染有着一定的隐蔽性，从而极大提升了岩溶地下水污染治理和预防的难度。

2 岩溶水文地质环境地质调查技术要点

2.1 掌握构造演化与岩溶发育期次

岩溶地区是经过了长期地质构造运动形成的，中期前多为地质升降运动，在燕山运动后盖层普遍呈现出褶皱的情况。构造格局主要有短轴背斜断块、平行断裂带等多种形式[5]。地壳隆升、岩层褶皱断裂等结构应力以及各种不同结构格局，为岩溶发育打下了基础。岩溶发育程度、地下水循环系统受不同期次地壳升降的影响，岩溶地下水系统分布和构造格局有着显著关系。

2.2 分析岩溶形态组合关系

岩溶区域地形地貌以及岩溶形态都有着极为复杂的形态，由我国西北地区到东南地区，分布着谷地、峰林、河谷、平原等多种地貌，从而形成了多种不同形态特点的岩溶。在研究过程中，我们应当意识到岩溶地貌特点和地下水文特点的关系，加强宏观-微观的、表面-深层的、填充-溶蚀性的岩溶形态形成原因的研究，分析岩溶发育区的垂上分带性、时代分期性等的特点，创建岩溶发育成因研究模型。

2.3 查明岩溶地下河系统结构及分布

岩溶地区因为碳酸盐有着强烈的荣施行，造成地表水、大气降水得以迅速渗透到地表层以下，造成地表水西不发育的情况，而地下河作为有河流主要特征的岩溶地下通道，由地下河干流、支流构成的地下通道就可以统称为“岩溶地下河系统。”在实地调查过程中，主要通过野外追踪调查的方式，判断并辨识岩溶地下河系统。岩溶层和非岩溶层呈夹层的褶皱区，应加强岩溶层分布特点的分析。在碳酸盐岩平缓褶皱区，应重点调查地下河发育造成的断裂构造；注重通过线状分布的岩溶地表地貌特点，分析条形封闭洼地、天窗、干谷分布规律；注重地表水、地下水转化关系，确定地下水流域边界。

3 岩溶地区水文地质环境地质综合调查成果

3.1 完善和发展了岩溶动力学理论方法

综合调查由全球视角着手进行，出于解决全球重大资源环境问题的考虑，加强岩溶地区水、钙、碳等资源的互馈机理和动态演化机理的研究，对岩溶动力学理论进行了完善和补充，从而为解决岩溶地区环境问题乃至全球气候变暖问题，打下了理论基础和技术支持。

岩溶地下水主要分布于地下岩溶管道内部，呈不规则分布，如何进行精度探测是当前学术界面临的主要难题。当前，学术界关于岩溶地下水的探测工作，仍然是通过瞬变电磁法、高密度电法等物探技术获得实现的。根据岩溶地下水分布特点，本文开发了大电流、大功率电磁找水技术，从而极大提升了岩溶地下水物探检测水平。

3.2 查明了岩溶地下水资源开发利用潜力

岩溶发育和地质结构、地形地貌特点、水动力条件、岩石形式以及层级结构特点等因素有着直接关系。岩溶地下水分布呈不规则的特点，在平面分布上主要呈现出树枝状、网络状等多种特点；垂向分布上则呈现出多层性、单层性等的特点。岩溶地下水系统的水质构成有多重性的特点，而不同水介质间的水循环转化则以非线性运动规律为主。