黔西南白云岩区岩溶地下水系统分布与地理地质条件空间关系研究

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(贵州省地质矿产勘查开发局111地质大队，贵州 贵阳 550081)

贵州西南部裸露着大面积的白云岩[1]，岩溶地下水是区内的重要水资源。区内岩溶地下水严格控制于地质构造、地形地貌和水文网，形成不同类型的岩溶地下水系统。研究发现，岩溶地下水系统在空间分布上具有规律性，不同类型岩溶地下水系统的含水介质空间类型具有差异性，地下水动力特征完全不一样，岩溶地下水开发方式不同。

近些年，岩溶地下水系统越来越受到水文地质学者的重视。国内王明章、王伟等针对贵州岩溶山区特殊的地理地质环境，并结合岩溶地下水开发，提出了岩溶地下水系统划分的新方法[2][3]。但是，在研究内的岩溶地下水系统空间分布特征研究程度弱，尤其地质构造、地形地貌和水文网等条件对岩溶地下水系统空间分布特征尚未作出详细的诠释。本文以黔西南地层和地质构造的空间分布为出发点，以岩溶地下水系统为研究对象，通过对典型岩溶地下水系统的地层岩性、地质构造、地形地貌和水文网等研究，归纳总结出了贵州黔西南白云岩分布区不同类型岩溶地下水系统的空间分布特征，为西南岩溶山区水文地质研究、岩溶水开发提供参考。

1 研究场区概况

1.1 研究区自然背景条件

研究区位于贵州西南部，发育南盘江、北盘江和红水河三级岩溶流域河流，为贵州一级高原向广西丘陵过渡的斜坡地带，整体地势由北向南、由西向东倾斜。

区内地层由第四系至泥盆系组成，并以三叠系为主；其构造单元为“兴义穹盆构造变形区”。穹窿、构造盆地及短轴背向斜发育于本区大部，是本区最主要、最具代表性的构造形迹。卷入地层为二叠系、三叠系、侏罗系，形成于燕山期，并呈北东向、北西向线性的“相间”排列。(图1)

图1 研究区构造纲要图

1.2 研究场区选择

研究场地选择主要充分考虑区内岩溶地下水系统的类型、空间分布，并结合系统的地形地貌、水文网、地层岩性和地质构造因素。本次选择了西部的“青山分散排泄系统”和西南部的“兴义分散排泄系统”、西部的“龙滩坡岩溶大泉系统”和南部“木咋岩溶大泉系统”，西部的“马保树地下河系统”、中部的“龙王庙地下河系统”和东部的“那郎地下河系统”。(图2)

1.地下河系统 2.岩溶大泉系统 3.分散排泄系统 4.县/市驻地及名称 5.地表水系

图2研究场区位置分布图

2 资料数据采集

自上个世纪70年代至今，研究区内先后进行过多次水文地质工作：《区域水文地质普查》[4]、《贵州重点岩溶流域水文地质与环境地质调查——马别河、麻沙河、大田河岩溶流域调查》[5]、《贵州省岩溶泉及地下河枯季测流》[6]、《贵州省1：5万水文地质图编图》[7]、《贵州省区域地质志》[8]等。这些均是公益性、大规模的国家地勘、地调项目，基础地质、水文地质的数据资料丰富，且具有较强的针对性、可靠性，时效性。

3 结果与分析

3.1 集中排泄型岩溶地下水系统

3.1.1 地层岩性

集中排泄型岩溶地下水系统可进一步划分为地下河系统和岩溶大泉系统。4个典型系统的层位为：三叠系杨柳井组(T2y)、安顺组(T1-2a)，岩性以灰色、浅灰色薄-中厚层白云岩为主(见表1)。

表1 集中排泄型岩溶地下水系统地层岩性统计表

3.1.2 地质构造

那郎地下河系统位于核桃树断层附近、兴仁向斜的北东面地带，龙王庙地下河系统位于兴仁向斜的北面边缘地带，马保树地下河系统位于雨樟向斜西面边缘地带、雨樟断层附近，龙滩坡岩溶大泉系统位于雨樟向斜东面边缘地带，木咋岩溶大泉系统位于贵落断层附近、雷公滩向斜西面边缘地带。集中排泄型岩溶地下水系统的岩层倾角都大于10°，一般在15°～30°(见图3)。

图3 集中排泄型系统地质构造分布图

3.1.3 地形地貌

集中排泄型岩溶地下水系统主要分布在峰丛洼地、峰丛槽谷区，系统内的地形起伏较大～大，相对高差多在100 m以上。(见表2和图4)

表2 集中排泄型岩溶地下水系统地层岩性统计表

图4 那郎地下河纵剖面图

3.1.4 水文网

地下河系统主要分布于深切河谷斜坡地带，岩溶大泉系统虽然远离深切河谷，但其泉口与地下河出口一样，地势低、逼近当地的侵蚀基准面。

3.2 分散排泄型岩溶地下水系统

3.2.1 地层岩性

兴义分散排泄系统和青山分散排泄系统的地层为三叠系中统杨柳井组(T2y)，岩性为白云岩，出露面积大。

3.2.2 地质构造

兴义分散排泄系统位于顶效向斜内、青山分散排泄系统位于细格向斜内，系统内的岩层倾角缓、多小于10°(见图5)。

图5 分散排泄型系统地质构造分布图

3.2.3 地形地貌

两系统的地形起伏小，相对高差一般小于60 m，地形坡度一般在5°～15°，以溶丘谷地或缓丘为主。

3.2.4 水文网

兴义分散排泄系统，中部发育马岭河深切河谷，其余地带与青山分散排泄系统一致，水系不发育，多为季节性冲沟，且切割深度小(见图6)。

图6 兴义分散排泄系统纵剖面图

4 结语

(1)三叠系是白云岩岩溶地下水系统主要分布层位，且集中排泄型系统和分散排泄型系统共同存在。研究结果表明，黔西南裸露的白云岩主要为中生代三叠系，地层为杨柳井组(T2y)、花溪组(T2h)、安顺组(T1-2a)，岩性以白云岩为主。在构造控制下，各地层呈北东向和北西向的“相间”排列；白云岩含水层的岩溶地下水系统有地下河系统、岩溶大泉系统和分散排泄型系统，并以分散排泄型岩溶地下水系统为主。

(2)地质构造严格控制着岩溶地下水系统的空间分布。区内为典型的“兴义穹盆构造变形区”，穹窿、构造盆地及短轴背向斜发育于区内。构造盆地边缘地带或断层发育区，岩层倾角较陡，往往分布着集中排泄型岩溶地下水系统；而构造盆地内、分布面积大，岩层倾角普遍较缓，是分散排泄型岩溶地下水系统分布的主要区域。

(3)同类型岩溶地下水系统的地理表征差异性大。三叠系白云岩分布的构造盆地内，盆地中部地带以分散排泄型岩溶地下水系统为主，系统边界相对封闭，地貌以溶丘谷地，地形起伏小，含水介质空间类型以溶孔、溶蚀裂隙为主，地下水赋存相对均匀，地下水排泄形式为分散形式的下降泉；集中排泄型岩溶地下水系统，地貌为峰丛洼地、槽谷，地形起伏大，地形坡度较大，河流切割大，系统边界为“开放型”，含水介质空间类型为溶洞、裂隙，地下水分布不均匀，地下水排泄形式为集中的岩溶大泉或地下河出口。

[1]郑明英. 黔西南三叠系白云岩含水层储水特征[R].2017.

[2]王明章. 贵州省岩溶区地下水与地质环境[M].北京：地质出版社.2015.9.

[3]王伟.黔西北地区岩溶地下水系统划分及找水方向[J].贵州地质.2010(27).

[4]贵州省地矿局. 1：20万区域水文地质调查报告(安龙幅)[R]. 1982.

[5]贵州省地质调查院. 贵州重点岩溶流域水文地质与环境地质调查——马别河、麻沙河、大田河岩溶流域调查报告[R]. 2011.

[6]贵州省地质矿产勘查开发局.贵州省岩溶泉及地下河枯季测流总结报告[R].2012.

[7]贵州省国土资源厅.贵州省1：5万水文地质图编图[R]. 2015-2017.

[8]贵州省地质调查院.贵州省区域地质志[R]. 2015.

[9]贵州省地质局. 1：20万安龙县幅区域地质调查报告[R].1980.