丰都县某地区岩溶发育特征及影响因素

宋磊

丰都县某地区岩溶发育特征及影响因素

宋磊

（核工业西藏地质调查院，成都 610059）

以丰都县澜天湖地区岩溶发育为研究对象，在区域地质资料和本次水文地质勘察的基础上，对澜天湖地区岩溶发育特征、影响因素以及发育特点进行了深入分析研究。研究结果表明，①石柱子向斜为岩溶发育创造了良好的条件；②澜天湖地区碳酸盐广泛分布，为岩溶发育提供了物质基础；③丰富的降雨和冰雪融水，为岩溶发育提供了良好的外部条件。综合分析认为岩溶发育具有两大特点：线性，继承性。

岩溶；发育特征；影响因素；丰都

重庆丰都县碳酸盐岩广泛分布，在工程建设中，岩溶问题的发生，将会对城市建设、垃圾场、机场等的建设和运营产生重大的不良影响。因此，查明该地区的岩溶发育特征以及影响因素，有助于该地区工程建设。

以丰都县澜天湖地区为研究对象，从岩溶发育地质环境条件入手，查明岩溶发育的特征以及岩溶发育的影响因素，为澜天湖地区工程建设提供了科学的水文地质资料，进一步推动丰都县“兴旅活县”战略。

照片1 研究区二叠系下统灰岩

1 区域地质条件

1.1 地形地貌

丰都县位于四川盆地东南部，川鄂湘黔山地与四川盆地的过度地带，整个地势东南高，西北低，由一系列平行褶皱山系构成，境内地貌的显著特征为“四山夹三槽”。

澜天湖地区位于丰都县长江南岸北部，山势起伏及海拔高差大，整体地势南高北低，从东向西倾斜。最高海拔1 945m，最低海拔400m，高差达1 550m。

1.2 地层岩性

研究区地层分布有：志留系下统小河坝组（S1)、二叠系（P1、P2)、三迭系下统飞仙关组（T1）和嘉陵江组（T1），基岩产状320°～330°∠12°～35°，其中二叠系（P1、P2)构成了该区的主要地层。

1）二叠系下统（P1)：主要为栖霞组、茅口组，上部岩性顶段为深灰、灰色中厚层含有机质生物碎屑灰岩，低段为夹薄层灰黑色有机质页岩。下部顶段为含大量燧石团块及少许有机质页岩，中段为灰、浅灰色厚层状灰岩，底段为中厚层有机质灰岩（照片1）。

2）二叠系上统（P2)：上部下段岩性为灰白色粘土岩、粘土质页岩、炭质页岩，上段为深灰色中厚层灰岩，含燧石团块及夹薄层硅质岩。下部为浅灰色厚层含生物碎屑灰岩，顶端有约1m中厚层含泥质、硅质灰岩。

1.3 地质构造

该区位于石柱向斜南东翼，中梁子背斜北西翼，距石柱向斜向斜核部约4km，距中梁子背斜核部约6km，距桥子溪正断层北东端约4km。石柱向斜核部地层为上沙溪庙组紫红色泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩，翼部地层为二叠系、三迭系灰岩。轴线方向北东。南东翼地层倾向10°～20°，北西翼地层倾向40°~50°。中梁子背斜核部地层为志留系中统罗惹坪组页岩及生物碎屑灰岩。轴线方向北东。南东翼地层倾向10°~30°，北西翼地层倾向5°~14°。桥子溪正断层N35°E转N20°W，长度大于14 km，倾向西，倾角45°，为张扭性断层。

该区主要发育两组陡倾裂隙：第一组：300°～330°∠75°～85°，结构面平直，张开度一般在2~8cm；第二组：170°～180°∠70°～80°，结构面平直—粗糙，张开度一般在3~12cm，一般延伸5~10m，甚至数十米。

图1 节理裂隙走向玫瑰花图

1.4 降雨

根据丰都县气象局提供的丰都县30年逐月降雨量的资料，30年逐年平均降雨量为1058.5mm，降雨量主要集中在5～9月，占全年降雨量的78.5%，降雨量最少在2月，月平均降雨量为18.2mm。总体上，澜天湖地区降雨丰富。

照片2 溶孔发育特征

照片3 钻孔揭露T1f地层岩溶发育特征

2 岩溶发育特征

2.1 岩溶水平发育特征

根据对研究区岩溶发育调查分析，岩溶发育主要集中在药材沟—王家坝子—外偏—龙洞坪、双水井—哨厂沟—黄家屋基—金竹林和大塘坝—田家垭口—陡坎子—厢坝三条大致平行地区。

2.2 岩溶垂直发育特征

根据实地调查和钻探揭露，水文地质钻孔揭露场址区各地层岩性岩溶发育特征。

三叠系嘉陵江组岩溶发育段：水位地质钻孔揭穿此层，标高1 270.6~1 256.4m，厚度为14.2m，灰岩，灰色，岩芯为短柱状，块状，岩溶发育，溶孔发育，直径一般0.2~10cm，溶隙内充填粘土、碎石等，局部夹泥灰岩，此段严重漏浆（照片2）。注水试验地层渗透系数K=4.263 0~5.078 7m/d，属强透水地层。

三叠系飞仙关组钻孔揭露包气带厚度61.8m，标高1 256.4~1 194.6m，灰岩，灰色，中厚层状，其中标高1 256.4 ~1 221.9m，层厚34.5m，岩芯表面光滑、没有岩溶痕迹。压水试验地层渗透系数K=0.009 14~0.014 7 m/d，属微弱透水地层。标高1 192.6~1 167.3m，层厚25.3m，岩芯呈碎块石状，碎块石长度2~5cm，局部呈柱状，柱长10~40cm不等，岩芯表面光滑，层间裂隙发育，裂隙表面局部有岩溶溶蚀痕迹（照片3），压水试验地层渗透系数K=1.428m/d，属弱透水地层。

3 影响岩溶发育因素分析

3.1 岩性对岩溶发育影响

所谓岩溶就是指水对可溶性岩石化学溶蚀的作用。岩性是岩溶发育的物质基础。

研究区内岩溶漏斗、溶蚀洼地、溶洞等分布在三迭系下统飞仙关组、嘉陵江组的和二叠系下统栖霞组、茅口组，岩性为灰岩和白云质灰岩。岩性组合表现为上覆地层为易溶性灰岩，下卧地层为相对难溶性灰岩和页岩互层，岩溶沿两套接触带发育。如调查区东部岩性组合为上覆地层为二叠系下统，主要为栖霞组、茅口组，上部岩性顶段为深灰、灰色中厚层含有机质生物碎屑灰岩，底段为夹薄层灰黑色有机质页岩，下部顶段为含大量燧石团块及少许有机质页岩，中段为灰、浅灰色厚层状灰岩，底段为中厚层有机质灰岩。下卧地层为志留系下统小河坝组岩性为黄灰、浅灰色页岩、粉砂质页岩，顶部及下部夹生物碎屑灰岩透镜体。岩溶沿地层走向，栖霞组、茅口组灰岩中较发育。调查区中部岩性组合为上覆地层为三迭系下统飞仙关组，下覆地层三迭系下统嘉陵江组，岩溶沿地层走向，在地层分界两侧较发育。

泉水与地层关系统计表

泉点数（个）地层岩性分层泉水个数占泉总数 60T1j2338% T1f3254% P236% P111.50% S1x11.50%

调查区泉水与地层岩性的统计可以看出，嘉陵江组和飞仙关组出露泉点占调查泉点个数92%，其中嘉陵江组地层出露的泉点占调查泉点个数38%，飞仙关组出露泉点占调查泉点个数54%（见表）。

3.2 构造对岩溶发育影响

研究区主要发育褶皱，位于石柱向斜南东翼，中梁子背斜北西翼，控制着该区地下水流动方向。调查区岩溶受节理裂隙控制（照片4），平面分布走向与节理裂隙走向位置一致，节理裂隙走向控制岩溶发育带，两组节理裂隙交汇地段岩溶成片分布，岩溶规模较大。

照片4 溶洞溶隙受节理裂隙控制

3.3 地形对岩溶发育影响

1）水平方向：从地形上看，大规模岩溶漏斗、溶蚀洼地主要发育在两侧地形相对较高，中间地形相对较平坦地段，地形上有利于地表水汇集补给地下水，地下水也有排泄空间。如何家湾岩溶发育区、鸡公啄岩溶发育区、李家河沟-黄家屋基岩溶发育区，两侧地形均为相对分水岭，区域地形北东倾向，平均坡度约17°，地下水总体北东向径流。岩溶发育标高在1 200～1 750m之间，1 200m以下区域内没有发现溶蚀洼地、岩溶漏斗等。

2）垂直方向：根据实地调查和测量，岩溶漏斗深度一般15～25m，最深的可达80m。何家湾岩溶片区地表标高1 760m，S008泉水岩溶出口标高1 710m，高差50m。大岩千漏斗地表标高1 830m，坑底标高1 750m，高差80m。

3.4 降雨对岩溶发育影响

研究区降雨较集中，雨量丰富。地下水的补给来源主要为大气降水和冰雪融水，地下水在地层层间发育的岩溶裂隙中径流，在地形相对较低地段，以泉的形式排出地表。由于地下水受季节性降雨和融化雪水补给，补给来源不稳定，顺地层倾向裂隙发育，地形坡向与地层倾向同向等条件。

4 岩溶发育特点

4.1 线性

褶皱对岩溶发育的影响是对岩体受挤压或剪切等的力发生破裂产生变形实现的，故具有线性展布特征。岩体内呈“X”型展布的节理裂隙及张拉裂隙是大气降水下渗的良好通道，为岩溶作用持续进行提供了场所，岩溶发育的线性特征沿裂隙延伸方向展示出来。

该区岩溶发育多以岩体的层间裂隙和横张裂隙发生，像条形洼地、槽谷、漏斗等延伸走向与此相联系。

4.2 继承性

该区岩溶发育，规模较大的洼地、槽谷、漏斗一般由前期发育小逐渐发育形成的，而后岩溶洼地中又发育漏斗、落水洞等垂向岩溶形态，该区岩溶发育具有叠加性。

5 结论

通过对丰都县澜天湖地区岩溶发育特征及影响因素分析得出以下结论：

1）该区褶皱发育，为岩溶发育创造了良好的条件；碳酸盐广泛分布，为岩溶发育提供了物质基础；丰富的降雨和冰雪融水，为岩溶发育提供了良好的外部条件。

2）区域构造(褶皱)的控制着该区的岩溶发育的整体方向以及岩溶发育的垂直深度，岩性和降雨是岩溶发育的程度。

3）根据澜天湖地区岩溶发育具有两大特点：线性、继承性。

总之，岩溶的发育受多种因素控制，主要受控于该区岩性分布、构造发育情况以及降雨情况。

[1]宋磊等.丰都县澜天湖旅游度假区及厢坝旅游集镇垃圾填埋场水文地质勘察报告[R]. 2014.

[2] 巴特尔, 等. 贵州毕节市岩溶发育影响因素及发育特征浅析[J]. 地下水, 2014.

[3] 吕玉香, 等. 重庆涪陵焦石片区岩溶发育规律及影响因素分析[J]. 中国地质灾害与防治学报, 2012.Characteristics and influencing

Influence Factors of Karstification Development in a Certain Area of Fengdu County

SONG Lei

(Tibet Institute of Uranium Geological Survey, Chengdu 610059)

This paper deals with karstification development and its characteristics and influence factors in the Lantian Lake, Fengdu County based on regional geological and hydrogeological data. The study indicates that widespread carbonate rock, abundant rainfall and ice melt water in the Shizhuzi syncline provide good condition for karstification development.

karstification; development; influence factor; Lantian Lake, Fengdu

2018-07-01

宋磊（1982-），男，安徽阜阳人，硕士，工程师，从事工程地质、岩土工程、水文地质相关工作

P642.25

A

1006-0995（2019）02-0277-03

10.3969/j.issn.1006-0995.2019.02.020