浅谈岩溶地下水与地质构造的关系

2020-09-14谢禄松张继良林超盛

新疆有色金属 2020年3期

谢禄松张继良林超盛

（福建省第八地质大队龙岩 364000）

岩溶发育受众多因素的影响，发育规律极为复杂，但仍是有规律可循的。普遍认为岩溶发育与地层岩性关系较密切，通过长期野外工作，施工经验，结合收集的不同部门的勘察资料以及区域地质、水文地质资料进行资料综合分析研究，溶洞的发育与构造的走向和倾向有一定的方向性规律，岩溶发育的情况对岩溶地下水与地质构造的关系分析如下。

1 岩溶发育程度

岩溶区作为一个特殊的地貌单位区，具有独特的水文地质条件，地下水赋存于溶孔、溶蚀裂隙及溶洞中，大部分为低水头承压水，富水性各处不均一，取决于所处的地貌位置、构造部位和岩溶发育程度，尤以岩溶发育程度最为重要。

据1977年《1：2.5万福建省龙岩盆地城市供水水文地质勘探报告》中100 个钻孔资料统计：地表以下100m 内，岩溶发育最强烈，遇溶洞245 个，占总数60%，溶洞总高818.66m，占总高66%，岩溶率19.73%；100～200m岩溶发育中等，遇溶洞113个，占总数27.7%，溶洞总高288.53m，占总高23.3%，岩溶率7.04%；200～300m岩溶发育较弱，遇溶洞45个，占总数11%，溶洞总高125.44m，占总高10%，岩溶率4.4%；300m 以下岩溶发育微弱，300～800m 范围内，仅遇溶洞5 个，占总数1.3%，溶洞总高7.1m，占总高0.7%，岩溶率小于0.1%。《福建省龙岩市新罗区岩溶塌陷地质灾害调查与评价报告》（2014年9月）成果：其中150份报告，1594个钻孔；2019年龙岩城市地质调查地下空间资料成果，利用其中792个钻孔进行岩溶发育统计分析。后两资料成果详见表1。

表1 钻孔线性岩溶率统计表

根据表1钻孔线性岩溶率统计表及资料可知：地面深度0-50m岩溶统计中，钻孔孔深浅时，见溶洞的机率多，岩溶率偏高，岩溶率均大于34.9%。受主构造的影响，地层表面的次生构造及其引起的裂隙解理发育，浅部地下水沿构造带、次生构造及裂隙解理的空隙流动，基岩上部孔隙水渗透性好，补给源丰富，溶蚀作用强，对岩溶发育十分有利。深度50-90m时，见溶洞的机率减少，岩溶率仅6.69-13.55%，岩溶率变小。但随着深度增加，构造带、次生构造影响范围减弱，水流空间变小，补给远，溶蚀作用逐渐减弱。深度大于90m时，见溶洞的机率更少，岩溶率仅0.10-7.14%，岩溶发育程度变低，随着深度增加，构造带、次生构造直接影响基岩脉状水。因此，根据收集的水文、地质资料和工程勘察报告统计，地下溶洞发育程度，构造引起的解理裂隙影响深度在孔深90m 内，90m 以后直接受构造性质的影响，具有从浅到深、由多变少、由强变弱，均反映出随着孔深的增加而逐渐减弱的特征。

浅部岩溶发育强烈受上述因素影响外，还受浅部风化作用，裂隙易于风化，而地表水系发育，岩溶含水层直接或通过第四系间接接受降雨、地表水补给后，引起浅部地下水交替循环强烈，使溶解、迁移作用迅速，最终导致了浅部岩溶比深部岩溶发育。

2 岩溶发育控制因素

（1）地质构造

岩溶发育与构造关系密切，其发育程度、规模、方向受褶皱、断层、节理裂隙等构造因素的控制。岩溶发育带与主要构造走向一致，所形成的岩溶、沟谷或岩溶带与构造走向一致。张性断裂破碎带、压性或压扭性断裂上盘、断裂交汇部位，灰岩的整体性遭到破坏，岩石破碎，裂隙发育。经长期的溶蚀作用，裂隙不断扩大，沿断裂破碎带发育大小不同的溶洞和溶隙。凡是构造裂隙发育的地段，特别是断裂附近张裂隙分布带，以及背斜轴部的张裂隙带，岩溶发育强烈。位于断层两侧附近，一般岩溶都较强烈，特别是张性断层附近。

（2）地层岩性

碳酸盐岩是可溶性岩石，溶蚀程度及岩溶发育率取决于岩石中氧化钙含量和酸不溶物的多少，这是岩溶发育的内因。岩溶主要分布在质纯厚层的可溶岩地层中，质纯、层厚的溶岩岩溶强烈；含杂质多、层薄的溶岩岩溶发育程度相对减弱。

（3）地下水

张性断裂破碎带有利于地下水的活动，在背斜轴部引张带的破碎裂隙岩石间便形成了有利的储水空间条件，极利于岩溶的发生。而向翼部和地下深部，构造环境转为以挤压为主，裂隙、逐渐闭合乃至消失，成隔水环境不利于岩溶发育。因此，复式背斜轴部均反映出随着深度增加岩溶逐渐减弱的这一特点。褶皱构造对岩溶的影响，表现在特殊的褶皱构造部位为岩溶的发育提供直接或潜在的空间；同时褶皱构造成为岩溶发育的主动力因素，即为岩溶地下水提供活动场所和富水条件。