何萬雙+鄧宏文
摘要:臨沂地區(qū)多山地,山區(qū)地下水資源匱乏,多數(shù)鄉(xiāng)村靠天吃飯,如遇干旱少雨,居民生產(chǎn)和生活用水困難,結(jié)合我部在2011年在該地區(qū)打井抗旱的實(shí)地情況,本文對(duì)臨沂地區(qū)寒武系、奧陶系地層的含水特征進(jìn)行分析。
臨沂地區(qū)地層分區(qū)屬華北地層區(qū)魯西分區(qū),本區(qū)寒武系發(fā)育齊全。寒武系、奧陶系地層在臨沂地區(qū)分布范圍比較廣泛,在本次抗旱找水打井的蒙陰、沂南、平邑等地均有分布,雖分布面積相對(duì)比較小,約占該區(qū)山區(qū)面積的20%左右,但卻是當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)用水及人畜飲水的主要開采含水層組。
一 寒武系地層
寒武系地層包括下寒武統(tǒng)、中寒武統(tǒng)和上寒武統(tǒng)。本區(qū)下寒武統(tǒng)由下至上分為饅頭組和毛莊組。本區(qū)中寒武統(tǒng)由下至上分為徐莊級(jí)和張夏組。本區(qū)上寒武統(tǒng)由下至上分為崮山組、長(zhǎng)山組和鳳山組。
二 奧陶系地層
奧陶系地層包括下奧陶統(tǒng)和中奧陶統(tǒng)。
按山東省地質(zhì)志地層劃方法,分本區(qū)下奧陶統(tǒng)自下而上分為紙坊莊組、東黃山組、北奄莊組、土峪組、五陽山組五個(gè)組,其中紙坊組又分為上下兩個(gè)層段。本區(qū)中奧陶統(tǒng)自下而上分為閣莊組和八陡組。
三 寒武系巖層含水特征
寒武系主要由石灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r夾砂巖、頁巖組成,賦存地下水類型為碳酸鹽巖夾碎屑巖類裂隙巖溶水。根據(jù)其巖性及富水特征還可進(jìn)一步細(xì)分為三個(gè)含水巖組:下寒武統(tǒng)饅頭組,中寒武統(tǒng)張夏組,上寒武統(tǒng)固山、長(zhǎng)山、鳳山組。而毛莊組、徐莊組等其它組段地層主要由砂頁巖組成,從而構(gòu)成相對(duì)隔水層組。
(一)下寒武統(tǒng)饅頭組含水特征:饅頭組地層巖性主要以白云巖、灰?guī)r為主,區(qū)域含水性好,特別中下部含水相對(duì)比較豐富。此次抗旱我部在蒙陰縣的岱崮鎮(zhèn)、坦埠鎮(zhèn)和舊寨鄉(xiāng)等地所打的30多眼井,大多數(shù)含水巖組都是饅頭組。在該地區(qū)一般只要在區(qū)域水位以下有饅頭組中下部灰?guī)r含水巖組,并達(dá)到一定厚度,其水井水量大都可達(dá)到20噸/時(shí)以上。
(二)中寒武統(tǒng)張夏組含水特征:張夏組的厚層鮞狀灰?guī)r段巖溶比較發(fā)育,含水性好,是本區(qū)富水性比較好區(qū)域含水層組之一,但含水的均勻性不如饅頭組好,富水性受構(gòu)造斷裂控制比較明顯,如蒙陰縣坦埠鎮(zhèn)諸夏村井和舊寨鄉(xiāng)九峪子村井,井位均布在斷層附近,兩井井深分別為109米和80米,水量分別為40噸/時(shí)和60噸/時(shí)。本區(qū)張夏組灰?guī)r大部分出露位置較高,多形成山頂,當(dāng)?shù)厝朔Q為崮,是一種獨(dú)特地貌景觀。
(三)上寒武統(tǒng)含水特征:上寒武統(tǒng)固山組、長(zhǎng)山組、鳳山組地層巖性主要由薄層泥質(zhì)灰?guī)r、竹葉狀灰?guī)r組成,裂隙巖溶發(fā)育較差,區(qū)域富水性相對(duì)較差,但在斷裂破碎帶附近布井水量較大。如蒙陰縣舊寨鄉(xiāng)八里廟村村中舊機(jī)井即布在斷層附近,井深90米,水量達(dá)40噸/時(shí)。在上寒武系布井時(shí),一定要找斷層和裂隙發(fā)育帶,否則一般水量很小甚至無水。
四 奧陶系巖層含水特征
本區(qū)奧陶系主要石灰?guī)r、白云巖組成,賦存地下類型為碳酸鹽巖類裂隙巖溶水,奧陶系中下統(tǒng)碳酸鹽巖類含水巖組是本區(qū)最富水的含水巖組,單井泉涌水量最大可達(dá)每晝夜數(shù)千立方米。
本次抗旱僅在蒙陰縣就有40多眼井開采含水層為奧陶系巖溶水含水巖組,從這些井鉆井實(shí)踐看,本區(qū)奧陶系巖層含水特征主要有以下幾個(gè):
一是奧陶系灰?guī)r白云巖巖溶水分布十分不均勻,其富水性主要受地質(zhì)構(gòu)造控制。地下水主要富集在裂隙巖溶發(fā)育帶,如各種斷層帶及其影響帶、各種裂隙密集帶、與侵入巖體的接觸帶、與非可溶巖層接觸帶,以及背斜核部等構(gòu)造張裂密集發(fā)育帶等。而在裂隙巖溶發(fā)育差的地域,富水性極差。如在蒙陰縣大常路鎮(zhèn)薛家官莊村,先后在該村布井3眼,前兩眼井井深160—190之間,水量?jī)H3—5噸/時(shí),而第三眼井正打在裂隙巖溶發(fā)育帶上,水量達(dá)60噸/時(shí),水量相差十幾倍。
二是從各組段巖層富水性上看,中奧陶統(tǒng)各組段要比下奧陶統(tǒng)各組段富水性好。中奧陶統(tǒng)特別是上部灰?guī)r白云巖由沉積間斷出露地表遭受長(zhǎng)期剝蝕,巖溶比較發(fā)育,富水性好。如蒙陰縣大常路鎮(zhèn)于洼村井,即位于奧陶系中統(tǒng)上部灰?guī)r分布區(qū),井深80米,水量為30噸/時(shí)。另外奧陶系中統(tǒng)頂部與石炭系或侏羅系接觸帶附近灰?guī)r裂隙巖溶發(fā)育,富水性較好,打井成功率高,并且在河谷低洼地帶還有巖溶大泉出露,如蒙陰縣大常路鎮(zhèn)南泉村巖溶大泉,泉流量達(dá)100噸/時(shí)以上,目前是附近多個(gè)村莊的集中供水水源,泉水流量比較穩(wěn)定。
三是分布在地勢(shì)低洼匯水條件好的排泄區(qū)的奧陶系灰?guī)r分布區(qū)巖溶發(fā)育相對(duì)比較均勻,區(qū)域含水性比較好,水量也比較豐富。如蒙陰縣垛莊鎮(zhèn)、界牌鎮(zhèn)、桃虛鎮(zhèn)和沂南縣的沂南—磚埠子(為灰?guī)r隱伏區(qū))等地區(qū)大部分位于奧陶系灰?guī)r巖溶水排泄區(qū),所打的井水量大都在30噸/時(shí)以上,大的可達(dá)100噸/時(shí)。如垛莊鎮(zhèn)后里村井,井深84米,水量為100噸/時(shí)。在巖溶水排泄區(qū)打井成功率較高。
四是分布在地勢(shì)較高的補(bǔ)給區(qū)和徑流區(qū)的奧陶系灰?guī)r白云巖,巖溶發(fā)育極為不均勻,含水性受構(gòu)造控制更為明顯,在構(gòu)造斷裂帶附近巖溶發(fā)育,富水性好,其它地域則巖溶發(fā)育差,含水貧乏。如蒙陰縣聯(lián)城鎮(zhèn)小山口村即位于奧陶系灰?guī)r補(bǔ)給區(qū),歷史上長(zhǎng)期缺水,當(dāng)?shù)鼐?duì)先后打了3眼深井都能未出水,我部經(jīng)過祥細(xì)勘察,將井位布在一條斷層旁側(cè),成井深度110米,水量達(dá)30噸/時(shí),解決了該村祖祖輩輩吃水難問題。因此,在奧陶系灰?guī)r補(bǔ)給徑流區(qū),必須尋找裂隙巖溶發(fā)育帶方可布井。
在奧陶系巖溶水分布區(qū)布井時(shí),要首先尋找裂隙巖溶發(fā)育帶,其次要考慮巖溶比較發(fā)育的排泄區(qū),第三還考慮地層組段巖性特點(diǎn)。
結(jié)束語:本區(qū)寒武系包括三個(gè)裂隙巖溶水含水巖組,其中以下寒武統(tǒng)饅頭組含巖組區(qū)域含水性最好,打井成率最高;中寒武統(tǒng)以張夏組鮞狀灰?guī)r層段含水性最好,且富水性主要受構(gòu)造制;上寒武統(tǒng)固山、長(zhǎng)山、鳳山組灰?guī)r白云巖含水巖組富水性最差,且富水性受構(gòu)造控制明顯。
奧陶系裂隙巖溶水含水巖組是本區(qū)最富水的含水巖組,其中以中奧陶統(tǒng)上部富水性最好,下奧陶統(tǒng)中上段要比下段富水性好;地處地形低洼的排泄區(qū)要比地勢(shì)較高的補(bǔ)給徑流區(qū)富水性好。奧陶系灰?guī)r裂隙巖溶水分布十分不均勻。