．７４． Ｉ研究成果Ｉ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｆｉｎｄｉｎｇｓ 地质构造对徐州市区岩溶地下水控制作用研究 刘沂轩。，熊彩霞 ，文２２ｌ１００） 武’ （１Ｉ江苏省水文水资源勘测局徐州分局，江苏徐州２２１００８；２．徐州中国矿大岩土工程新技术发展有限公司，江苏徐州 摘要：据调查显示，徐州市区岩溶地下水实际开发使用时间较早，经过大量实践勘查得出结论徐州Ｉ市区针对当地岩溶地 下水展开了一系列研究分析，认为岩溶水发育普遍面临着断裂褶皱构造控制影响，进而容易构建形成３个蓄水构造区域， 即为徐州内侧断褶型蓄水构造区、徐州褶皱蓄水构造区及徐州外侧断褶型蓄水构造区，严格控制着徐州市区岩溶地下水交 替、汇集及运行等工作的顺利开展。本文主要对地质构造对徐州市区岩溶地下水所产生的控制作用展开深入化研究分析。 关键词：地质构造：徐州市区；岩溶地下水：控制作用 中图分类号：Ｐ６４１．８ 文献标志码：Ａ 基于当前实际情况来看，岩溶地下水可以说是徐州 市区主要供水来源之一，徐州市区自上世纪６０年代初 期就已然开始以岩溶地下水为城市用水主要提供渠道， 直到９０年代更是达到顶峰，实际开采量达到３２００万立 方米左右，但随之带来的水位下降和岩溶塌陷等问题也 是愈发严重。为有效解决这一现状，我国先后开展了一 系列水文地质研究工作，针对徐州市区岩溶地下水构造 实施了针对性研究探索，取得了突出性成效为徐州市区 岩溶地下水可持续使用提供了切实可行参考依据。 １ 关于徐州市区岩溶地下水的主要构造阐述 根据相关调查显示，以往在对区地层进行研究时逐渐 形成了一套标准性地台型沉积遵守指标，其中以中山代燕 山运动最为强烈，不仅存在着大量断裂和褶皱，并且伴随 着中酸性演讲侵入，直至等到新生代时期，地壳运动才开 始缓缓减弱，产生各种类型断陷盆地，并在盆地内出现中 性岩浆入侵喷发等各种现象。在此以徐州市区岩溶地下水 构造为例展开详细阐述介绍，一般该构造体系是由一系列 弧形褶皱、挤压及断裂等组合而成，又被称为徐州弧形构 造，南起安徽省符离集，沿着北东方向经过安徽省达到徐 州利国一带区域，随后过渡为北东方向经过韩庄、台儿庄 一带，总长共约为１２０余公里，而在此期间主要形成的弧 形构造包括义安山复背斜、七里沟复向斜、徐州复背斜等。 除此之外，徐州市区断裂构造具体是以纵向逆断层 结构为主，大多发育产生于褶皱构造双翼两侧，剖面上 属于叠瓦构造，由东向西逆冲而上，延伸方向与徐州市 区弧形构造基本处于一致状态。在此期间尤其需要注意 的是徐州市区岩溶发育情况好坏与地层岩性有着直接联 系，而岩石可溶性也是受岩石成分、岩石结构等因素决 定。目前徐州市区所包含的可熔岩即为碳酸盐岩，不仅 分布广泛且沉积岩层较厚，还为岩溶发育提供了良好物 质保证，并且碳酸盐岩其中还涵盖着白云岩、和石灰岩 两大类型，其中石灰岩是以方解石为主，而白云岩则是 以白云石为主，二者均是岩石溶解度的主要决定因素， 有利于推动岩溶发育朝向健康方向发展。 ２ 地质构造对岩溶发育所起到的控制作用 一般情况下，在对岩溶地区发育进行了解时，不仅 作者简介：刘沂轩（１９７５－），男，高级工程师，研究方向 地下水监测，水文地质勘查，工程测绘。 文章编号：２０９６．２７８９（２０１８）０８—００７４－０２ 需要充分掌握其自然地理和地层岩性实际情况，更要针 对地质构造因素展开深入化理解，具体可将地质构造控 制作用划分为以下内容：第一，构造运动的产生使地质 岩层出现变形或是彻底改变了以往碳酸盐和非碳酸盐二 者关系，对岩溶发育情况和地下水移动规律有了一个全 面掌握；第二，构造运动使地质岩层出现移动和破裂， 大大扩展了岩溶溶蚀空间，有效提高岩层透水性能，进 而可对岩溶地下水起到控制作用【ｌ】。 ２．１岩溶空间分布 根据相关调查显示，无论是溶孔还是溶蚀裂隙均属 于徐州市区岩溶地下水储存基本手段，往往处于较大断 裂带区域，岩溶水所赋予的介质空间还包括溶洞，普遍 具有连通性较强特点，容易形成复杂性孔隙，即为裂隙 系统结构。同时徐州市区岩溶还始终贯穿断裂褶皱，随 着岩石破碎，拥有较强溶化水平，能够实现较远空间移 动。在此期间还需注意一点就是因徐州市区岩溶地下水 拥有较多聚集途径，因而地质构造与岩溶空间分布也有 着密切联系 ］。 ２．２褶皱控制作用 对于徐州市区岩溶来说，出现的褶皱现象可对岩层 具体走向和空间分布形态起到一定控制作用，而构造体 系呈现出的便是隔挡形式褶皱，背斜紧密，且向斜宽阔， 其中背斜区域岩溶发育和岩溶地下水汇集则主要是沿着 弧形方向呈现条带形状，宽阔向斜则是形成向斜蓄水盆 地。以下针对背斜和向斜控制作用展开详细阐述介绍： 第一，背斜。一般徐州市区背斜都是由非碳酸盐岩和土 门组组成，具有较强透水性能，可形成贯穿全市区透水 条带，若是处于地势相对较为有利情况下可对背斜枢纽 汇流起到有效补给供水帮助，从而形成富水带。第二， 向斜。可将向斜存在控制作用又分为以下两点：①假如 向斜地处于谷底或洼地环境下，岩溶地下水供给相对较 好，并且核部属于碳酸盐岩地层结构，非常容易形成富 水聚集向斜盆地；②向斜核部属于沉积相对较厚石炭二 叠系非碳酸盐岩地层结构，双侧均为碳酸盐岩地层结构， 地势上极为容易形成谷底和洼地，并且因岩溶发育程度 正在逐渐减弱，所以徐州市区岩溶地下水将广泛集中于 翼部位置。 ２．３断裂控制作用 经过实际调查探索发现，徐州市区弧形翼部位置构 造分布情况与构造线方向大致相同，且普遍具有规模大、 延伸长、挤压性断裂、少数斜切及与褶皱平行等综合性 因素，再加上褶皱挤压的强烈性，非常容易产生高角 度逆冲和断层现象，向其中填充适量断层泥、胶结密度 较高角砾材料，发挥出相对较弱透水性作用，然而单井 出水量总体还是较少且大多均为干孔。同时徐州市区岩 溶地下水构造两侧位置必定存在宽度较大裂隙带和断裂 影响带，其中裂隙带发育状况较好容易形成富水性能较 强条带状富水带，并且在徐州市区岩溶弧形褶皱和断裂 弯曲位置还常常伴有发育羽状和放射形状断裂现象，这 对徐州市区岩溶发育和岩溶地下水富集有着极大积极作 用。除此之外，通过对地质构造可能对不同岩溶地下水 水源形成产生影响的综合调查分析可以发现，一旦将含 水层直接切断可与破碎带产生较密切联系，形成多个单 井出水量岩溶地下水供给水源，真正实现地质构造对岩 溶地下水控制作用，为徐州市区岩溶地下水可持续发展 创造良好条件。 ３ 地质构造影响下的徐州市区岩溶地下水系统构建 基于现阶段实际情况来看，徐州市区岩溶地下水往 往非常容易受到地质构造影响作用，具体可表现为复向 斜褶皱和复背斜两种情况，再加上因受断裂单式蓄水构 造影响产生的褶皱型蓄水构造等。并且若将废黄河断裂 导水构造和不牢河连接起来可形成联合型蓄水构造，在 此基础上受到徐州市区复背斜包含较弱透水性和弱透水 阻水岩脉影响分割产生三个蓄水构造区域：即为徐州外 侧断褶蓄水构造区域、徐州核部褶皱蓄水构造区域及徐 州内侧断褶蓄水构造区域。 ３．１徐州外侧断褶蓄水构造区域 通常来说，该区域主要处于徐州市区弧外侧位置， 南北区域划分以岩溶地下水分水岭为界，其中东面是以 复背斜核部阻水带为判断标准，而西面则是以地层隔水 带为划分标准，北面更是因受京杭大运河、徐运新河及 九里山等因素影响逐渐形成高水位带，成为南北岩溶地 下水划分主要标准，该分流线以彭城、电厂等机构共同 组成开采排泄区，将九里山、小山子等地划分为徐州市 区饮用水集中区域。由上文可以了解到，将分流线作为 主要划分界限，那么该岩溶地下水蓄水构造区域则可被 分为不牢河一一断褶型蓄水构造区域一一闸河断褶型蓄 水构造区域等地，可对徐州市区岩溶地下水起到良好控 制作用，为其实现更好分布奠定坚实基础［３】。 ３．２徐州核部褶皱蓄水构造区域 一般情况下，该区域主要地处于云龙湖风景区南侧 一带位置，涵盖八里屯、望城岗等地区，并且徐州市区 复背斜在云龙湖区域又开始向南分叉，进而产生了两条 Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｆｉｎｄｉｎｇｓ Ｉ研究成果ｌ ·７５· 阻水带，可与弱透水边界和弱透水岩脉共同形成三条边 界，共同围成褶皱型蓄水构造区域，不但能对徐州市区 岩溶地下水起到有效控制作用，还能充分发挥地质构造 存在作用，促使徐州市区岩溶地下水能够朝向更好方向 前进 。 ３．３徐州内侧断褶蓄水构造区域 根据调查显示，通常该区域主要存在于徐州市区弧内 侧位置，南北区域将岩溶地下分水岭和透水边界作为主要 划分标准，东面是以盆地红层和地层二者隔水地带为划分 标准，再加上容易受到荆山、京杭大运河和不牢河等水源 渗透因素影响，非常容易致使京杭大运河一带区域出现高 水位带，进而形成徐州市区岩溶地下水分流线，虽然开采 强度并不大，但受电厂等机构影响却相对较大，总体来说 岩溶地下水是向水源地进行排放，将七里沟、铜山新区等 作为主要开采排泄区。除此之外，将此看作是分流线区域， 还可将徐州市区岩溶地下水蓄水构造划分为以下：不牢 河．．荆山断褶型蓄水构造一一七里沟断褶型蓄水构造等， 可充分发挥出地质构造对岩溶地下水控制影响，为徐州市 区岩溶地下水可持续发展提供良好保障。 ４ 结束语 总之，徐州市区岩溶地下水非常容易受到地质构造 因素控制影响，其中所包含的断裂和褶皱将对岩溶地下 水富集起到直接控制作用。如虽然其是由复向斜、复背 斜及单式蓄水构造形成，但同时又可将不牢河和断裂导 水构造连接起来，进而产生三个蓄水构造区域，可提供 相对岩溶地下水循环系统，成为徐州市区岩溶地下 水供给主要来源，不但能进一步凸显地质构造存在积极 意义，还能为岩溶地下水分布起到引导性影响。 参考文献： ［１】李光伟，杜宇本，陈旭，等．大瑞铁路保山隧道建设对易罗 池岩溶水系统影响研究［Ｊ］．铁道标准设计，２０１５（５）：１０６— １１０，１１１． ［２］刘子金，袁代江，武兴亮，等．贵州三岔河中游左岸鸡场一 带岩溶地下水运移特征分析［Ｊ］．资源环境与工程，２０１５，２９ （５）：６８５～６９１． 【３］程峰，苏夏征，周洁军，等．岩溶区尾矿库渗漏机理与综合 防治技术——以环江北山铅锌矿尾矿库为侧［Ｊ］．中国岩 溶，２０１７，３６（２）：２４２—２４７． ［４］雷晓东，关伟，郭彤，等．北京昌平高崖口一南１：２隐伏岩溶 水系统地质构造新认识［Ｊ］．地质科学，２０１６，５１（１）：１１６－ 】２７．
