港西古潛山巖溶裂隙水分布

甄華 荊彪 李婷婷 天津大港油田供水公司 300280

港西古潛山巖溶裂隙水分布

甄華 荊彪 李婷婷 天津大港油田供水公司 300280

本文通過(guò)對(duì)港西古潛山帶的地層、構(gòu)造的發(fā)育情況及巖溶裂縫發(fā)育特征論述了該地區(qū)巖溶水存在的基本條件，通過(guò)水化學(xué)成分、地層的缺失、地下連通性的強(qiáng)與弱，闡明了港西古潛山巖溶裂隙水的分布特征，確定港西古潛山為埋藏型裂隙巖溶水。

古潛山；巖溶裂隙；儲(chǔ)水空間；富水性；裂隙巖溶水

引言

港西古潛山位于港西太平村一帶，多年來(lái)對(duì)港西古潛山巖溶裂隙水的分布規(guī)律及富水程度均沒(méi)有進(jìn)行過(guò)詳細(xì)深入的了解。因此，我們近一時(shí)期對(duì)這一地區(qū)進(jìn)行了較為詳細(xì)的水文地質(zhì)調(diào)研，對(duì)這個(gè)地區(qū)的水文地質(zhì)條件及巖溶裂隙水的分布規(guī)律也有了較為深入的認(rèn)識(shí)。

1 港西古潛山帶的構(gòu)造形態(tài)

港西古潛山帶位于歧口、板橋兩個(gè)凹陷之間，為早期發(fā)育，后期繼承的背斜型古潛山帶。主峰位于G13井～G59井一帶。

構(gòu)造形態(tài)為北翼緩與南翼徒的不對(duì)稱長(zhǎng)軸背斜，鑒于石炭系地層與奧陶系地層為假整合接觸，因此，奧陶系頂面的構(gòu)造形態(tài)也應(yīng)是不對(duì)稱的長(zhǎng)軸背斜。古潛山帶軸向北東50度，長(zhǎng)25公里，寬3～7公里，面積150平方公里（見(jiàn)港西古潛山形態(tài)圖）。

港西古潛山帶的發(fā)育歷史，從現(xiàn)在所揭露的上古生界、中生界的地層厚度來(lái)判斷港西古潛山為下古生界末期開始形成，上古生界、中新生界繼續(xù)發(fā)育的長(zhǎng)期繼承性隆起帶。

古潛山帶主要發(fā)育北東和近東西向兩組斷層，近東西向斷層為古生代發(fā)育的老斷層，斷距一般300～400米，G2井?dāng)鄬幼畲?，斷距達(dá)600米，此組斷層將古潛山帶分割成三大塊六個(gè)高點(diǎn)。中塊最高，下古生界埋藏深為2500～3000米，東塊下古生界2800米，北東向斷層主要發(fā)育于中新生代。

2 港西古潛山巖溶裂縫發(fā)育的基本特征

巖溶及裂縫為灰?guī)r地層的主要儲(chǔ)水空間，區(qū)內(nèi)石灰?guī)r的縫洞均比較發(fā)育，但由于后期方解石的充填作用比較強(qiáng)烈，因而造成縫洞縱橫間的連通性較差。

2.1 巖溶特征（見(jiàn)下表）

巖溶特征表

從上表可見(jiàn)：

①主要發(fā)育于奧陶系馬家溝組。

②巖溶發(fā)育帶集中在灰?guī)r頂面以下80米的范圍內(nèi)。

③從平面上看，巖溶主要集中在古潛山的高部位，港西主斷層與東西向斷層交匯處，反映了兩組斷裂的交叉部位巖石破碎，在地層水作用下形成巖溶。

④放空井段除G3井、G1井有大量漏失外，其他各井均無(wú)明顯漏失，說(shuō)明巖溶與周圍的連通性較差。

2.2 裂縫特征

因巖心資料少，主要是巖屑資料，因而對(duì)裂縫的走向、延伸情況等難以確定，所以對(duì)裂縫的研究主要根據(jù)巖石電性資料及少量巖心。

2.2.1 電測(cè)解釋的裂縫帶的分布特點(diǎn)

①裂縫帶在層位上以?shī)W陶系為最發(fā)育，次為震旦亞界，寒武系最不發(fā)育。

②在同一層系的地層中，各個(gè)組的裂縫發(fā)育程度差別很大，奧陶系地層中，以馬家溝組最發(fā)育，寒武系地層中以張夏組最發(fā)育，造成各組間裂縫不發(fā)育的主要是巖性因素，以泥質(zhì)含量重，或?yàn)槟噘|(zhì)巖類裂縫均不發(fā)育，反之灰?guī)r越純，含泥越少則裂縫越發(fā)育。

③奧陶系馬家溝組裂縫帶主要分布在奧陶系頂面以下400米范圍內(nèi)。

2.2.2 巖心及巖石薄片的研究

本區(qū)鉆井取心較少，但從少量巖心看，裂縫比較發(fā)育，且以垂直層面的裂縫為主，裂縫寬度較大。一般1～3毫米，最寬可達(dá)6～7毫米。但裂縫均被方解石充填，巖石薄片也充分說(shuō)明了裂縫的充填程度較高。

3 港西古潛山巖溶裂隙水的分布特征

下古生界石灰?guī)r上覆蓋層的時(shí)代及性質(zhì)，反映了石灰?guī)r暴露地表，遭受風(fēng)化剝蝕時(shí)間的長(zhǎng)短及地層水對(duì)石灰?guī)r溶蝕的強(qiáng)弱，直接影響了縫洞的發(fā)育及連通程度的好壞，巖溶裂隙水的分布及富水性也就有明顯的差異。

① 以G59井為中心的北翼地區(qū)奧陶系灰?guī)r之上覆蓋有石炭二迭系及中生界地層，表明石灰?guī)r受風(fēng)化淋濾的時(shí)間遠(yuǎn)比覆蓋層為新生界的短，因而縫洞發(fā)育差，加之方解石充填，連通性變差，水動(dòng)力條件弱，徑流較滯緩，富水性差，地層水性質(zhì)與他區(qū)相比，具有礦化度、鈣離子和鈉離子高的特點(diǎn)，為CaCL2水型。

② 以G2井為中心，包括H5、G87井、G23井、G45井、G1井、T6井、T2井在內(nèi)，從構(gòu)造位置看，本區(qū)地處主斷裂的北西向張性斷裂的交匯處，由于各斷裂交匯所形成的破碎帶和開啟通道，促成水動(dòng)力條件較為活躍，但由于巖溶裂縫發(fā)育和連通的不均勻性，即使同一區(qū)塊的某一局部地段，水動(dòng)力條件有明顯差異。例如：位于本區(qū)的G1井、G2井、奧陶系上覆蓋層為新生界地層，缺失中生界及石炭二迭系地層，且水中出現(xiàn)其他各區(qū)所沒(méi)有的碳酸根離子，說(shuō)明與新生界孔隙水有一定的水力聯(lián)系，縫洞發(fā)育，地下水較活躍，富水性相對(duì)較好，地層水礦化度和氯離子含量低于其他各區(qū)。

③以T4井為中心，包括T5井以東地區(qū)從構(gòu)造位置看，本區(qū)位于主斷裂線上，地層水性質(zhì)與水動(dòng)力條件介于上述兩者之間。

綜上所述，港西古潛山巖溶裂隙水的分布及富水性主要受裂縫的開啟程度和連通程度的控制，由于各地段和各層系裂縫的發(fā)育程度和填充程度不一，裂縫的連通性也很局限。因此，不但造成各層系有自己獨(dú)立的水動(dòng)力系統(tǒng)，即使是同一層系的不同地段，也各有其獨(dú)立的水動(dòng)力系統(tǒng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

由于港西古潛山石灰?guī)r地層在第三紀(jì)沉積前長(zhǎng)期處于深埋狀態(tài)，水交替遲緩，水溫較高，水化學(xué)成分復(fù)雜。從現(xiàn)有奧陶系水質(zhì)化驗(yàn)資料分析，總礦化度均在三萬(wàn)PPM以上，反映由于縫洞的閉塞，其水質(zhì)仍保持了石炭系沉積早期的水性，為埋藏型裂隙巖溶水。

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.08.003