臨沂地區(qū)寒武奧陶系含水特征及找水應注意的問題

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)打井抗旱的實地情況，本文對臨沂地區(qū)寒武系、奧陶系地層的含水特征進行分析。

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，雖分布面積相對比較小，約占該區(qū)山區(qū)面積的20%左右，但卻是當?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和張夏組。本區(qū)上寒武統(tǒng)由下至上分為崮山組、長山組和鳳山組。

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、五陽山組五個組，其中紙坊組又分為上下兩個層段。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一步細分為三個含水巖組：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，并達到一定厚度，其水井水量大都可達到20噸/時以上。

（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/時和60噸/時。本區(qū)張夏組灰?guī)r大部分出露位置較高，多形成山頂，當?shù)厝朔Q為崮，是一種獨特地貌景觀。

（三）上寒武統(tǒng)含水特征：上寒武統(tǒng)固山組、長山組、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)八里廟村村中舊機井即布在斷層附近，井深90米，水量達40噸/時。在上寒武系布井時，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，從這些井鉆井實踐看，本區(qū)奧陶系巖層含水特征主要有以下幾個：

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，水量僅3—5噸/時，而第三眼井正打在裂隙巖溶發(fā)育帶上，水量達60噸/時，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。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100噸/時以上，目前是附近多個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/時以上，大的可達100噸/時。如垛莊鎮(zhèn)后里村井，井深84米，水量為100噸/時。在巖溶水排泄區(qū)打井成功率較高。

四是分布在地勢較高的補給區(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補給區(qū)，歷史上長期缺水，當?shù)鼐犗群蟠蛄?眼深井都能未出水，我部經(jīng)過祥細勘察，將井位布在一條斷層旁側(cè)，成井深度110米，水量達30噸/時，解決了該村祖祖輩輩吃水難問題。因此，在奧陶系灰?guī)r補給徑流區(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，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。

結(jié)束語：本區(qū)寒武系包括三個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)要比地勢較高的補給徑流區(qū)富水性好。奧陶系灰?guī)r裂隙巖溶水分布十分不均勻。