李艷梅

（遼寧省北票市水資源辦公室，遼寧 北票 122100）

1 褶皺構(gòu)造形成的條件

褶皺構(gòu)造是成層巖層在地應力長期作用下，巖層地質(zhì)面所形成的彎曲現(xiàn)象為褶皺構(gòu)造，故褶皺構(gòu)造是地殼中重要的，分布十分廣泛的一種構(gòu)造行跡。

北票市褶皺構(gòu)造主要分布于北票—哈爾腦構(gòu)造盆地中部，由興隆洼向斜、矯麻子溝背斜、大饅頭溝門向斜構(gòu)成復褶曲，主要受印支期構(gòu)造控制，構(gòu)造線方向為北東60°。

依據(jù)地質(zhì)力學原理可知：當成層巖層發(fā)生背斜彎曲時，轉(zhuǎn)折端處出現(xiàn)裂縫，表現(xiàn)為引張，在背斜的核部巖層產(chǎn)生擠壓。在兩翼部分，沿兩個巖層的層面發(fā)生錯動，上部巖層向背斜轉(zhuǎn)折端方向移動，下部巖層向向斜轉(zhuǎn)折端方向移動形成力偶作用，使塑性巖層產(chǎn)生牽引褶皺。

地應力繼續(xù)作用褶皺將發(fā)生次一級構(gòu)造。巖層彎曲時，誘導出來的層間剪切力可以使褶皺兩翼發(fā)生一組割切巖層的緊密排列的軸面劈理。夾在塑性巖層中的脆性巖層彎曲時，在核部往往發(fā)生加厚和壓碎現(xiàn)象；褶皺在兩翼剪力作用下，常沿層面作相對滑動，滑動的結(jié)果，留下了摩擦痕跡，并且使巖石發(fā)生破碎，破碎常沿層理方向發(fā)育。由地質(zhì)力學可知，在同一構(gòu)造應力場作用下，巖層將會發(fā)生構(gòu)造變形，產(chǎn)生平面扭節(jié)理，橫向張裂隙。

矯麻子溝背斜軸部在土城子組砂頁巖層中，有平行于軸向的張裂隙，斜交軸向的兩組扭節(jié)理。一組為南東150°，另一組為北東10°，在背斜西南翼水泉村東發(fā)育北西310°壓扭性斷裂。興隆洼向斜翼部發(fā)育斜交軸向的扭節(jié)理與垂直軸面的張裂縫。

褶皺構(gòu)造是在地應力的長期作用下形成的，在同一應力場中，在一定區(qū)域內(nèi)，褶皺構(gòu)造的軸向呈一定的方向性，節(jié)理裂隙有一定的規(guī)律性。

2 地下水補排運移富集的規(guī)律

地下水的來源：依靠大氣降雨的入滲補給；依靠河流入滲補給；地下水越流補給。地下水的補排運移則是受巖性、地貌、構(gòu)造、匯水條件以及補給面積的控制。

巖性是地下水補排運移的基礎(chǔ)，不同的巖石其剛、脆、柔性不同，孔隙性質(zhì)不同，孔隙裂隙發(fā)育程度不同。其透水性與含水性也不同。興隆洼向斜與矯麻子溝背斜出露的巖層為中生界、侏羅系，土城子一段紫紅色凝灰質(zhì)頁巖夾砂巖；二段為灰紫色泥砂質(zhì)膠結(jié)礫巖夾砂巖；三段為紫色凝灰質(zhì)砂巖、頁巖夾礫巖。按其透水性能三種巖性都是弱透水的，但在實際工作中有其差異性。砂巖與砂礫巖在褶皺構(gòu)造應力作用下，風化裂隙與構(gòu)造裂隙都比較發(fā)育，裂隙切割深、延伸遠，矯麻子溝背斜北翼轉(zhuǎn)折端處都有南西向裂隙，并成組出現(xiàn)。局部有小型壓扭型斷裂，巖石易接受垂直與水平方向上的補給。

頁巖為塑性巖石，受構(gòu)造運動僅產(chǎn)生塑性變形，節(jié)理裂隙不發(fā)育，滲透性弱，上下層水力聯(lián)系差，是不透水的隔水層。

雖然巖性是地下水補排運移的重要因素，但不能把巖層的透水性與含水性絕對化。我們在土城子向斜南翼興隆洼馬架子村施工一眼鉆孔，井深118 m，全部是泥巖與細砂巖，涌水量220 t/d。實踐證明：透水性能差的頁巖在適宜的構(gòu)造部位和補給條件下也可形成好的富水地段。

地形地貌、地表水系等因素是影響富水構(gòu)造補給排泄，匯流富集的重要條件。

通常認為，地形低洼處匯水條件好，補給面積大，高坡丘頂處的地貌形態(tài)匯水條件差，補給面積小。大氣降雨后很少入滲到基巖深部，因此不能形成地下含水帶。但褶皺構(gòu)造地下水補給，有時與地貌形態(tài)一致，有時不一致。興隆洼向斜與矯麻子溝背斜的機井大多數(shù)布在高處，井的出水量每日在500 t以上。生產(chǎn)實踐證明，地貌形態(tài)構(gòu)成的補給范圍，是地表水的匯流區(qū)域，而基巖地下水則有其地下的補給流域和匯水條件。地貌形態(tài)對基巖地下水有著重要的影響，但不是主導因素，決定基巖地下水匯水條件和補給面積是褶皺構(gòu)造對巖石作用的程度，即巖石的裂隙密度、切割深度、分布范圍、以及裂隙的連通性等，構(gòu)成基巖地下水的匯水條件和補給面積，并且控制了區(qū)域內(nèi)基巖地下水的水力聯(lián)系和歸并匯流。

褶皺構(gòu)造是基巖裂隙水運移富集的主導因素。

1）褶皺構(gòu)造提供了裂隙水貯存的空間，使砂巖、礫巖中構(gòu)造成因的裂隙最多、分布最廣、延伸性最好，易接受大氣降雨和地下水入滲補給，形成最有意義的含水空間。

2）褶皺構(gòu)造使裂隙有規(guī)律的出現(xiàn)在向斜軸部、背斜軸部以及轉(zhuǎn)折端、質(zhì)末端處。因而也就可以說，構(gòu)造條件直接決定著富水帶出現(xiàn)的部位。

3）褶皺構(gòu)造形跡的空間展布形態(tài)、范圍、組合方式，在極大程度上影響著裂隙水運動方向，聚集條件、補給范圍。這些條件即影響著富水帶的形成，又控制著富水帶的水量。

基巖裂縫水的富集過程中構(gòu)造因素是主導因素。興隆洼區(qū)域地下水的分布規(guī)律主要受北東向褶皺構(gòu)造體系控制，裂隙水的局部富集，則主要是受具體的構(gòu)造形跡控制。

3 確定蓄水構(gòu)造的富水部位

運用地質(zhì)力學對褶皺構(gòu)造進行了力學分析，使我們認識到，在褶皺產(chǎn)生的同時，伴生或派生的構(gòu)造形跡也相繼形成—如褶曲軸部的縱向張裂，垂直于軸向的橫向張裂，斜切軸向的X節(jié)理，以及低序次高角度的張扭、張裂隙，一般在褶皺的軸部及轉(zhuǎn)折端處發(fā)育，易使地下水富集。

4 結(jié)語

褶皺構(gòu)造在砂頁巖地層中是發(fā)育廣泛的一種構(gòu)造形跡，對地下水起控制作用。在砂頁巖地層中尋找地下水就是應用地質(zhì)力學方法，對錯綜復雜的地層、地貌、構(gòu)造、巖性進行綜合分析，因地制宜地找出地下水富存規(guī)律，確定蓄水構(gòu)造，圈定富水部位，指導找水工作。