淺談巖溶地下水與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系

謝祿松 張繼良 林超盛

（福建省第八地質(zhì)大隊 龍巖 364000）

巖溶發(fā)育受眾多因素的影響，發(fā)育規(guī)律極為復(fù)雜，但仍是有規(guī)律可循的。普遍認(rèn)為巖溶發(fā)育與地層巖性關(guān)系較密切，通過長期野外工作，施工經(jīng)驗，結(jié)合收集的不同部門的勘察資料以及區(qū)域地質(zhì)、水文地質(zhì)資料進(jìn)行資料綜合分析研究，溶洞的發(fā)育與構(gòu)造的走向和傾向有一定的方向性規(guī)律，巖溶發(fā)育的情況對巖溶地下水與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系分析如下。

1 巖溶發(fā)育程度

巖溶區(qū)作為一個特殊的地貌單位區(qū)，具有獨特的水文地質(zhì)條件，地下水賦存于溶孔、溶蝕裂隙及溶洞中，大部分為低水頭承壓水，富水性各處不均一，取決于所處的地貌位置、構(gòu)造部位和巖溶發(fā)育程度，尤以巖溶發(fā)育程度最為重要。

據(jù)1977年《1：2.5萬福建省龍巖盆地城市供水水文地質(zhì)勘探報告》中100 個鉆孔資料統(tǒng)計：地表以下100m 內(nèi)，巖溶發(fā)育最強烈，遇溶洞245 個，占總數(shù)60%，溶洞總高818.66m，占總高66%，巖溶率19.73%；100～200m巖溶發(fā)育中等，遇溶洞113個，占總數(shù)27.7%，溶洞總高288.53m，占總高23.3%，巖溶率7.04%；200～300m巖溶發(fā)育較弱，遇溶洞45個，占總數(shù)11%，溶洞總高125.44m，占總高10%，巖溶率4.4%；300m 以下巖溶發(fā)育微弱，300～800m 范圍內(nèi)，僅遇溶洞5 個，占總數(shù)1.3%，溶洞總高7.1m，占總高0.7%，巖溶率小于0.1%。《福建省龍巖市新羅區(qū)巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與評價報告》（2014年9月）成果：其中150份報告，1594個鉆孔；2019年龍巖城市地質(zhì)調(diào)查地下空間資料成果，利用其中792個鉆孔進(jìn)行巖溶發(fā)育統(tǒng)計分析。后兩資料成果詳見表1。

表1 鉆孔線性巖溶率統(tǒng)計表

根據(jù)表1鉆孔線性巖溶率統(tǒng)計表及資料可知：地面深度0-50m巖溶統(tǒng)計中，鉆孔孔深淺時，見溶洞的機率多，巖溶率偏高，巖溶率均大于34.9%。受主構(gòu)造的影響，地層表面的次生構(gòu)造及其引起的裂隙解理發(fā)育，淺部地下水沿構(gòu)造帶、次生構(gòu)造及裂隙解理的空隙流動，基巖上部孔隙水滲透性好，補給源豐富，溶蝕作用強，對巖溶發(fā)育十分有利。深度50-90m時，見溶洞的機率減少，巖溶率僅6.69-13.55%，巖溶率變小。但隨著深度增加，構(gòu)造帶、次生構(gòu)造影響范圍減弱，水流空間變小，補給遠(yuǎn)，溶蝕作用逐漸減弱。深度大于90m時，見溶洞的機率更少，巖溶率僅0.10-7.14%，巖溶發(fā)育程度變低，隨著深度增加，構(gòu)造帶、次生構(gòu)造直接影響基巖脈狀水。因此，根據(jù)收集的水文、地質(zhì)資料和工程勘察報告統(tǒng)計，地下溶洞發(fā)育程度，構(gòu)造引起的解理裂隙影響深度在孔深90m 內(nèi)，90m 以后直接受構(gòu)造性質(zhì)的影響，具有從淺到深、由多變少、由強變?nèi)?，均反映出隨著孔深的增加而逐漸減弱的特征。

淺部巖溶發(fā)育強烈受上述因素影響外，還受淺部風(fēng)化作用，裂隙易于風(fēng)化，而地表水系發(fā)育，巖溶含水層直接或通過第四系間接接受降雨、地表水補給后，引起淺部地下水交替循環(huán)強烈，使溶解、遷移作用迅速，最終導(dǎo)致了淺部巖溶比深部巖溶發(fā)育。

2 巖溶發(fā)育控制因素

（1）地質(zhì)構(gòu)造

巖溶發(fā)育與構(gòu)造關(guān)系密切，其發(fā)育程度、規(guī)模、方向受褶皺、斷層、節(jié)理裂隙等構(gòu)造因素的控制。巖溶發(fā)育帶與主要構(gòu)造走向一致，所形成的巖溶、溝谷或巖溶帶與構(gòu)造走向一致。張性斷裂破碎帶、壓性或壓扭性斷裂上盤、斷裂交匯部位，灰?guī)r的整體性遭到破壞，巖石破碎，裂隙發(fā)育。經(jīng)長期的溶蝕作用，裂隙不斷擴大，沿斷裂破碎帶發(fā)育大小不同的溶洞和溶隙。凡是構(gòu)造裂隙發(fā)育的地段，特別是斷裂附近張裂隙分布帶，以及背斜軸部的張裂隙帶，巖溶發(fā)育強烈。位于斷層兩側(cè)附近，一般巖溶都較強烈，特別是張性斷層附近。

（2）地層巖性

碳酸鹽巖是可溶性巖石，溶蝕程度及巖溶發(fā)育率取決于巖石中氧化鈣含量和酸不溶物的多少，這是巖溶發(fā)育的內(nèi)因。巖溶主要分布在質(zhì)純厚層的可溶巖地層中，質(zhì)純、層厚的溶巖巖溶強烈；含雜質(zhì)多、層薄的溶巖巖溶發(fā)育程度相對減弱。

（3）地下水

張性斷裂破碎帶有利于地下水的活動，在背斜軸部引張帶的破碎裂隙巖石間便形成了有利的儲水空間條件，極利于巖溶的發(fā)生。而向翼部和地下深部，構(gòu)造環(huán)境轉(zhuǎn)為以擠壓為主，裂隙、逐漸閉合乃至消失，成隔水環(huán)境不利于巖溶發(fā)育。因此，復(fù)式背斜軸部均反映出隨著深度增加巖溶逐漸減弱的這一特點。褶皺構(gòu)造對巖溶的影響，表現(xiàn)在特殊的褶皺構(gòu)造部位為巖溶的發(fā)育提供直接或潛在的空間；同時褶皺構(gòu)造成為巖溶發(fā)育的主動力因素，即為巖溶地下水提供活動場所和富水條件。

3 結(jié)論

巖溶發(fā)育主因是構(gòu)造，次因是巖溶地下水、巖性等因素，有構(gòu)造存在，有巖溶空隙裂隙的，存在地下水活動空間，地下水加速可溶巖的溶蝕作用，巖溶溶蝕作用加劇了溶洞的擴大。因此，巖溶的發(fā)育程度與地質(zhì)構(gòu)造緊密聯(lián)系的，沒有構(gòu)造，就不存在巖溶發(fā)育。