王若帆，李强，方尚武，吉勤克补子，易瑞，焦恒

镇宁片区三叠系罗楼组富水性划分及找水方向

王若帆，李强，方尚武，吉勤克补子，易瑞，焦恒

（贵州省地质矿产勘查开发局114地质大队，贵州 遵义 563000）

镇宁片区为三叠世地层相变区，根据最新区域地质资料分析，区内三叠系下统罗楼组地层与以往1：20万地质资料有较大的出入，岩性差异较大，富水性及地下水赋存规律不明，百姓饮用水不足，地下找水困难。针对上述问题，实际工作中采用了地层剖面实测、水文地质调查、岩溶洞穴调查等手段，对罗楼组地层的岩性、富水性、岩溶发育及地下水赋存规律进行了重新划分研究，通过水文地质钻探验证罗楼组地层地下水赋存规律。研究及实践结果对镇宁片区乃至红水河流域该地层富水性划分及地下找水具有借鉴意义。

镇宁片区；三叠系下统罗楼组地层；含水岩组富水性；地下水赋存规律；地下找水

上世纪七十年代地质资料中地层划分较为笼统，区内应相变的地层未进行划分，仍然为三叠系下统永宁镇组地层，其地下水枯季径流模数为3~6L/s·km2，富水性划分为中等[4]。而九十年代地质资料，区内相应区块相变为三叠系下统罗楼组地层，且划分为四段，岩性以薄板状灰岩夹粘土岩，厚层块状砾屑灰岩为主，顶部为中厚层白云岩[5]。通过对上世纪七十年代与九十年代地质资料对比，发现镇宁片区下三叠世罗楼组地层岩性、富水性具有较大出入。三叠系下统罗楼组地层富水性如何？在该地层中，地下水的赋存规律是什么？地下水找水的方向在哪？是镇宁片区乃至洪水河流域农村安全饮水亟待解决的问题。本文通过实测地层剖面、岩矿鉴定手段对三叠系下统罗楼组地层岩性重新梳理；对该地层出露天然泉点进行枯季测流，选取泉域较完整的泉点对枯季地下水径流模数进行计算，并按照含水岩组富水性等级划分标准[2]对其富水性等级重新划分；通过洞穴调查及水文地质钻探工程，了解该地层岩溶发育特征；对该地层天然泉点的补给、径流、排泄特征分析研究，总结出该地层中地下的水赋存规律。对打邦河流域其他片区该地层富水性研究及找水具有借鉴意义。

1 区内概况[1]

工作区范围E：105°45′00″~106°00′00″，N：26°00′00″~26°10′00″，总面积461.95km2。总体地势呈北高南低，东西高中部低，区内海拔一般在1 250~1 400 m，相对高差约150m。地表河流属珠江流域，分属两个三级流域，分别为北盘江流域和红水河流域。区内纯碳酸盐岩出露面积为364.18km2，占图幅总面积的78.84%；三叠系下统罗楼组地层出露面积为82.35km2，占纯碳酸盐岩出露面积的22.61%。构造上位于扬子陆块西南缘，南邻右江造山带，黔西山字型构造的头部。构造形迹以北北东向（新华夏系）和北东向（华夏系）构造—多字型，褶皱轴向北25°东左右，互相平行斜列伸展。

2 含水岩组富水性划分

2.1 岩性特征

为查明区内三叠系下统罗楼组地层的岩性特征，在区内开展了1∶2000实测地层剖面测量工作以及对该套地层进行岩石取样分析工作。

2.1.1实测地层剖面

图1 三叠系下统罗楼组1∶2000实测地层剖面

在区内西秀区岩腊乡花庆村附近对三叠系下统罗楼组地层进行1∶2000实测地层剖面测量（图1）。根据地层剖面测量，罗楼组划分为四段，其岩性特征及含水岩组划分如下（表1）：

表1 三叠系下统罗楼组地层岩性及含水岩组划分统计表[3]

由表1可知：罗楼组第一段地层含水岩组类别为碳酸盐岩与非碳酸盐岩互层岩溶水含水岩组；而罗楼组第二段、第三段及第四段地层含水岩组类别为碳酸盐岩岩溶水含水岩组。

2.1.2岩矿检测结果分析

碳酸盐岩岩石的化学组分以CaO与MgO为主，本次对三叠系下统罗楼组第二段、第三段及第四段下亚段岩石进行取样分析，同时与二叠系中统栖霞组岩石化学成分进行对比分析（表2）。

表2 罗楼组与栖霞组地层岩石化学成分表

从表2可得：三叠系下统罗楼组第二段、第三段岩石中CaO与MgO含量与二叠系中统栖霞组岩石中CaO与MgO含量相差无几，第四段下亚段MgO含量是栖霞组MgO含量的两倍。总体来看罗楼组第二段、第三段及第四段下亚段均属于纯碳酸盐岩。

2.2 枯季地下水径流模数

通过地面调查，区内三叠系下统罗楼组地层中出露天然水点共计37个，其中岩溶泉22个，地下河出口6个，表层岩溶泉9个。从中选取泉域完整的泉点计算其枯季地下水径流模数。从调查的结果结合图面分析，泉域完整的泉点共有10处（S142、S230、S240、S217、S062、S343、S082、S155+S202、S175、S216）。对各个泉域面积完整的泉点进行枯季测流，从而计算出各泉点的地下水枯季径流模数（表3）。下面以S202、S155以及S217号岩溶下降泉为例。

S202、S155号泉点处于同一含水层中，泉域面积的圈定：西侧以断层为界，东侧以三叠系下统罗楼组第一段（T1l1）顶部碎屑岩为界，北侧以地表分水岭为界（图2），泉域面积为1.57km2。通过枯季测流得出这两个泉点的流量之为5.429L/s，通过计算得出三叠系下统罗楼组第二段至第四段（T1l2~T1l4）含水岩组的地下水枯季径流模数为3.46L/s·km2。

通过地面调查S217号岩溶下降泉含水层为三叠系下统罗楼组第二段至第四段（T1l2~T1l4），其泉域面积的圈定西侧以三叠系下统罗楼组第一段（T1l1）顶部碎屑岩为界，东侧以三叠系中统青岩组底部的碎屑岩为界，北侧以地表分水岭为界（图3），泉域面积为4.36km2。通过地下水动态长期观测站测得该泉点枯季流量为14.602L/s，经计算得出三叠系下统罗楼组第二段至第四段（T1l2~T1l4）含水岩组的地下水枯季径流模数为3.35L/s·km2。

图2 S155、S202泉域面积示意图

1、下降泉 2、泉域界线 3、正断层 4、地质界线及地层代号 5、向斜轴 6、地下水流向

图3 S217号岩溶泉泉域面积示意图

对各含水岩组中泉点枯季径流模数统计得知：三叠系下统罗楼组第二段至第四段（T1l2~T1l4）为纯碳酸盐岩含水岩组，地下水枯季径流模数为3.29~4.67L/s·km2，根据含水岩组富水性划分标准[2]，划分该含水岩组富水性为中等。三叠系下统罗楼组第一段（T1l1）为碳酸盐岩夹碎屑岩含水岩组，地下水枯季径流模数为1.86~2.70 L/s·km2，根据含水岩组富水性划分标准[2]，划分该含水岩组富水性为中等。

通过对本图幅三叠系下统罗楼组地层含水岩组富水性进行重新划分，对打邦河流域内其他图幅出露该套地层的含水岩组富水性划分具有借鉴意义。

表3 各泉点所在含水岩组地下水枯季径流模数统计表

3 地下水赋存规律及找水方向

3.1 地下水赋存规律

对区内三叠系下统罗楼组地层中出露的37个天然水点的补给、径流、排泄特征进行综合分析研究，发现该地层中地下水赋存规律有以下几点。

3.1.1 岩层倾角对地下水赋存的影响

通过对三叠系下统罗楼组地层中出露天然水点的“补、径、排”特征分析得出：①当岩层倾角大于30°且岩层走向顺坡向展布时，地下水多赋存于岩层的层间裂隙中，受地形展布方向控制，地下水沿层间裂隙运移，受河流、沟谷切割作用以下降泉的形式出露于地表，这些泉具有流量大，动态变化不稳定的特点（图2、图3）；②当岩层倾角小于30°且岩层倾向于坡向相反时，地下水赋存于层间裂隙中，受下部相对隔水层阻隔及沟谷切割作用以泉的形式出露于地表，这些泉具有流量小，动态变化稳定的特点。

3.1.2 地质构造对地下水赋存的影响

1）对三叠系下统罗楼组地层中天然水点的出露成因分析得知，这些天然水点多受断裂构造及大型节理、裂隙控制，地下水多赋存于这些构造裂隙中，沿断层及节理的走向运移。此外通过调查发现三叠下统罗楼组薄板状灰岩夹粘土岩较厚层块状灰岩更容易发生变形（图4），而这些变形处为地下水的储集、径流提供了良好的空间，地下水多赋存于这些空间中。

图4 薄板状灰岩揉皱

2）在镇宁县城关镇水井坡村四方洞开展了洞穴调查工作，该洞穴发育地层三叠系下统罗楼组第四段薄板状灰岩中，通过本次调查，绘制了四方洞洞穴三相图（图5）。通过对洞穴平面图分析，该洞穴的形成受近东西向羊子坡断层及北东向大型节理共同作用而形成。由图中可见洞穴的走向与断层及大型节理走向基本一致，同时在东西向断层及北东向大型节理的结合部位形成大空间的洞厅（洞厅的宽度、高度均有明显变化），同时洞厅中的崩塌堆积物极多。因此推断洞穴的形成受断裂构造作用控制形成，那么可反推得出，在三叠系下统罗楼组第二段至第四段（T1l~T1l）碳酸盐岩地层中，地下水多赋存于断裂构造作用所形成的储水空间中（溶洞、裂隙、节理等）。

图5 四方洞洞穴发育与构造关系图

3.2 找水方向

为验证上述三叠系罗楼组地层地下水赋存规律，在镇宁县江龙镇梭马村梭马组实施一口“探、采结合井”，孔深200.30m，涌水量为121.39m3/d，静止水位为12.30m，降深为18.40m。含水层位为三叠系下统罗楼组第三段至第四段，含水介质为溶隙、裂隙，主要出水段为26.2～26.8m、34～34.5m、50m～50.4m、150～152.5m、160.5～163.8m（图6）。构造上处于北东向、南东向大型节理所在区，同时岩层的揉皱现象随处可见。

通过钻孔施工及对三叠系下统罗楼组第二段至第四段（T1l2~T1l4）碳酸盐岩中地下水赋存规律的总结、研究得出：在该地层中找水应以断裂构造及大型节理所在区为目标，同时结合地形地貌及岩层产状进行综合考虑。

图6 梭马村机井水文地质柱状图

4 结论

1）通过地质调查、钻探、岩矿鉴定工作，对三叠系下统罗楼组第二至四段（T1l2-4）含水岩组富水性进行重新划分，其富水性划分为为中等。本次重新划分对红水河流域内其他地区出露该套地层的富水性划分具有借鉴意义。

2）对罗楼组地层地下水赋存规律进行总结，结合洞穴调查及钻探验证得出：在该地层中找水应以断裂构造及大型节理所在区为目标，同时结合地形、地貌及岩层产状进行综合考虑。

[1] 方尚武，王若帆, 等. 镇宁幅1∶50000水文地质图说明书[R]. 贵州省地质矿产勘查开发局114地质大队, 2017

[2] 王明章，张林, 等. 贵州省岩溶区地下水与地质环境[M]. 地质出版社.2015.9

[3] 龙胜实，罗林, 等. 贵州省含水岩组及岩溶流域划分专题研究报告[R]. 贵州省地质矿产勘查开发局111地质大队.2015

[4] 金占省，等. 安顺幅1：20万区域水文地质普查报告书[R]. 中国人民解放军建字七三二部队.1979

[5] 贵州省地质矿产局区域地质调查研究院. 镇宁县幅1∶50000区域地质图说明书[R].1995

[6] 张世从. 黔南岩溶发育规律的探讨[J]. 中国岩溶. 1984(02)

[7] 杨明德. 论贵州岩溶水赋存的地貌规律性[J].中国岩溶.1982(02)

[8] 赵吉发. 碳酸盐岩相与岩溶地貌发育的初步研究—以贵州三叠系为例[J]. 中国岩溶.1994(03)

Water Rich Division and Water Search Direction of the Triassic Luolou Formation in the Zhenning Region, Guizhou

WANG Ruo-fan LI Qiang FANG Shang-wu JIQIN Kebuzi YI Rui JIAO Heng

(No.114 Geological Team, Guizhou Bureau of Geology and Mineral Resources, Zunyi,Guizhou 563000)

The Zhenning region is a Triassic sedimentary facies change zone. According to the last regional geological and hydrogeological survey, the Lower Triassic Luolou Formation is characterized by obvious lithologic difference and unknown water-rich property of water-bearing beds and groundwater occurrence which makes searching for underground water very difficult. This study finds out lithology, water-rich property, karstification development and groundwater occurrence of the Luolou Formation by means of surveyed geological profile, hydrogeological survey and drilling, and makes water rich division and puts out water search direction.

Zhenning region; Lower Triassic Luolou Formation; water-rich property of water-bearing bed; groundwater occurrence; searching for groundwater

2018-06-12

中国地质调查局地质调查项目“红水河上游岩溶流域1:5万水文地质环境地质调查”（项目编号：DD20160300）；贵州省科技计划项目“贵州省地下热水资源赋存条件及勘查关键技术研究”（编号：黔科合[2016]支撑2842）。

王若帆（1987-），男，贵州镇远人，工程师，主要从事水文地质、地热地质工作

李强（1982-），男，贵州遵义人，高级工程师，主要从事水文地质、地热地质等方面工作。

P641.7

A

1006-0995（2019）02-0267-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2019.02.018