兴国县红层区地层富水性电性特征研究.docx

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兴国县红层区地层富水性电性特征研究

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摘要:兴国县广泛分布着红层地层,红层区的城镇和农业人口集中区存在供水与缺水问题，长期没有根本解决，威胁到缺水区农民的生存环境，制约贫困人口全部脱贫目标的实现。地下水位持续下降，引起湖沼消失、植被枯亡等生态地质环境问题加剧。如何合理开发利用红层区地下水是一个亟待解决的问题。

关键词：红层地下水

兴国县位于江西省南部地区，这里广泛分布着红层地层，红层区的城镇和农业人口集中区存在供水与缺水问题，长期没有根本解决，兴国县城主要以平江地表水为饮用水源，易受大雨山洪影响出现供水中断，威胁到缺水区生存环境。下属乡镇如梅窑镇三僚村、埠头乡西霞村、江背镇澄龙村等均因缺水而使得旅游业、烟叶基地、蔬菜基地停滞不前，制约贫困人口全部脱贫目标的实现。为解决当地缺水问题，协助当地脱贫致富，先后在兴国县多个区域开展物探勘查，实施探采结合井20多眼，出水量比较可观，有效解决缓解当地缺水问题。

1.工作区地质特征

兴国县整体处于武夷山脉西侧、雩山山脉东南侧，区内整体地貌属中低山丘陵区，总的地势大致为北高南低、东西高中间低。北部、西部和东南侧隆起，地势高，中部为盆地，地势低洼，形成以盆地为中心朝西南侧开口的一个山间盆地地形。按地貌成因类型和形态特征，可将全县分为侵蚀构造中低山、构造剥蚀丘陵、构造剥蚀低丘岗地、侵蚀溶蚀岩溶洼地、侵蚀堆积河谷冲积平原等五个地貌类型。主要地层岩性为第四系粉质粘土、亚砂土、砂土、砂砾石，以及白垩系紫红色含钙砾岩、砂岩、粉砂岩、粉砂质页岩。

1.2地质构造

兴国县处在南岭东西向构造带的北东端与雩山隆褶带交接区，经历多期次构造活动。区内各种构造形迹的发育方向、展布形式、活动期次及相互关系，将区内构造划分为：赣南山字型构造、北东向构造、北北东向构造、兴国旋卷构造。

2工作区方法选择及地球物理特征

地下水勘查中，物探要解决的地质问题主要为以下几个方面：首先是含水层空间结构特征精细刻画；其次是地层富水性强弱的判别；最后是地层岩性以及构造变化规律特征，为地下水赋存、运移规律的研究提供技术支撑。结合研究区地质地貌特点，选择物探方法应遵循以下几个原则：一是地层岩性有明显的物性差异；二是物探方法具有一定的勘查深度；三是物探方法具有较高的分辨率。由于每种物探方法有各自要求的场地环境条件和勘查深度，因此，采用的物探方法既要考虑其本身的技术要求，同时考虑到综合物探参数相互验证、相互补充的优势，力求尽可能准确判别含水介质的空间结构特征。结合工作区地质地貌特点，本工作区主要选择音频大地电场法、高密度电法、激发极化法、大地电场法作为工作区勘查地下水的重要手段。

表1研究区地球物理特征

主要岩性

电阻率（欧姆·米）

极化率（%）

砂岩

10-500

0.6-3

卵砾石

600-3000

2-5

粘土

1-200

1-4

泥岩

1-100

1-2

花岗岩

350-5000

0.5-5

灰岩

300-1000

0.3-4

由于选择电磁法类物探方法，表征地层地球物理特性的主要是地层的电性参数，主要为电阻率、极化率等。含水层空间结构的划分主要是依据电阻率值的大小以及电阻率等值线梯度变化的大小来确定，测线剖面上，纵向上电阻率等值线梯度变化比较大的区域一般为地层岩性界面，地层富水性的判定主要是依据地层极化率大小、半衰时以及电阻率的变化情况等。

3富水性性类型及勘查实例

3.1富水性类型

兴国县红层地区总体上地下水贫乏，但局部存在富水地段，主要有两类富水性类型：

1）松散层类孔隙水

主要分布于河流河谷两岸，以中富水的冲积含水层为主。含水层具有双层结构，上部为弱透水的粘性土，下部为强透水的砂砾卵石层，厚度山间向斜盆地一般15-29m，山前坡麓地带5-15m。

2）碎屑岩类孔隙裂隙水

主要分布于兴国盆地中部，盆地内大的断裂构造少见，但次级断裂或裂隙密集带发育，这些裂隙密集带和其交汇部位，岩石相对破碎，有利于地下水的渗入和富集，形成脉状相对富水条带。

3.2实例分析

高多村位于兴国县高兴镇东南部，以山间小盆地为主，四周为板状细砂岩形成的低山丘陵，测区西部为河流，中部为耕地，东部为丘陵。通过室内资料分析、地面踏勘对比和水文地质调查，确定找水方向为砂岩孔隙裂隙水。在高多村主要采用高密度电法以及激法激化法物探工作。

图1高多村测线布置图

图2高多村高密度电法成果图

为查明工作区地层构造情况，布置一条高密度测线，测量成果见图2。由图2可知：工作区地层结构较为单一，主要为板状砂岩，局部存在一些异常地质体。测线0到220米浅层部分电阻率值在300Ω·m以上，为卵砾石层。在测线215米、315米以及460米处地层下部存在透镜状高阻体，推测为一质地不均匀的粗砂体。测