岩溶水文地质条件分析及开发利用

地层岩性、地质构造、地形地貌以及外源水的侵蚀作用影响控制着岩溶发育的程度。其中，地层岩性是最基本的条件。流域内主要的地层分布以及岩性见表2-1和图2-1。鸳鸯泉流域主要地层为石炭系上统C3和中统C2，二叠系下统茅口组P1m和栖霞组P1q，连续沉积厚度超过1km，岩性以厚层至块状灰岩白云岩为主。碳酸盐岩的广泛出露为前提，加上来自碎屑岩地区外源水的影响，为岩溶发育提供了有利条件。

表2-1　研究区内主要地层岩性及水文地质特征

续表

图2-1　研究区地质图

在区域地质构造方面，鸳鸯泉流域受到因挤压抬升形成的以背斜为主的复式褶皱的影响。如图2-2所示，北西向构造“若里—长峒压性断裂”，“乔音压性断裂”以及南北向构造“凤山—袍里压性断裂”将鸳鸯泉流域包围。中间的碳酸盐地层受到的挤压应力集中，进而产生强烈的破碎作用，为降水的入渗、垂直渗流带的形成以及落水洞的发育提供了有利条件，如图2-3所示。地层被挤压抬升以后，地表水系逐渐演化为一个个独立的集水单元，形成洼地。底部碳酸盐岩中的裂隙受洼地内汇流的影响逐步扩大，形成落水洞，出现垂直渗流带。以背斜为主的复式褶皱，为内源水的溶蚀提供足够大的垂直渗流带空间。在泉口西北侧和东侧丘陵，发育有走向为310°和10°的节理组，泉点位于两组节理交汇处，交叉节理裂隙有利于地下水的运动和补给，促进岩溶个体形态发育。若里—长峒压性断裂北东侧为碎屑岩和灰岩的接触带。碎屑岩区有巨大的汇水面积，大量的外源水汇入加速了碳酸盐岩的溶蚀作用，岩溶发育很强烈，因此在碳酸盐岩和碎屑岩接触地带形成了谷地，成为地下水的集中排泄带。(www.xing528.com)

图2-2　研究区地质构造图

图2-3　研究区地质剖面图

从岩溶水文地质结构类型分析，鸳鸯泉流域属于均匀状灰岩平缓褶皱型，灰岩含水层大面积出露，补给范围广阔，地表和地下的各种岩溶形态发育均较好。其显著特点是地下径流强于地表径流，发育有不同形态和规模的地下河管道以及落水洞，水量丰富，流域边界为地下分水岭。峰丛洼地区大气降水通过垂直渗流带补给，同时受到碎屑岩区外源水的影响，其汇水范围通过落水洞延伸至北东向碎屑岩区。

鸳鸯泉流域的地貌形态为构造溶蚀型峰丛洼地和谷地，鸳鸯泉位于谷地边缘。由于相对位置较低，峰丛谷地经常为地下水和地表水汇集排泄的区域。在峰丛洼地区，地形坡度较大，溶蚀能力较强的大气降水通过洼地中的落水洞垂直入渗，地下水水力坡度大，径流集中，为岩溶管道的发育提供了条件。来自北东向碎屑岩区的外源水通过落水洞进入地下，洞口与泉口的连线发育有成串的峰丛洼地和落水洞，暗示了下方岩溶管道的发育。