地下水赋存条件与含水岩组特征

（一）地下水赋存条件与分布规律

地下水的赋存与分布受多种自然因素的综合影响与控制。地质构造是主导因素，它控制了地层岩性的分布和地形地貌的发育。地层岩性是地下水赋存的基础，它为地下水提供储存空间，而水文、气象、地形地貌等，则是地下水的补给来源和地下水径流富集的重要条件。在诸因素的综合作用下，山东省地下水赋存条件与分布规律在鲁西北、鲁中南、鲁东各地区各具异性。

1.鲁西北平原地区

该区为华北台坳的一部分，新生代以来一直缓慢下沉，沉积了巨厚的新近系、古近系和第四系松散堆积层，第四系及新近系含水砂层发育，各地厚度的差异受燕山期运动形成的一系列坳陷和隆断控制，坳陷区沉积厚度大，含水砂层厚，颗粒较粗，为深层孔隙水的富水地带，隆断区地下水的赋存条件相对次之。

浅部由于黄河历史上的多次改道和强烈的淤积形成了多条近于平行的条带状砂层集中分布的古河道带，为浅部地下水赋存的良好场所，且黄河在山东省境内为地上河，地下水除大气降水入渗补给外，还可得到黄河水的大量侧渗补给，形成古河道浅层淡水的富水带。而古河道间带地下水的赋存条件则较差，富水性较弱。莱州湾沿岸及黄河三角洲沿岸及黄河三角洲滨海地带，由于受海洋的影响，沉积有多层海相层，地下水为咸水，莱州湾沿岸赋存了丰富的地下卤水资源。

该区地下水水化学具有水平分带性及垂直分带性。在水平方向上，由山前冲洪积倾斜平原到冲积平原至滨海平原，浅层水矿化度由低到高，水化学类型由简单到复杂。

在垂直方向上，浅层水至深层水由单一结构的全淡区，至淡—咸—淡多层结构区，乃至滨海全咸区。这种复杂的水化学分带主要与地形、岩性等因素有关。黄河冲积平原，含水砂层颗粒较细，地面平坦，水力坡度小，地下径流滞缓，出现重碳酸氯化物型、重碳酸硫酸型等多种复杂水化学类型，在垂直方向上出现“突咸缓淡”的特点，亦即在20 ～ 60 m 深底界面下突然出现中层咸水，又在100 ～ 300 m 顶界面下逐渐出现深层淡水，形成咸、淡水多层出现的结构区。

滨海平原区以黏性土为主，地下径流滞缓，由于地下水强烈蒸发浓缩，在200 ～ 500 m深度以上，均为矿化度大于5 g/L的咸水，乃至近海湾地带浅至深层出现高矿化氯化物型水。

总之，在鲁西北地区，由于潜水埋藏浅，地表附近砂性土颗粒细小，毛细作用强烈，每当春秋季节强烈的蒸发作用使地下水携带的盐分在地表积聚，内陆许多地区土壤发生次生盐碱化，中深层承压水除沿黄地区及鲁北西南部外，大部分地区为微咸水（矿化度大于2 g/L），水化学类型以氯化物硫酸型或硫酸氯化物型为主。淡水层水化学类型为硫酸氯化物重碳酸型（图2-2-2）。

图2-2-2　黄泛平原水文地质剖面图

2.鲁中南中低山丘陵区

该区构造上称鲁西中台隆，构造运动强烈，以断裂构造为主，伴有平缓的褶皱，断裂构造使本区形成了一系列断块凹陷和断块凸起，控制了各时代沉积物发育，各断块凸起的中南部的中低山或丘陵，多出露太古界变质岩及各期侵入岩，因岩石坚硬，风化层浅，裂隙细小，储水空间小，且地形陡峭，地表水、地下水径流排泄畅通，赋存条件差，为弱富水区。寒武系、奥陶系灰岩，分布于低平的山前或单斜构造前缘隐伏区，岩溶裂隙发育，储水空间大，汇集条件好，则形成岩溶水强富水区，并多有特大流量岩溶泉水出露。由灰岩构成的中低山区地下水的补给区，浅部岩溶发育仅能起到渗透径流的通道作用，无良好的储存条件，而下部岩溶则不发育，成为灰岩分布的缺水山区。在部分断块凹陷的一侧，分布有侏罗系、白垩系、古近系碎屑岩及部分喷出岩，虽地形低缓，但由于岩层结构紧密，风化带浅，富水性差。山间河流（谷）盆地及山前倾斜平原，冲积、冲洪积层发育，含水砂层分布集中，厚度大，颗粒粗，补给条件好，在河谷地带及山前冲洪积扇分布区，形成孔隙水富集区（图2-2-3、图2-2-4）。

该区地下水补给条件充分、水力坡度较大，地下径流畅通，水交替强烈。在垂直和水平方向上无明显变化，水质单一，一般为矿化度小于1 g/L 重碳酸盐型水。

3.鲁东低山丘陵区

图2-2-3　泗河—泰莱断陷盆地水文地质剖面图

图2-2-4　临沂市北沂河沭河水文地质剖面图

该区构造为鲁东叠台隆，元古代以后，长期处于整体缓慢上升状态，元古代变质岩广布，缺失古生代。中生代开始，胶莱凹陷区沉积了部分侏罗系、白垩系碎屑岩，并伴有大量岩浆喷发和侵入。各类变质岩、岩浆岩、碎屑岩，风化裂隙仅发育在浅部且细小不均，地形高低起伏较大，地下水的赋存条件差，富水性弱。仅在局部大理岩分布区及断裂构造发育带，为地下水的赋存创造小面积的或点状、线状的富集环境，形成小区域大理岩岩溶水富水区及变质岩、侵入岩裂隙水点或线状较富水带。区内河流发育短小，第四系松散层多呈条带状分布于现代河床及两侧附近，厚度小，富水性弱，部分河流谷地较开阔，形成小型河谷平原及沿岸山前倾斜平原孔隙水较富水地带。

该区地下水水化学特征明显受地形、地貌、地理位置、岩性气候等因素控制，地下水化学类型主要有重碳酸型、重碳酸氯化物型，矿化度小于1 g/L。

以上这些复杂水化学类型具有明显水平分带性；低山丘陵区，地下水受大气降水补给，水中含盐量较低，普遍为重碳酸型低矿化淡水。

在滨海平原区，受海（咸）水入侵和地下水径流条件的影响，矿化度增高，由小于0.5 g/L 变化至0.5 ～ 1 g/L，乃至于1 ～ 2 g/L，地下水类型为重碳酸氯化物型或氯化物重碳酸型。

（二）含水岩组的分布及其富水性(www.xing528.com)

山东省地下水含水层按岩性、地下水赋存条件、水理性质及其水力特征，划分为四大类型即松散岩类孔隙潜水、深层承压孔隙水、碳酸盐岩类裂隙岩溶水、基岩裂隙水（图2-2-5）。

图2-2-5　山东省水文地质略图

1.松散岩类孔隙潜水含水岩组

该含水岩组分布在鲁西北平原及山间河谷，由山前到平原到滨海，水文地质条件有明显的变化规律，第四系成因类型由冲洪积到冲积、海积，含水砂层颗粒由砂砾石变为中细砂、粉细砂、粉砂，富水性由强到弱，含水层结构由简单到复杂，矿化度由低到高，水化学类型由重碳酸型到重碳酸硫酸型、重碳酸氯化物型、氯化物型。按富水性分为强富水区、较强富水区、中等至弱富水区。

（1）强富水区：主要分布于淄河、汶泗河大型冲洪积扇地带。含水层岩性以中粗砂砾石为主，砂层厚3 ～ 12 m。上游汇水面积广，地下径流畅通，富水性极强，单井涌水量大于3 000 m3/d，20 世纪70 年代水位埋深2 ～ 8 m，现状水位埋深大于20 m，矿化度小于1 g/L，以重碳酸型水为主。

（2）较强富水区：分布于山前冲洪积扇、山间河谷及古河道带。山前中小型冲洪积扇及河谷流域含水层岩性为中粗砂砾石，砂厚5 ～ 30 m，补给条件较好，地下径流畅通，水量丰富，单井涌水量一般1 000 ～ 3 000 m3/d，20 世纪70 年代水位埋深2 ～ 8 m，局部自流，现状水位埋深大于15 m，矿化度小于1 g/L。古河道在聊城—禹城、东明—鄄城、菏泽—郓城、莘县—冠县地区最发育，含水层岩性以细砂、中砂、粉砂为主，厚度10 ～ 30 m，淡水底界面埋深30 ～ 60 m，单井涌水量1 000 ～ 3 000 m3/d，矿化度1 ～ 2 g/L。

（3）中等至弱富水区：分布于古河道间带及山间河谷边缘，含水层岩性以粉砂、粉细砂为主，砂层厚度小于10 m，单井涌水量500 ～ 1 000 m3/d。山前坡积区弱富水地带，含水层岩性以黏性土为主夹薄层砂及碎石，砂层厚度约5 m；鲁西北平原近咸水区古河道间带含水层颗粒细，淡水底界面埋藏浅，一般小于20 m，单井出水量小于500 m3/d。

此外，在山前倾斜平原第二含水层埋深70 ～ 200 m，含水层岩性为砂砾石及中细砂，砂厚5 ～ 30 m，单井涌水量一般500 ～ 1 000 m3/d，局部1 000 ～ 3 000 m3/d，为矿化度小于1 g/L 的重碳酸型水。

2.深层承压孔隙水

深层承压孔隙水在鲁西北平原广泛分布，含水层岩性为粉细砂、细砂，500 m 深度内可见8 ～ 10 层，单层厚1 ～ 5 m，累积厚30 ～ 50 m，淡水顶界面埋深100 ～ 200 m，局部地区300 m，无棣、利津以东地区埋深300 ～ 400 m。

3.岩溶水含水岩组

（1）碳酸盐岩类裂隙岩溶含水组：广布鲁中南山区，地下水赋存于上寒武系凤山组及奥陶系灰岩、白云质灰岩、泥灰岩组成的裂隙岩溶中。单斜产状平缓，倾向北、北东，倾角5° ～ 20°。基岩山区，由于石灰岩裂隙岩溶发育不均一，各地区富水性差异很大。水位埋深一般50 ～ 100 m，部分地区大于100 m。地表裂隙岩溶发育，有利于地表水、大气降水表流入渗，深部裂隙岩溶不发育，弱富水，单井涌水量小于500 m3/d，往往形成缺水山区。低缓丘陵区，裂隙岩溶较发育，水位埋深一般小于50 m，局部中等富水，单井涌水量500 ～ 1 000 m3/d，个别地段大于1 000 m3/d。

隐伏灰岩强富水区，分布于山前断陷盆地边缘。含水层为中奥陶系厚层灰岩，局部为下奥陶系及寒武系灰岩、白云质灰岩，隐伏于第四系下，灰岩顶板埋深小于200 m，隐伏灰岩前部往往与弱透水的石炭二迭系、中生代地层及侵入岩接触，使地下径流受阻，形成良好富水地带，地下水溢出成泉，形成麻湾泉、冶源泉、泉林、趵突泉、羊庄泉等一些著名泉群。岩溶发育段20 ～ 200 m 深，个别地段300 m 深，单井涌水量一般1 000 ～ 5 000 m3/d，部分大于5 000 m3/d；近山前地带裂隙岩溶发育较弱，富水性也随之减小，单井涌水量小于1 000 m3/d，属低矿化重碳酸盐型水。

（2）碳酸盐岩夹碎屑岩类裂隙岩溶含水组：分布于鲁中南山区，位于各单斜上部。含水层为下寒武系至上寒武系长山组薄—中厚层灰岩、泥质灰岩、页岩等，出露位置较高，裂隙岩溶不发育，弱富水，单井涌水量小于500 m3/d，形成缺水山区。但在馒头组、张夏组厚层灰岩中，在一定的构造、地形条件下富水性增强，单井涌水量500 ～ 1 000 m3/d，个别大于1 000 m3/d，属低矿化重碳酸型水，可做小型供水水源地。

4.基岩裂隙水

（1）喷出岩类孔隙—裂隙含水组：分布于胶莱盆地、沂沭断裂带。地下水赋存于下白垩系、新近系及第四系玄武岩、凝灰岩、安山岩中。孔洞裂隙不发育，风化带厚约25 m，弱富水，单井涌水量小于100 m3/d。局部地区气孔状构造发育，中等富水，单井涌水量500 ～ 1 000 m3/d。水位埋深2 ～ 4 m，属低矿化重碳酸型水。

（2）侵入岩类裂隙含水亚组：分布胶南、胶北丘陵山区，部分出露鲁中南地区。含水层岩性以中生代花岗岩、正长岩、闪长岩为主，其次为太古代斜长花岗岩。岩石致密坚硬，风化带厚10 ～ 25 m，地下水仅赋存于构造裂隙和风化壳中，弱富水，单井涌水量小于100 m3/d，水位埋深2 ～ 4 m，属低矿化重碳酸型水或重碳酸氯化物型水。

（3）变质岩类裂隙含水组：广布于鲁中南和鲁东丘陵山区。含水层岩性为泰山群、胶东群、粉子山群、蓬莱群片麻岩、变粒岩、角闪岩、片岩、板岩等。片理发育，风化剥蚀强烈，风化带厚度因地而异，一般10 ～ 50 m 厚，弱富水，单井涌水量小于100 m3/d，水位埋深2 ～ 4 m，矿化度小于0.5 g/L，属重碳酸型或重碳酸氯化物型水。

（4）变质岩夹碳酸岩类岩溶裂隙含水亚组：局部出露胶北丘陵地带，含水层岩性为变粒岩、片麻岩、片岩、板岩夹大理岩、灰岩、泥灰岩。在岩性、地貌、构造等因素影响下，富水程度不一，一般弱富水，单井涌水量小于100 m3/d。其中粉子山群巨屯一张格庄组大理岩层较厚，往往在构造发育部位或与非可溶岩接触带地下水富集，富水性强，单井涌水量500 ～ 1 000 m3/d，个别大于1 000 m3/d。水位埋深小于50 m，属重碳酸型或重碳酸氯化物型水。

（5）碎屑岩类孔隙—裂隙含水亚组：出露于胶莱盆地及鲁中南山间断陷盆地，含水层岩性为古近系、上白垩系、侏罗系及二迭系砂岩、页岩、砾岩，岩石致密，裂隙不发育，弱富水，单井涌水量小于1 00 m3/d。上白垩系砾岩，局部地区中等富水，单井涌水量500 ～ 1 000 m3/d。

（6）碎屑岩夹碳酸盐岩类岩溶裂隙含水亚组：分布于鲁中南断陷盆地单斜前缘，含水层岩性为石炭系砂岩、页岩，间夹4 ～ 6 层厚0.5 ～ 10 m 草埠沟和徐家庄灰岩。一般岩溶裂隙不发育，弱富水，单井涌水量小于100 m3/d。在有利的构造部位，由于得到中奥陶系灰岩裂隙岩溶水的顶托补给，富水性显著增强，单井涌水量500 ～ 1 000 m3/d，个别地段大于1 000 m3/d。