港西古潜山岩溶裂隙水分布

甄华 荆彪 李婷婷 天津大港油田供水公司 300280

港西古潜山岩溶裂隙水分布

甄华 荆彪 李婷婷 天津大港油田供水公司 300280

本文通过对港西古潜山带的地层、构造的发育情况及岩溶裂缝发育特征论述了该地区岩溶水存在的基本条件，通过水化学成分、地层的缺失、地下连通性的强与弱，阐明了港西古潜山岩溶裂隙水的分布特征，确定港西古潜山为埋藏型裂隙岩溶水。

古潜山；岩溶裂隙；储水空间；富水性；裂隙岩溶水

引言

港西古潜山位于港西太平村一带，多年来对港西古潜山岩溶裂隙水的分布规律及富水程度均没有进行过详细深入的了解。因此，我们近一时期对这一地区进行了较为详细的水文地质调研，对这个地区的水文地质条件及岩溶裂隙水的分布规律也有了较为深入的认识。

1 港西古潜山带的构造形态

港西古潜山带位于歧口、板桥两个凹陷之间，为早期发育，后期继承的背斜型古潜山带。主峰位于G13井～G59井一带。

构造形态为北翼缓与南翼徒的不对称长轴背斜，鉴于石炭系地层与奥陶系地层为假整合接触，因此，奥陶系顶面的构造形态也应是不对称的长轴背斜。古潜山带轴向北东50度，长25公里，宽3～7公里，面积150平方公里（见港西古潜山形态图）。

港西古潜山带的发育历史，从现在所揭露的上古生界、中生界的地层厚度来判断港西古潜山为下古生界末期开始形成，上古生界、中新生界继续发育的长期继承性隆起带。

古潜山带主要发育北东和近东西向两组断层，近东西向断层为古生代发育的老断层，断距一般300～400米，G2井断层最大，断距达600米，此组断层将古潜山带分割成三大块六个高点。中块最高，下古生界埋藏深为2500～3000米，东块下古生界2800米，北东向断层主要发育于中新生代。

2 港西古潜山岩溶裂缝发育的基本特征

岩溶及裂缝为灰岩地层的主要储水空间，区内石灰岩的缝洞均比较发育，但由于后期方解石的充填作用比较强烈，因而造成缝洞纵横间的连通性较差。

2.1 岩溶特征（见下表）

岩溶特征表

从上表可见：

①主要发育于奥陶系马家沟组。

②岩溶发育带集中在灰岩顶面以下80米的范围内。

③从平面上看，岩溶主要集中在古潜山的高部位，港西主断层与东西向断层交汇处，反映了两组断裂的交叉部位岩石破碎，在地层水作用下形成岩溶。

④放空井段除G3井、G1井有大量漏失外，其他各井均无明显漏失，说明岩溶与周围的连通性较差。

2.2 裂缝特征

因岩心资料少，主要是岩屑资料，因而对裂缝的走向、延伸情况等难以确定，所以对裂缝的研究主要根据岩石电性资料及少量岩心。

2.2.1 电测解释的裂缝带的分布特点

①裂缝带在层位上以奥陶系为最发育，次为震旦亚界，寒武系最不发育。

②在同一层系的地层中，各个组的裂缝发育程度差别很大，奥陶系地层中，以马家沟组最发育，寒武系地层中以张夏组最发育，造成各组间裂缝不发育的主要是岩性因素，以泥质含量重，或为泥质岩类裂缝均不发育，反之灰岩越纯，含泥越少则裂缝越发育。

③奥陶系马家沟组裂缝带主要分布在奥陶系顶面以下400米范围内。

2.2.2 岩心及岩石薄片的研究

本区钻井取心较少，但从少量岩心看，裂缝比较发育，且以垂直层面的裂缝为主，裂缝宽度较大。一般1～3毫米，最宽可达6～7毫米。但裂缝均被方解石充填，岩石薄片也充分说明了裂缝的充填程度较高。

3 港西古潜山岩溶裂隙水的分布特征

下古生界石灰岩上覆盖层的时代及性质，反映了石灰岩暴露地表，遭受风化剥蚀时间的长短及地层水对石灰岩溶蚀的强弱，直接影响了缝洞的发育及连通程度的好坏，岩溶裂隙水的分布及富水性也就有明显的差异。

① 以G59井为中心的北翼地区奥陶系灰岩之上覆盖有石炭二迭系及中生界地层，表明石灰岩受风化淋滤的时间远比覆盖层为新生界的短，因而缝洞发育差，加之方解石充填，连通性变差，水动力条件弱，径流较滞缓，富水性差，地层水性质与他区相比，具有矿化度、钙离子和钠离子高的特点，为CaCL2水型。

② 以G2井为中心，包括H5、G87井、G23井、G45井、G1井、T6井、T2井在内，从构造位置看，本区地处主断裂的北西向张性断裂的交汇处，由于各断裂交汇所形成的破碎带和开启通道，促成水动力条件较为活跃，但由于岩溶裂缝发育和连通的不均匀性，即使同一区块的某一局部地段，水动力条件有明显差异。例如：位于本区的G1井、G2井、奥陶系上覆盖层为新生界地层，缺失中生界及石炭二迭系地层，且水中出现其他各区所没有的碳酸根离子，说明与新生界孔隙水有一定的水力联系，缝洞发育，地下水较活跃，富水性相对较好，地层水矿化度和氯离子含量低于其他各区。

③以T4井为中心，包括T5井以东地区从构造位置看，本区位于主断裂线上，地层水性质与水动力条件介于上述两者之间。

综上所述，港西古潜山岩溶裂隙水的分布及富水性主要受裂缝的开启程度和连通程度的控制，由于各地段和各层系裂缝的发育程度和填充程度不一，裂缝的连通性也很局限。因此，不但造成各层系有自己独立的水动力系统，即使是同一层系的不同地段，也各有其独立的水动力系统。

4 结束语

由于港西古潜山石灰岩地层在第三纪沉积前长期处于深埋状态，水交替迟缓，水温较高，水化学成分复杂。从现有奥陶系水质化验资料分析，总矿化度均在三万PPM以上，反映由于缝洞的闭塞，其水质仍保持了石炭系沉积早期的水性，为埋藏型裂隙岩溶水。

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.08.003