秦皇岛市石门寨地区水文与水文地质调查报告 防灾科技学院.doc

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1、秦皇岛市石门寨地区水文与水文地质调查报告1.绪言1.1工作区概况 11.1 工作区位置和面积本次实习区位于秦皇岛市，秦皇岛北依燕山，南临渤海，东越长城与辽宁省绥中县毗邻，地势北高南低，北部为燕山山脉东段，南部为华北平原北端的滨海冲击平原。在秦皇岛的实习中，我们实际涉及到的范围主要是柳江盆地。柳江盆地位于秦皇岛市区以北的抚宁县境内，属石门寨镇管辖。南起黑山窑村，北至义院口长城脚下，长约15km；东起张崖子村，西至伍庄-山羊寨一带，宽约12km，总面积约180km2。盆地中心南距秦皇岛市23km，交通较为便利。在柳江盆地范围内，各时代地层的发育具区域性代表且连续出露，岩石类型较齐全，地质构造清晰直

2、观，外动力地质作用现象较多。1.1.2工作目的和任务（1）巩固水文地质学，水力学，地下水动力学的基本理论，基本知识和掌握野外基本工作方法。（2）借助本次实习掌握和熟悉本专业野外工作的基本流程，夯实专业基本理论知识与技能，为以后从事地下水科学与工程专业工作或继续深造奠定基础。1.2工作进行情况1.2.1 工作组织此次秦皇岛实习由防灾科技学院统一组织，由姜纪沂和宋洋两位老师带队，全班两个班53人共分为10个小组，本组为第2班第四组，组长为吴俊，组员为王鹏，牛国振，闫成，黄致富。在秦皇岛盆地石门寨地区进行水文地质调查。此次调查主要分为三个阶段，路线实习阶段，水文地质调查阶段以及编绘图件，撰写报告阶段

3、。1.2.2 工作方法路线实习阶段：由两位老师带领我们出野外进行地质和水文地质认识和调查；独立水文地质调查阶段：各个小组独立进行区域性的水文地质调查；工作方法：走访、调查、数据统计，分析和处理。1.2.3 工作时间和完成情况工作完成情况表时间路线成果完成情况第一阶段：路线实习阶段（7月11日-7月17日）张崖子-东部落地质路线完成7个定点及描述，并手绘张崖子-东部落信手剖面图和长石石英砂岩与花岗岩接触关系示意图及正长斑岩素面图各一幅已完成东部落-潮水峪-半壁店地质路线完成16个定点及描述，并手绘东部落-潮水峪信手剖面图、潮水峪长山组节理素描图，潮水峪逆断层素描图，潮水峪各一幅，潮水峪-半壁店信

4、手剖面图已完成东部落村水文地质路线完成6个定点及描述，并手绘东部落地层剖面图，东部落泉群分布示意图一幅已完成亮甲山潜水营水文地质路线完成5个定点及描述，并手绘冶里组灰岩溶沟素描图、亮甲山灰岩与辉绿岩接触关系示意图及亮甲山水源地平面图各一幅已完成沙锅店-潮水峪水文地质路线完成5个定点及描述，并手绘潮水峪溢流泉成因地质示意图及节理走向玫瑰花图各一幅已完成大石河水文地质路线完成了1个定点及描述，并手绘大石河剖面测流成果图各一幅已完成第二阶段：水文地质调查阶段（7月18日-7月19日）义院口-山神庙水文地质路线完成14个定点，其中包括4个水井、3条河流及1个泉眼观、1个水库、及5个地质点的观测描述已完

5、成杨蒋村-北庄坨水文地质路线完成7个定点，包括1个水井、3条河流及3个地质点的观测描述已完成第三阶段：编绘图件，撰写报告阶段（7月20日-7月24日）完成各种资料的整理，编制秦皇岛市柳江盆地石门寨地区水文地质调查报告及相应附图、附表已完成1.3 经济地理石门寨地区隶属于河北省秦皇岛市抚宁县。交通便利，有公路通向秦皇岛市各区、县，这也促使当地工、农业快速发展。石门寨地区农业主要种植玉米、小麦、高梁等,山坡多种植果树,尤以桃树为多,盛产蜜桃.渔业较发达；工业以采掘业为主,有煤、耐火黏土、建筑石材以及水泥原料等。其中煤矿业具有悠久的历史,规模多为小型。1.4 水文与水文地质研究程度及存在问题柳江盆地

6、各时代地层发育且具代表性，地层连续、出露齐全，地质构造清晰，内外动力地质作用出露普遍，是良好的地质及水文地质研究区，这也使得该地区水文与水文地质研究程度较为深入和完整，有详细的研究成果及资料。本次水文地质生产实习主要是对本区的地质地貌，水文与水文地质进行观察描述、调查和分析，对该地区的水资源的分布规律、含水层，边界条件，补给径流排泄条件、水均衡进行了调查和分析，以及该地区的地表水（河流、水库等）、地下水（泉、井、落水洞等）进行了水质水量上的分析计算和评价。但是由于此次实习时间的短暂和天气的影响使得对水文地质方面的调查不够详实和准确，而仪器的缺乏和精度不够也使得数据的测量出现了问题。当然由于野外

7、实际经验有限，在独立进行调查的时候也会出现各种很难解决的问题，甚至造成调查和测量出的数据不符合该地区的真实水文地质参数。第二章 自然地理与地质概况2.1地形地貌特征 柳江盆地地处燕山山脉东段，为西北延伸的低山丘陵区。北，东，南三面为燕山期花岗岩形成的陡峻山岭所包围，东南面多为丘陵。该区地势北高南低,西高东低,区内沟谷纵横,脊峰重叠,最高峰西北部的大平台，海拔635.2m，最低处为东南部大石河河谷内的南刁部落，海拔70m左右。新生代以来,石门寨地区发生频繁的间歇性升降运动.这些运动的代数和,表现为正向运动.地壳上升形成阶梯状地形.长期遭受风化剥蚀.从构造上看,是一个构造剥蚀低山丘陵区.区内第四纪

8、堆积物仅沿沟谷分布,松散零星,成因复杂,厚度很小.在地质历史中,石门寨地区的升降运动,岩浆活动和各种外动力地质作用塑造了该区成因类型复杂,形态多样,规模不同的各种侵蚀和堆积地貌.2.2 水文气象特征22.1气象特征本区属于暖温半湿润季风带华北型大陆型气候区。2.2.1.1气温 历年平均气温为，元月最冷，最低为零下21.5（1959年，）冬季平均为零下7；7月最热，最高达39.9（1961年），夏季平均为25.7。每年20-25的气温占全年的33%，主要出现在6，7，8，9四个月。2.2.1.2降雨量年平均降雨量为695.5mm，最大降雨量为1273.5mm（1969年），最小降雨量为320.1

9、mm，（1979年）降雨期集中于每年的78月，占全年降雨量的70%-75%，冬季降雪稀少，最大积雪厚度多在15cm以下。降雪初日多在11月下旬，最早在10月24日（1980年），最晚在1月21日（1972年）。降雪终日在3月末4月上旬，最早在2月24日（1980年），最晚在4月15日（1979年）。本区夏季雨量过于集中，且多以暴雨形式出现。据统计，最大暴雨强度为215.4mm/d（1975年7月30日），平均降雨强度为105.6mm。年最多暴雨日数为9d（1969年），这种雨量分布不均的结果，最易引起旱涝灾害。2.2.1.3日照据资料统计，本区年平均日照为2903.3h，最多月份为5月，多达2

10、92.9h，最小月份是12月，为199h。2.2.1.4蒸发量本区多年平均蒸发量为1646.8mm，为多年平均降雨量的2.3倍，蒸发量最大月份是5月，一般为234mm，占全年蒸发量的15%。2.2.1.5相对湿度 本区多年平均相对湿度为61.7%，月最大平均为87%，最小月份平均为0，与气温和降雨量呈正相关。69四个月相对湿度最大，多在70%以上。干燥度平均在1.3左右。2.2.2水文特征 实习区内主要发育地表水体为大石河，大石河7月份的部分断面的流量、流速关系如附图大石河测流成果图。其发源于青龙县前山附近，由西北向东南流经柳江盆地后注入渤海。全长70km，其中近60km河段流经山区，并有9条

11、小河汇入，仅下游12km的河段流经倾斜平原。该河流域面积约为618km2，其中560 km2以上为山区，故为山区性河流。河床总高差为400米，平均坡度为1.3河床主要为砾石,少有漂砾河粗中砂.据地矿部天津地质矿产研究所研究员李凤林统计,砾石的主要岩性为火山岩,其次为花岗闪长岩.流域内植被覆盖度达50%60%,故水土流失不严重,河床也较稳定。 石门寨地区的大石河流域可以划分为4个汇水亚区,包括石门寨汇水亚区,东宫河汇水亚区,驻操营汇水亚区和秋子峪汇水亚区.第三章 地质条件3.1 地层实习区位于华北地台燕辽沉降带东段、古山海关隆起南缘的柳江向斜盆地内。其出露的地层在中生界以前属华北地台型，而在中生

12、界侏罗系属环太平洋火山活动带。由于构造运动影响，使区内普遍缺失了中奥陶统至下石炭统、三叠系、白垩系及第三系。其他时代地层发育较好，出露较全，化石较丰富，各地层单位划分标志清楚，地层特征具有一定代表性。本区的地层层序，地层单位的划分及它们之间的接触关系见附图秦皇岛市柳江盆地综合地层柱状图。3.1.1 上元古界青白口系（Pl）（1）下马岭组（Pl）下马岭组为本区内最老的沉积岩地层单位。不整合于下元古代之前形成的绥中花岗岩之上，分布于张岩子至东部落，以张崖子村西剖面出露较全，厚度91m。该处上覆沉积岩28525，下伏肉红色混合岩化钾长花岗岩,由于此处发生吕梁运动，造成山顶沉积岩与花岗岩为角度不整合，

13、并且此处节理较为发育。（2）景儿峪组（Pj）景儿峪组分布与下马岭组组基本一致，在李庄村北出露较全，厚度38m。本组岩性由碎屑岩、粘土岩过渡到碳酸盐沉积，具有海侵沉积特点，与长龙山组整合接触。其分界标志层是其底部黄褐色或带铁锈色的中细粒铁质（含海绿石）石英砂岩。3.1.2 古生界（Pz）(1).寒武系（）府君山组（1f）：府君山组属寒武系下寒武统，本组主要分布在东部落至沙河寨，西部上平山一带也有出露，东部落剖面出露较全，可作为标准剖面，厚度146m。本组岩石标志明显，下部为暗灰色厚层状结晶灰岩，含核形石。与下伏景儿峪组为平行不整合接触，分界标志是下部暗灰色厚层状结晶灰石，底部薄层灰岩中含角砾或砾

14、岩。本组属浅海相沉积。馒头组（1m）：馒头组属寒武系下寒武统，本组分布与府君山组一致，但由于抗风化能力弱而零星出露。东部落村北剖面较好，厚度71m。岩层产状21521度岩性以鲜红色泥岩为主，往上过渡为粉砂质页岩夹白云质灰岩透镜体。泥岩脚部具角砾或砾岩，粉砂质页岩中含石岩假晶，与下府君山组呈平行不整合接触，分界标志是其底部角砾状角砾薄层泥岩。毛庄组（1mo）：毛庄组寒武系下寒武统，分布与馒头组基本一致，出露较好的地方是沙河寨西山，化石较丰富，可作为本区标准剖面，厚度112m。本组岩性以紫红色粉砂岩、页岩为主，页岩中含少量白云母片。其颜色要比馒头组暗一些，俗称为猪肝色；与徐庄组相比，则又新鲜一些。

15、底部以出现黄绿色钙质页岩与馒头组分界；中部和上部夹两层白云质灰岩透镜体，灰岩透镜体中产辽西虫、幕府山虫等；顶部为页岩夹核形石的灰岩透镜体。与下伏馒头组整合接触，属滨海相潮上带沉积。徐庄组（2x）徐庄组属寒武系中寒武统，分布较毛庄组更为广泛，在向斜两翼均可看到，东部落西剖面出露比较好，厚度101m。本组岩性以黄绿色含云母片粉砂岩、页岩及暗紫色粉砂岩夹少量鲕状灰岩透镜体或扁豆体为主。张夏组（2z）：本组受到覆盖和破坏较少，是寒武系地层在区内分布最广的地层之一，几乎盆地周围都有分布，在揣庄北 288高地以东的山脊上出露最好，是区内较好的标准剖面。岩性可分为上下两部分：下部为鲕状灰岩夹黄绿色页岩；上部

16、以鲕状灰岩为主，夹藻灰岩、泥质条带灰岩。三叶虫化石最丰富。本组与下伏地层为整合接触关系。属浅海相沉积。厚130m。产状32025。崮山组（3g）：崮山组与张夏组分布一致，主要分布于柳江盆地内侧，出露齐全。比较好的有288高地上的剖面，可为标准剖面。岩性可分为三部分：下部和上部都以紫色砾屑灰岩及紫色粉砂岩为主；中部则是灰色的灰岩（包括泥质条带状灰岩，鲕粒灰岩及藻灰岩等）。与张夏组界限明显，接触部位两者岩性差别很大。本组属滨海相至浅海相沉积，厚102m，产状 23538长山组（3c）：长山组建组于唐山市长山沟。出露较好的剖面在揣庄北288高地，为标准剖面。岩性为紫色砾屑灰岩、粉砂岩与页岩互层，夹有

17、藻灰岩及生物碎灰岩。与下伏地层为整合接触两者分界清楚，整合接触。属浅海相沉积。本组在区内出露厚度较小，仅18m，产状300 20。凤山组（3f）：分布与崮山组、长山组相同，厚度92m，属浅海相沉积。主要岩性为黄灰色泥灰岩夹砾屑泥灰岩。黄绿色钙质页岩及薄层状泥质条带灰岩。特点是泥质成分增多，容易被风化，风化往往形成黄色土状物。与下伏长山组为整合接触。(2)奥陶系（O）冶里组（O1y）：出露较好的是在潮水峪至揣庄一带，厚度125m，属浅海相较深水沉积。下部为灰色微晶质纯灰岩夹少量砾屑灰岩及虫孔状灰岩；上部为灰色砾屑灰岩夹黄绿色页岩。与下伏的凤山组为整合接触，在潮水峪中部发现有宽约1.4m的闪长玢岩

18、垂直侵入。岩层产状22831亮甲山组（O1l）：该组灰岩主要出露于石门寨的亮甲山，厚度118m，属浅海相沉积。主要岩性是中厚层状豹皮灰岩，下部夹少量砾屑灰岩和钙质页岩。灰岩中有辉绿岩的顺层侵入和垂直侵入。该处节理较为发育，节理宽度为120cm，长约3m.该组与下伏冶里组为整合接触。产状28026马家沟组（O1m）：在沙锅店东部出露明显，厚度为101m。属浅海相沉积，较深水环境。本组岩性以白云岩和白云质灰岩为主，含燧石结核黄灰色白云质灰岩。本组的节理非常发育，较大的裂隙长约10m，深5m,宽1m.本组与下伏亮甲山组为整合接触。产状26519(3)石炭系（C）本溪组（C2b）：本溪组属石炭系中石炭

19、统，本区东翼区半壁店191高地、小王山一带发育较好。小王山剖面课作为本区标准剖面，厚度为82m。石门寨西门至瓦家山剖面厚度为70.7m。本组岩性下部为陆相铁质砂岩或褐铁矿、粘土岩，平行不整合与马家沟组之上；上部为细砂岩、粉砂岩再到湖泊、沼泽相粘土岩，夹35层海相泥灰岩透镜体，含G层耐火粘土，本组属海陆交互相沉积。太原组（C3t）：在半壁店东部发育较好，厚度为51m；本组岩性比较稳定，以灰黑色粉砂岩含铁质结核为主要特征，夹少量煤线是海陆交互相沉积。与本溪组呈整合接触，分解明显。(4)二叠系（P）山西组（P1s）：在半壁店有出露，属近海沼泽沉积。主要岩性为灰色、灰黑色中细粒长石岩屑杂砂岩、粉砂岩、

20、炭质页岩及黏土岩。与下伏太原组呈整合接触关系。下石盒子组（P1x）：主要分布在黑山窑至石岭一带，西部有零星分布，厚度115m，属湖泊相沉积。主要岩性为灰色中粗粒长石岩屑杂砂岩；本组含植物化石。在实习区未见该地层。上石盒子组（P2s）：分布较局限，主要在黑山窑、欢喜岭至大石河西侧有出露。厚度72m。岩性特征以河流相的灰白色中厚层状含砾粗粒长石净砂岩为主，夹少量紫色细粒砂岩及粉砂岩。与下伏的下石盒子组为整合接触关系。在实习区未见该地层。石千峰组（P2sh）：见于黑山窑至欢喜岭一带，厚度为150.0m以上。主要岩性是河流相的紫色岩层，包括粉砂岩、泥岩、夹少量砾岩、粗粒至中细粒净砂岩和杂砂岩。与下伏上

21、石盒子组为整合接触关系，含植物化石。3.1.3 中生界（Mz）(1).三叠系（T）黑山窑组（T3h）：典型剖面在黑山窑后村西，底层厚度161.8m。主要岩性为灰白色，中粗粒长石石英杂砂岩、黑色炭质页岩、粉砂岩，含煤线。其中含大量植物化石，属湖泊相。与下伏上二叠统石千峰组为整合接触关系。(2).侏罗系（J）北票组（J1b）：分布面积广，主要在中部区，以黑山北窑、大岭一带出露较好。下段岩性由黄灰色、灰白色含砾粗粒长石石英砂岩、黑色炭质页岩、粉砂岩及含煤线，厚度为493m，属大陆湖泊相沉积。与下伏三叠纪地层呈角度不整合接触关系。中段岩性以砾岩和含砾粗砂岩为主，夹少量粉砂岩及页岩，厚度为278m，与下

22、伏北票组下段呈整合接触，属大陆湖泊、河流、沼泽相沉积，含植物化石及动物化石。上段岩性以灰黄色巨砾岩夹黄色含砾粗粒长石杂砂岩、粉砂岩、黑色灰质页岩为主，含煤线，厚度为215m，以底部具有砂岩与中段分界，沉积环境与中段相似，含植物化石及动物化石。蓝旗组（J2l）：以一套火山岩石系分布在盆地中部老君顶至大洼山一线，在上庄坨、傍水崖一带出露较好，厚度在1000m以上。与北票组等老地层呈角度不整合接触。孙家梁组（J3s）：分布局限于东南隅蟠桃峪一带，厚度350m以上，是一套灰色酸性和中碱性火山熔岩和火山碎屑岩。3.1.4 新生界（Kz）本区新生界仅有第四系零星分布，且主要为河流阶地松散堆积物，没有胶结成

23、岩。见有少量洞穴堆积，分布在黄土营、山羊寨、李庄、茶庄等地石灰岩溶洞中，为沙砾、黏土堆积物，已开始固结变硬。根据洞穴中脊椎动物化石有狼、熊、鹿、野猪等化石，坚定其形成时代为第四纪中更新世。3.2地质构造石门寨地区处于燕山沉降带东段，山海关隆起东南缘，主要构造线方向为南北向。自古生代以来，本地经历海西-印支运动和燕山运动，形成了一系列较为复杂的褶皱构造与断裂构造。西部地区产生了近南北向的背斜构造，西翼地层产状较缓而东翼地层直立倒转，东翼地层平缓，并且发育有一系列阶梯状断层的地堑、地垒。依据区域性角度不整合与各地质时期的地质构造基本特征，本区可划分如下构造层：盖层 中生代构造层 青白口群-古生代构

24、造层基底混合花岗岩 3.2.1 青白口群-古生代构造层该构造层由元古代青白口群下马岭组、景儿峪组和古生代地层组成。（1）.褶皱构造西部地区发育有两个被断层破坏了的近南北向的背斜，一是柳观峪、秋子峪背斜；二是张赵庄-伍庄背斜。柳观峪、秋子峪背斜：分布在柳观峪以东，秋子峪以南，成北北东向延伸，背斜核部在柳观峪以东，由府君山组地层组成，沿裂隙发育为重晶石脉。在柳观峪以东，背斜两翼由馒头组、毛庄组和徐庄组、张夏组地层组成。张赵庄-伍庄背斜：分布在张赵庄以北，伍庄、花场峪一带，呈近南北向延伸，在张赵庄南，背斜核部由徐庄组地层组成，向南倾状。两翼为张夏组鲕状灰岩和凤山组泥质条带灰岩。柳江向斜：北起成子峪，

25、南到石龙山、南岭子一线，东起娃娃峪西沟、张崖子，西到王庄、山羊寨一线。向斜核部，被中生代地层呈角度不整合覆盖。在向斜东翼可见许多脉岩，呈岩床或岩墙。岩床与地层产状基本一致，而岩墙切割地层，多为北西方向延展。（2）.断层构造石门寨地区的断层构造，不论从断层的性质和活动方式，还是从断层的规模大小、组合特征、形成与活动时期，西部与中东部的区都有很大差异。西部发育有走向南北逆断层带和两组平推断层。中部-东部地区，在柳江向斜中发育有四组不同方向、不同性质的断裂构造。在付水寨公路西侧采石场，发育在中、上石岩统碎屑岩中的一系列南北向正断层，组成了小型地垒构造。北西向断层比较发育。3.2.2中生代构造地层该构

26、造地层由黑山窑组和北票组、蓝旗组地层组成，发育有大洼山老君顶不对称向斜与拿子峪向斜。（1）褶皱构造大洼山老君顶不对称向斜：该向斜南从大洼山，北到老君顶，东从瓦家山，西到山羊寨。核部为蓝旗组火山岩系，地形陡峭，两翼为北票组砂砾岩层。拿子峪向斜：该向斜分布在拿子峪、板长峪一线，呈北东向延伸，核部为蓝旗组火山岩系，以角度不整合覆盖于北票组之上。两翼为北票组砂砾岩层。（2）断裂构造本区断裂构造有南北向、东西向、北西向、北东向，但以南北向断裂是为醒目。其次是东南向，在断裂的活动强度和规模上，均表现为西强东弱。3.3构造发展史本区在地质历史发展进程中，曾经历过的主要运动有五台运动，吕梁运动，蓟县运动，太康

27、运动，海西印支运动，燕山运动以及喜马拉雅运动。(1)前中元古代地槽发展阶段（ArPt1）从区域性地质背景来看，本区前中元古代处于地槽发展阶段，经历了五台运动和吕梁运动。特别是早元古代的吕梁运动，地槽回返，产生了漫长而复杂的褶皱运动，并伴有区域变质作用，混合岩化和花岗岩化作用。逐渐形成了一套巨厚的变质岩，混合岩和混合花岗岩。构成了华北地台结晶基底。结束了前中元古代地槽发展阶段。(2)中元古代地台发展阶段（Pt2）吕梁运动以后，华北地台进入一个相对稳定时期，初期地台边缘部位仍带有活动性特征，断裂活动比较强烈，断陷和隆起比较明显，地台北部出现了呈北东方向延伸的燕山海槽。(3)晚元古代地台发展阶段（P

28、t3）晚元古代早期，华北地台由边缘凹陷转入整体下降。北部陆表海不断扩大，山海关古陆范围缩小。到青白口期本区已经成为陆表海的一部分。堆积了龙山组滨海相碎屑岩和浅海相泥灰岩，稍后堆积了景儿峪组滨海相碎屑岩和浅海相泥灰岩。本区晚元古代晚期震旦纪再度成为古陆剥削区。(4)古生代地台发展阶段（Pz）古生代伊始，本区再度下降，海水由北方侵入，接受沉积，随后海侵扩大，有大量的碳酸岩盐沉积。早奥陶世冶里期海进再度扩大，沉积环境逐渐变为正常浅海较深水环境，以大量的碳酸岩出现为特征。早奥陶世末发生太康运动，华北地台大面积抬升，海水退出。中石炭世早期，本区地壳又开始下降，海水侵入，本区处于滨海沼泽相沉积，形成一套富

29、铝铁质碎屑沉积物。晚石炭世地壳略趋稳定，海水时进时退，但以陆相沼泽为主，气候适宜大量植物生长，死后形成巨厚堆积，形成本区含煤地层。二叠纪本区以河流相，湖泊相和沼泽想沉积为主，气候温暖湿润，植物生长繁茂，气候转为干旱时形成一些红色碎屑岩沉积，这个时期也有海水侵入。(5)中生代地台活化阶段（Mz）本区在二叠系石千峰组地层沉积之后，曾发生过两次构造变动。大约在海西晚期本区经历了一次自西而东的挤压作用，产生了由下马岭组至石千峰组组成的柳江向斜及南北向压性断裂和北东，北西两组扭性断裂。本区在海西印支运动以后，侏罗系北票组河流相沙砾岩层呈角度不整合覆盖在前中生界不同时代地层之上。北票组沉积以后，本区燕山运

30、动第一期构造变形仍以塑性变形为主，产生了本区北西向构造，并伴随有闪长玢岩浅成侵入体侵入。燕山运动第四期是以断块运动为主，鸡冠山地堑应是这次断块运动的实例，即本区晚东西向构造。3.4矿产资源柳江盆地矿产以沉积为主。岩浆矿床和变质矿产不重要。沉积矿产有煤、耐火粘土、用做玻璃原料的石英岩、冶炼用的白云岩等。其中煤矿业具有悠久的历史,规模输小型.总储量为23亿t,煤质为无烟煤.实习区内最大工矿企业为柳江煤矿,属国家二级企业,年产量为60万t。此外，可到处见到石灰岩采石场。用做建筑材料和烧石灰。1煤矿：柳江盆地为一含煤盆地。主要含煤地层为上石炭童的太原组。下迭统及下、中侏罗统。由于向斜东西两翼构造的差异

31、性。煤矿多分布在上石炭统至下二迭统地层中。而侏罗系煤层可开采的主要限于义院口附近。本区最大煤矿由柳江煤矿、长城煤矿。2石灰岩：石灰岩是做烧制石灰及其他建筑用的良好材料，下奥陶统亮甲山组的厚层石灰岩是主要开采对象。第四章 水文地质概况4.1地下水的赋存特征和分布特征根据本区地质和水文地质条件，可划分为五个水文地质分区，详细内容见表2。表2 石门寨地区水文地质分区特征表地形分区水文地质分区地下水赋存特征地下水分布特征平原区松散岩层水文地质区（I）以砂卵石孔隙为主要含水层，透水性和富水性好主要分布在河谷区以及山区冲积扇，分布面积广，富水空间大山区碎屑岩类水文地质区（II）以砂砾岩，页岩夹煤层为主要含

32、水层，含水微弱，属于贫水区主要分布在山区和丘陵区，节理裂隙不发育，一般地下水赋存于表层的风化裂隙中碳酸岩类水文地质区（III）以岩溶裂隙为主要含水层，富水性好，空间大，是区域的良好水源区主要分布于河谷区以及山区丘陵地带，岩溶裂隙发育，与地下水位存在着密切联系火成岩类水文地质区（iv）以火成岩风化裂隙为主要含水层，透水性好，但富水性差主要分布在山区，节理裂隙不发育，地下水主要分布在表层的风化裂隙中水文地质分区详见附图 。4.2地下水类型与含水岩层 实习区位于柳江盆地中，东、北、西三面环山，地势较高，南部平缓，形成良好的汇水条件，大石河由北向南径流，另外大气降水也有一定的补给，这样使含水层含水丰富

33、，同时此地区岩溶发育，能够储存，运移大量地下水，这样就形成了柳江盆地含水系统。根据岩性，裂隙发育程度和分布范围，可将本区地下水划分为：岩溶水，裂隙水，孔隙水和构造裂隙水。 （1）岩溶水（首先介绍发育岩溶的主要地层，其次介绍溶隙发育程度、确定灰岩地层富水性程度）实习区岩溶水主要分布在寒武系府君山组，奥陶系灰岩溶隙中，该地层分布于东部落和亮甲山一带，溶隙较发育（隔水边界）东部落西侧为馒头、毛庄组的泥岩，东侧为景儿峪组的石英砂岩，南侧分布有闪长玢岩。在实习中，我们发现在东部落村南500m发现一较大的落水洞，其四周分布府君山组灰岩。岩石呈青灰色，层厚，有利于岩溶发育。东部落的三面隔水更为岩溶裂隙水的富

34、集创造了条件。亮甲山组的岩性为中厚层的豹皮状灰岩，其下伏地层为冶里组灰岩，此区灰岩有泥质条带，风化严重，裂隙发育，（见亮甲山冶里组灰岩裂隙发育素描图）。该区灰岩中穿切有辉绿岩脉，是良好的隔水岩体（见亮甲山灰岩与辉绿岩接触关系素描图）。亮甲山下六个供水井的位置及出水情况可知该区岩溶发育方向为北西向南东。构造裂隙水在潮水峪有很好的出露（节理玫瑰花图），此类地下水埋藏较浅。其补给主要来自地表降水，地表水延裂隙渗入地下。它的特点是分布不均匀，水位也不连续，裂隙储水空间小，水的富集较断裂带水差，水量不丰富，在亮甲山灰岩裂隙也较发育（见亮甲山组灰岩裂隙素描图）。（2）裂隙水裂隙构造运动，改变地下水富集条件

35、使地下水富集，形成断裂构造裂隙水，东侧为景儿峪组石英砂岩，为隔水底板，西侧有府君山组灰岩，以南则为花岗岩侵入体，为隔水层。构造裂隙水基岩裂隙由哪几组地层组成，裂隙发育程度如何、透水性差为区域弱透水层或隔水层。孔隙水研究区内的孔隙水主要赋存在大石河河谷中（见亮甲山-浅水营北村大石河河谷信手剖面图），包括河漫滩和阶地，呈条形分布，埋藏浅、分布均匀，有连续水位。它的分布受第四纪地层分布控制，分布越厚，储水量越大。一级阶地为冲积阶地，主要成分为粘土及砂砾石，连续性好，含水层水量丰富，水质较好。4.3地下水循环条件不同类型的地下水其补给，径流，排泄条件是不一样的。岩溶地下水既接受大气降水补给，也接受地表

36、水间接补给；径流速度快，以泉为主要排泄方式。孔隙水补给源主要是大气降水入渗，地表水入渗、人类灌溉入渗，水量较稳定；排泄方式是向下游渗流补给河水，已经的方式开采。构造裂隙水主要是大气降水补给，其径流缓慢，以渗流为主，大多以泉的方式排泄或者直接渗入到河流。4.3.1补给 含水层或含水层系统从外界获得水量的过程称补给。在研究区内，地下水的补给方式有大气降水入渗、地表水的垂向补给、含水层间的越流补给，其中最主要是大气降水补给。由大石河测流可知，下游流量突然减少，说明有部分地下水渗入地下，而大石河河谷松散层分布广泛，地势平缓，有利于大气降水的入渗来积攒水量。4.3.2径流（地下水整体径流方向与局部径流方

37、向）结合等水位线图本区地下水的整体径流方向为自西北向东南流，与地表水的运移方向大致相同，在局部地区可见本区内的主要河流有大石河，是入海河流，为临海小型水系。大石河发源于青龙县前山附近，由西北向东南流经柳江盆地后注入渤海。全长70km，其中近60km河段流经山区，并有9条小河汇入，仅下游12km的河段流经倾斜平原。该河流域面积约为618km2，其中560 km2以上为山区，故为山区性河流。大石河水量丰富,多年平均径流量为1.68亿m3，河流补给源以降水为主。4.3.3排泄（泉、水源地、灌溉、人工开采、矿井排水）地下水排泄为含水层系统失去水量的过程。实习区内主要有有泉（见东部落泉水成图）、水源地、

38、灌溉、人工开采、矿井排水。在潮水峪、东部落一带，灰岩裂隙发育，地下水的排泄以泉为主，在填图区也有零星出露，水质较好。在亮甲山有一水源地，提供秦皇岛地区的用水；另外，像柳江煤矿等大中小型矿井降水以及居民区生活及灌溉开采用水都是地下水排泄的主要方式。4.4地下水动态地下水的动态是指环境相互作用下，含水层各要素（水位、水量、水文、水化学成分）随时间变化。就研究区而言，水资源的补给直接或间接来自大气降水，因而地下水动态特征与降水有密切的联系，调查区绝大多数的井水位夏高冬低，泉也多数在雨季出露，大石河、汤河等近年来成为季节河，夏季水位上涨，而春冬季会出现断流。另外，除降水的因素外，地下水动态还受到地形、

39、地质因素的影响。4.5地下水化学特征（野外取样 取样点个数、室内分析、测试项目、结果）地下水中含气体、离子、胶体物质，有机质及微生物等。地下水中主要气体成分为O2、N2、CO2，主要离子成分有Cl-、SO2-4、HCO-3、Na+、K+、Ca2+、Mg2+。反映地下水的化学特征主要用舒卡列夫式表示，水化学特征与气候、地形、地表状况、人类活动、岩性等有关，不同地区，由于含水层岩性及水循环条件不同，其水化学特征也就不同。在实习区经过野外调查采样，一共采样 个，经过室内测试分析Cl、SO4、HCO3、K、Na、ca、mg、TDS等项目可知研究区内水化学类型主要以SO4-CaMg型水和ClSO4-Ca

40、Mg型水为主（见附表-石门寨地区水化学特征表）。分布情况：分布情况,平原区为So4-Ca.Mg型水,局部地区如杨庄，赵庄，欢喜岭地区和魏庄，小傍水，大傍水地区为Cl.So4-Ca.Mg型水，火成岩区为Cl.So4-Ca.Mg型水（详细分区见柳江盆地综合水文地质图）。第五章 地下水水资源计算与评价5.1 计算分区的划分（均衡区、均衡期、参数选取依据、计算公式、计算结果表、结果分析）地下水均衡是以地下水为对象的均衡研究，目的是在于阐明研究对象在某段时间内地下水水量收入与支出间的数量关系，进行均衡计算所选定的区域称为均衡区，它最好是一个具有隔水边界的水文地质单元。对实习区按照渗透系数的不同进行分区，

41、然后分别计算其地下水的入渗量，最后综合补、径、排量进行均衡计算。实习区我们将柳江盆地分为松散岩层均衡区、碎屑岩类均衡区、碳酸盐类均衡区、火成岩类均衡区。5.2 参数的计算与选取不同的区域可选择不同的值，河漫滩取0.4、阶地取0.25，其余支流取0.070.08。Q蒸发为多年平均蒸发量乘以一个系数，在本区该系数可选0.6，降水入渗补给量即为降雨量乘以本区入渗系数X，X向河流两侧取值逐渐减少。均衡期选为一年。5.2.1灰岩区岩溶裂隙水，主要分布于亮甲山组、冶里组、府君山组、张夏组、崮山组等。设其均衡方程如下：收入项-支出项=水量变化量 Q收=Q降雨+Q上游+Q凝+Q越Q支=Q蒸发+Q下游+Q泉+Q

42、开采Q=Shl5.2.2计算煤系地层区的构造裂隙水，主要分布在本溪组、北票组、太原组、山西组等地区。因为其在本区地下水中所占含量较小，计算时就不予以考虑了。 5.3地下水资源计算 根据水文地质学基础水均衡计算，补给项-排泄项=水量变化量。5.3.1补给项补给量主要分为两大部分，地下水补给和大石河径流地表入渗补给。（1）地下水计算分三个区计算，松散岩层分区，岩溶裂隙分区和碎屑岩分区，设其面积分别为A1,A2,A3，据资料显示此地区年平均降雨量为696.5mm,据当地地层岩性及资料查证，入渗系数分别为0.2，0.3,0.05，经测量估算三个区的面积分别为A1= ,A2= ,A3= ,则地下水的补给

43、量为696.5mm*(A1*0.2+A2*0.3+A3*0.05)=(2)计算大石河地表水径流补给，主要通过计算测量河段上下断面的流量，水量变化量即为下渗补给量，经大石河测流附表可以看出,上断面流量Q1= ,下端面流量Q2=则总的补给量为5.3.2排泄项本区总的排泄项主要分三部分蒸发量，井、泉的涌水量。（1） 蒸发量（2） 该地区总的用水量主要为井的涌水量，据资料显示，石门寨地区总人口为4.5万人（2002年），人均用水量为第六章 环境水文地质问题调查实习区的环境水文地质问题主要表现为地下水的过度开采和地下水污染以及地质灾害的影响。6.1水质污染石门寨地区环境问题主要是水质污染，由于石门寨地区

44、工业发展迅速，开设了许多采石场、水泥厂和煤窑，致使大量的工业废水排入河流中，水质受到污染。工业和城市废水通过明渠、暗沟、渗井、渗坑等渗透，以及垃圾的堆放都间接地污染地下水体。这种污染在短时间内恢复尤为困难。在本组调查区水质方面的主要问题是矿化度过高，最大矿化度达400ppm。在黑山窑前村北有一条自西向东流的河流，受大槽沟煤矿的影响，可见水较混浊，水质恶化。现状水环境趋于恶化的主要有：石河，沙河冲积扇，长期受农田有机污染，水中氨盐含量偏高。大石河河段流经浅水营北村河段，直接有废弃煤矸石堆积在河床中，再加上居民乱堆放的生活垃圾，这些地表废弃物所产生的淋滤液对于大石河以及本区地下水的污染是不容忽视的

45、。 6.1水量变化在水文地质调查过程中我们发现，由于亮甲山水源地的开采和当地居民用水、柳江煤矿抽水，该区大部分地区已显缺水趋势，据当地居民介绍，有些曾经历史记载从未干涸过的供水井近几年也开始干涸。在本组填图区，秋子峪东沟、山羊寨等村一些历史记载从未干涸过的水井近几年都出现干涸现象。尤其在山羊寨、柳观峪、柳条庄一线，村内大部分水井已被填埋，供水方式统一改为自来水供水。这严重影响到了但地居民的正常生活以及当地的经济发展。6.2水质污染该地区地下水污染程度也在加剧，主要是由于各类矿井的开采导致，还受到各种生活垃圾的污染。本区地下水的最大特征是矿化度高。在上平山、下平山、韩家岭、李河沟、黑山窑前村、黑

46、山窑后村、付水寨一线环境水文地质问题主要表现为水的矿化度较高，饮用水水垢多，同时黑山窑村附近还建有大槽沟煤矿，对附近各村的地表水、地下水水质影响较大。6.3地质灾害在实习期降雨量大，加之岩石风化程度高，各类大小型地质灾害频发，本组填图区可见到小型滑坡，泥石流，在采石场也可见到小型崩塌。 6.4解决方案水资源利用不合理。在调查过程中发现，村民打井存在盲目性，花了钱却没得到预期的效果，建议组织专业打井队。水资源的开发和利用受到技术经济方面的影响很大，它的开发利用在技术上必须可行，经济上必须合理，所以要大力发展水资源利用技术，发展经济，才能解决当前存在的一系列水问题，走水资源可持续发展之路。要加强管

47、理，逐步实现合理开发利用和保护水资源，充分发挥水资源的综合利用效益。第七章 结论经过半个月的实地调查发现石门寨柳江盆地是一个良好的含水系统。我们对石门寨地区有了一个整体的认识。1、 石门寨地区地质地层出露齐全，地质构造丰富（见石门寨柳江盆地地质剖面图）。2、 柳江盆地地区主要含水层是大石河极其支流的河谷区的松散堆积物、奥陶系灰岩区，府君山组灰岩区。含水层空间巨大，富水性好。主要隔水层为中元古界的混合岩化钾长花岗岩、下马岭组砂砾岩、下寒武系馒头毛庄组的泥页岩，石炭二叠系的砂页岩。详细见综合水文地质图。3、 实际水文地质调查对比发现，火成岩类区的地下水矿化度普遍较低，均低于100ppm，灰岩区矿化度均比较大。研究区孔隙区水与灰岩岩溶裂隙水水量丰富，火成岩区与碎屑岩区水量较少。4、 该区水化学类型主要有Cl.So4-Ca.Mg型 、So4-Ca.Mg型水，详细分布见综合水文地质图。5、 大石河谷分布有河漫滩和一、二、三级阶地（见亮甲山-浅水营北村大石河河谷阶地剖面图），主要含水层沙砾石层延河道呈条带分布。孔隙水分布有均匀连续的水位，其补给源主要有降水入渗、大石河垂向入渗补给以