郭振林, 劉莎莎, 杜嘉祥, 唐谷清, 田大威, 劉 峰, 焦劍妮
(1.華北地質(zhì)勘查局綜合普查大隊,河北 燕郊 065201; 2.河北省地礦局第七地質(zhì)大隊,河北 燕郊 065201)
調(diào)查區(qū)位于華北地臺北緣(Ⅰ級)之上,東西橫跨半截塔斷凹(Ⅳ級)、上黃旗穹斷束(Ⅳ級)和隆化斷凹(Ⅳ級)(圖1 )。
區(qū)內(nèi)地殼變動依賴斷裂構(gòu)造變形。由于斷裂構(gòu)造先后相繼的地質(zhì)作用,區(qū)內(nèi)構(gòu)造格局早二疊世以前為古老的近東西向構(gòu)造線,三疊紀期間形成北東向構(gòu)造格局上疊于古老的近東西向基底構(gòu)造之上,侏羅紀—早白堊世期間形成東西向排布的盆—山構(gòu)造。
圖1 構(gòu)造綱要圖
近東西向構(gòu)造主要由東西向或近東西向的隆起帶及壓性或張扭性斷裂組成,其變質(zhì)地層的出露及片理方向在一定程度上也反映了東西向構(gòu)造的特征。北東向構(gòu)造是本區(qū)的主體構(gòu)造之一,為其構(gòu)造輪廓的基礎(chǔ)。
韓家店構(gòu)造為隆化斷裂的次級構(gòu)造,正斷層:北東向走向,南東傾向,傾角60°,表現(xiàn)為花崗巖與張家口組地層明顯錯開,形成負地形,具有斷層角礫巖、斷層泥和擦痕,有斷層泉水溢出,有巖脈侵入。
水源地山泉水出露地段為次火山巖發(fā)育地段,同時受南西向張性碎裂巖帶和北東向右行張扭性斷裂構(gòu)造控制。地下水在交匯地段出露,形成山泉水眼。
和區(qū)域上侏羅紀張家口同期,潛流紋巖上侵粗?;◢弾r(圖2),形成次火山機構(gòu),主要表現(xiàn)為產(chǎn)生侵入角礫巖和充填脈巖(張性構(gòu)造節(jié)理發(fā)育)。同時,在次火山機構(gòu)附近形成南東向弧形張性裂隙構(gòu)造?;⌒嗡榱褞r帶控制長約1.5 km,寬約200 m,地貌上為弧形溝谷,走向310°,傾向南西,傾角近于直立。
圖2 粗?;◢弾r為后期潛流紋巖上侵
后期受北西向構(gòu)造應力作用,形成北東向右行張扭性構(gòu)造,長約2 km,走向50°,傾向北東,傾角85°。斷裂面光滑平整。右行張扭性斷裂切割弧形碎裂巖帶,破壞前期構(gòu)造。
該區(qū)在巖漿活動期后發(fā)生構(gòu)造活動(圖3),在巖體邊部形成碎裂巖化,形成儲水構(gòu)造。后期受北西向構(gòu)造應力作用,和前期構(gòu)造交匯,地下水在交匯地段出露,形成山泉水眼。
圖3 泉眼邊陡傾張性裂隙
通過聯(lián)合剖面法辨識“正交點”和“反交點”來推斷水源地構(gòu)造位置。對于視電阻率,交點左側(cè)ρA大于ρB為正交點,一般為低阻構(gòu)造的反應;交點左側(cè)ρA小于ρB為反交點,一般為高阻體反應。對于視極化率,交點左側(cè)ηA大于ηB為正交點,一般為高極化體的反應;交點左側(cè)ηA小于ηB為反交點,一般為低極化體的反應。通過交點位置判斷構(gòu)造位置,利用視電阻率曲線交點兩側(cè)面積大小,參考視極化率曲線交點位置,判別構(gòu)造傾向。
對聯(lián)合1號剖面(圖4)進行分析,推測在248點存在一個低阻高極化體,傾向南西。結(jié)合地質(zhì)剖面資料,該位置存在含水構(gòu)造破碎,異常體位置與構(gòu)造破碎位置相吻合,由含水構(gòu)造破碎所引起,為構(gòu)造破碎的富水地段。綜合地質(zhì)、物探資料,富水地段位置位于破碎帶北東側(cè)邊緣,含水構(gòu)造破碎帶傾向南西。
圖4 聯(lián)合剖面1號線綜合曲線圖
對聯(lián)合2號剖面(圖5)進行分析,推測在230點存在一個低阻高極化體,傾角近似直立。結(jié)合地質(zhì)剖面資料,該位置存在一條斷裂構(gòu)造,異常體位置與斷裂構(gòu)造位置相吻合,由含水斷裂構(gòu)造所引起,為斷裂構(gòu)造的富水地段。綜合地質(zhì)、物探資料,斷裂構(gòu)造傾角較大,近似直立。
圖5 聯(lián)合剖面2號線綜合曲線圖
激電測深斷面視電阻率特征明顯,0~5 m深度視電阻率值在150 Ω·m以下,呈現(xiàn)為低阻區(qū);5~100 m深度視電阻率值為150~300 Ω·m,為中低阻區(qū);100 m深度以下視電阻率在300 Ω·m以上,為高阻區(qū)。根據(jù)以上視電阻率分布特征與地質(zhì)資料,做出以下推測:
(1)淺地表1~5 m深度范圍內(nèi),低阻區(qū)由河道沉積的第四系殘坡積物所引起,深度分布不均勻。
(2)深度5~100 m范圍內(nèi),212~222點號范圍中阻帶由粗?;◢弾r風化層所引起;222~256點號“U”型低阻區(qū)由含水破碎構(gòu)造帶所引起,為構(gòu)造破碎的富水地段,深度達100 m;226點位置存在一個近似直立的低阻高極化體,推測為一條斷裂構(gòu)造帶。
(3)深度100 m以下,視電阻率連續(xù)性較好,為完整的基巖層。
碳酸鹽巖類巖石和火山巖巖類巖石經(jīng)風化作用,分解出來的Sr、SiO2、SiO3等可溶組分被降水淋濾溶解,一部分隨地面徑流匯入江河湖海,一部分沿地層的節(jié)理裂隙滲入地下,形成含鍶和偏硅酸等成分的地下水。這些含鍶的偏硅酸等元素的地下水沿地層的節(jié)理、裂隙由補給區(qū)流向泉水出露點,在徑流過程中不斷與圍巖發(fā)生水解作用,使地下水中偏硅酸和鍶等成分的含量不斷增加,形成鍶和偏硅酸型的山泉水。
控制韓家店山泉水的為南東西弧形張性構(gòu)造和與之交匯的北東向張扭性構(gòu)造。北東向張扭性構(gòu)造為含水構(gòu)造破碎帶,北西段走向近北西,傾向南西;南東段走向偏轉(zhuǎn)為南東東向,傾向北東,受地形影響,地下水沿北東向構(gòu)造裂隙上侵,在兩構(gòu)造交匯附近溢出地表,形成自流泉。在斷層交接、切割部位富水性較強,泉眼出露。