云南平远干旱盆地地质构造赋水性浅析

摘要：平远盆地属地质构造和水文地质条件特别复杂的高原型岩溶盆地，洞穴资源十分丰富，但找水十分困难。盆地大水量的水文井都与地质构造有关，特别是与断裂构造关系密切。富水块段都处在一些特殊地质构造位置和水文地质单元上，这些规律性对探索平远盆地的找水方向和选择供水井位置大有益处。

关键词：高原型岩溶盆地；地质构造赋水性

中图分类号：P941.75 文献标识码：A 文章编号：

滇南干旱盆地中，平远盆地面积最大（汇水面积1485km2）、海拔最高（坝区1461－1480m、山区最高2775.6m）、干旱最严重（多年平均降水量940mm，仅及邻县马关1900mm的二分之一；年蒸发量与年降水量的比值为1.298－1.668，蒸发量明显大于降水量）、地质构造和水文地质条件特别复杂（断裂构造十分发育、处于珠江流域和红河流域的地表分水岭地带）。

平远盆地及其周边地区是云南省的锰矿开采、锰铁合金冶炼主要基地；是文山州主要粮食产区、辣椒产销基地，区位优势十分明显。解决盆地供水问题，开发利用地下水资源，对发展地方经济、指导滇南干旱盆地找水有重要意义。

1含（隔）水岩组划分

由新至老将盆地地层划分为六个含（隔）水岩组：

(1) 新生代碎屑岩（相对）隔水岩组：由第四系（Q）、新近系（N）和古近系（E）组成。第四系（Q）分布于盆地内坝区；第三系（N、E）分布于盆地南部，分布不连续，厚度不稳定,厚378.91m。

(2) 中生代碎屑岩（相对）隔水岩组：由上三叠统火把冲组(T3h)、鸟格组（T3n）和中三叠统法郎组（T2f）组成。分布于盆地南北山区地带，面积242.92km2，约占盆地总面积的16.36%。

厚214.4―1266.8m

(3) 中生代碳酸盐岩含水岩组：由中三叠统个旧组上段（T2g2）、下段（T2g1）和下三叠统永宁镇组（T1y）组成。全盆地大面积出露，面积1019.4km2，占盆地总面积的68.66%，厚2499.5―3381.2m。

(4) 中生代―古生代碎屑岩、火成岩（相对）隔水岩组：由下三叠统飞仙关组（T1f）、上二叠统龙潭组（P2l）和峨眉山玄武岩组（P2β）组成，盆地边缘山区地带零星出露，面积111.48km2，占盆地总面积的7.5%，厚199.9―901.7m。

(5) 古生代碳酸盐岩含水岩组：由下二叠统（P1）、石炭系（C）、上泥盆统（D3）、中泥盆统东岗岭组（D2d）组成。分布于盆地南缘的母鸡山―德厚―红石岩老寨一带，面积94.57km2，占盆地总面积的6.36%，厚291.4―2190.29m。

(6) 古生代碎屑岩（相对）隔水岩组：下泥盆统坡脚组（D1p）地层。仅在局部地区零星出露，厚315.3m。

2 地质构造赋水性

2.1 构造单元的划分

盆地处在华南褶皱系右江褶皱带与扬子准地台两大大地构造单位结合部，内部构造显得十分复杂。按照构造的综合特征，将盆地分为三个构造区：

①西区：西以开鸣断裂（F2）为界，东以文（山）―麻（栗坡）断裂（F1）为界，是盆地的主体部分。夹持于上述两断裂之间的盆地西构造区，由一系列北东向排列的褶皱构成，褶皱长度10―20km，宽1―4km不等，一般向斜比背斜宽缓，西部比东部宽缓，褶皱的翼部常伴生有平行的小断层。

区内规模较大的断裂有平远街断裂（F6）、车白泥断裂（F8），均属南北向断裂。磨龙一带地表可见角砾岩，角砾岩成分为白云岩、灰岩，胶结较好，不透水，是良好的阻水边界。

②东区：指文麻断裂（F1）与海子断裂（F3）之间地段，约占盆地面积的四分之一多。

东区构造非常复杂，几乎全由中小断裂或残留小型褶皱组成，断层线长度一般数千米，走向各异，有不厚且不连续的角砾岩分布。

③、北区：海子断裂（F3）以北地段。构造较为简单，主要断层和褶皱均作东西向平行排列。永和断裂（F4）是北区的主要断裂，全长105千米，属压扭性，东盘、西盘由法郎组（T2f）地层组成两个平行的向斜，在较强的压应力作用下，法郎组（T2f）地层产状零乱。

2.2地质构造的水文地质特性

①、断层：总观盆地诸断层，伴生有断层角砾岩带的有F1、F3、F6、F8、F10、F14、F15、F18等，断层角砾由碳酸盐岩组成，钙质胶结，紧密坚硬，经抽水证实不含水。见表1：

表1平远盆地断层抽水成果表

尽管如此，由这种角砾岩所组成的隔水“墙”也不是铁板一块，在ZK51孔的角砾岩中见直径0.68m的溶洞，说明后期构造和溶蚀作用破坏隔水“墙”的完整，在差黑海东侧也见到溶洞，水即通过溶洞向F1东侧排泄。

断层角砾岩带两侧的断层影响带，一般含水性较好，富水性较均一。水量丰富的秃水寨和稼依两个块段均位于以断裂为主的构造区（东区）内。平远街正处在各组断裂的交汇部位，伴生小断裂和裂隙比较发育，同样形成了富水区，ZK60孔和ZK116孔均证实为裂隙水，孔内不见小溶洞。断层的影响带内，地下水的活动也可使溶隙扩大而形成小溶洞，如ZK114、ZK113、ZK112。

②、褶皱：本区较为常见向斜山、背斜谷。背斜轴部张性裂隙的发育，为地表提供水入渗的良好条件。典型的实例有老鹰山北背斜，其轴部形成波立谷，受水面积达20km2多，巨美背斜轴部出露少量石炭系、二叠系灰岩，虽处于隔水岩组包围中，却因张性裂隙发育，岩溶也很发育，且已延伸到隔水岩层之下百米以上深度。斗南向斜及盆地北东部的几个向斜均组成较完整的地表分水岭，向斜轴部法郎组（T2f）碎屑岩，地表水系发育，但岩石含水性差，特别是河地表深部，法郎组下部灰岩已处于岩溶层下界以下，因而向斜山构成的地表分水岭，一般也是地下分水岭。

3 盆地典型地质构造赋水性分析

对盆地地下水赋存状态影响最深远、富水特征最典型的控水断层要数文（山）―麻（栗坡）断裂（F1）和平远街断裂（F6）。

F1断层走向北西―南东，倾向北东，为高角度压扭性逆断层。断层带断层角砾岩十分发育，钙泥质紧密胶结；F6断层走向近南北，倾向近西，倾角大于60°，为压性逆断层，顺断裂带断层角砾岩发育，多处被第四系（Q）覆盖。

F1、F6两组断裂控水十分明显，经多年实践证实，平远盆地坝区主要富水块段的形成和分布均由F1、F6断层控制，受其影响，盆地坝区存在两个富水块段：即文（山）―麻（栗坡）断裂（F1）北东盘（上盘）的A区，平远街断裂（F6）西盘（上盘）的B区。A、B两区是平远盆地地下水的主要赋存区，盆地地下水供水均来自该两区，施工的供水钻井最多（A区钻孔40个，B区钻孔11个）。夹持于F1、F6两组断裂之间的区块，由于受两组断裂阻水作用的影响，所施工的水文钻孔均因水量太低未成井，无利用价值。

为便于分析受F1、F6断裂影响带控制和影响的A、B块段的赋水特征，尝试采用数理统计的原理和方法来分析研究典型性A、B区块的富水趋势和特征。

3.1 A区（块段）

①基本情况

A区先后共施工40个钻孔，其中抽水孔35个，地质孔5个，单孔日出水量频数分布见表2：

表2平远盆地A区单孔日出水量频数分布表

②、钻孔单孔日出水量的置信区间估计

规定在置信度100（1-a）%=95%条件下，估计单孔日出水量均值M的置信区间。

据计算，A区钻孔总出水量20809m3 /d

均值594.54m3

方差：132701

标准离差： S=364.28m3

故此，水量均值的95%置信区间为，代入已知数查表并计算后得“（469.50，719.58）”,即为所求的置信区间，也就是说，在A区施工钻孔，可能打出日出水量在469.50―719.58m3/d的水井，这种可靠程度有95%。整个平远盆地，多年工作证实, 岩溶发育深度在200m左右。因此，施工的钻孔深度也应在200m以上，否则，不可能达到上述指标。此外，孔径也应与参加数理分析的钻孔相近,一般 R 273mm 开孔,R 150mm 终孔。

3.2B区（块段）

B区相继施工钻孔11个，其中抽水孔10个，地质孔1个。该区单孔日出水量频数分布详见表3。

表3 平远盆地B区单孔日出水量频数

通过正态概率纸检验，各点连线不呈一直线，特别是中间一点离直线较远，所以，认为B区单孔日出水量不服从正态分布型式，揭示了B区地下富水性极不均一的特点，这与B区所处的构造位置是相适应的，因为B区为各向构造的交汇部位，以脉状构造裂隙水为主，富水性极不均。

水量平均值：668.4m3/d

水量方差： 359612.04

水量标准离差：S=599.68m3/d

可见，B区水量标准离差大（S=599.68m3/d），更进一步说明该区地下水的分布是极不均匀的。

参考文献

〔1〕沈照理，刘光亚，杨成田等 . 水文地质学〔M〕. 北京：科学出版社 .

〔2〕王宇，张贵，段乔文 . 云南严重缺少地下水勘查示范工程实例〔C〕. 中国地质调查局编，北京：地质出版社 .