第3章 水文地质特征
3.1 地下水的赋存条件与分布规律
受地质与构造、地貌与植被、气象与水文等自然因素的制约,研究区有松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水及基岩裂隙水3种地下水类型,其水质和导水性明显受这些因素影响而呈现着明显的规律性。
3.1.1 地质与构造因素
地质与构造因素是地下水赋存和流动的主导因素。研究区广泛分布的中生界火山岩系,包括南园组、小溪组及石帽山群等地层单位,总厚度达数千米至万余米,基本为酸性、中酸性火山熔岩夹火山碎屑岩,前者呈层块状,孔隙性极小,就岩石本身而言,没有地下水赋存及运动的条件,但在成岩过程中及之后的褶皱、断裂中,产生了不同程度的节理、构造裂隙,并在浅部发育网状风化裂隙,导水性不均匀,泉流量一般为0.01~0.3L/s,汇水条件较好的一些断裂泉流量为0.3~1.0L/s。火山碎屑岩类泉流量更小,通常小于0.1L/s,可以认为不含水层。
燕山早期及晚期侵入岩类,或者沿海动力变质岩类,岩性为风化花岗岩和含节理裂隙的侵入岩,基本属裂隙性含水岩类,导水性分布不均。
第四系松散岩类是研究区内导水性好的地层,主要含水层为龙海组、东山组、长乐组及山区全新统的砂砾卵石、泥质砂砾卵石、砂、泥质砂等,具有良好的透水性及含水性,其导水性主要取决于含水层的埋藏条件、厚度及泥质含量的多少。一般而言,滨海平原区古河道、现代河床、漫滩、心滩、迎风外海岸带、较大的岛屿地区,含水层厚,导水性较大,单井或单孔出水量在100~1000m3/d,局部可达3000m3/d,常成为工农业用水水源,如泉州平原的晋江两侧。
大面积基岩裂隙水主要受地质构造,特别是断裂构造对地下水的赋存与分布起着主导作用,不同的构造体系、不同的力学性质、不同规模的断裂或断裂破碎带,互相交织组合,造成了相对储水断裂及导水地段。一般说来,两大构造体系的交汇部位、断裂密集带、短促的张性断裂带、压扭性断裂之上盘及红土台地区活动断裂等导水性较强。
1.晋江深沪导水断裂
该断裂属新华夏系长乐-南澳断裂带。该区段由较密集的数条近平行压性断裂组成,呈北东向展布,带内岩石强烈片麻理化及混合岩化。宽2~3km,长约18km,位于晋江金井半岛边缘,北侧为泉州湾,南侧为围头澳,东部为台湾海峡,西接红土台地,为低缓丘陵地形。构造脉状裂隙水主要赋存于西侧山脚地带,泉点多出露于与北西向短小张断裂交汇部位。由于过量开采或近期的新构造活动,泉流量减小。1960年的1∶5万农田供水勘测曾测得5处大泉,流量0.79~5L/s,1979年福建省水文地质工程地质队量测古安泉和深沪大泉,古安泉流量由当年5L/s递减为0.86L/s,深沪大泉扩建成大口井,流量达4~5L/s。1999年和本次调查均未测量到。
2.马甲充水断裂
该断裂位于泉州乌潭水库东侧。属新华夏构造体系,在宽1~2km内由3条近于平行的压扭性断裂组成。长度为数千米至十余千米,北段走向北东,有华夏系断裂斜交复合。南段走向北北东,并发育数条横向张性断裂,倾向北西。南端有河市南北向断裂斜接,并有横向张性断裂。带内主要是南园组火山熔岩,普遍挤压破碎,具有不同程度的硅化、叶腊石化及绿泥石化的特征。东侧为平行的北东向山脊,西侧山麓,地下水主要富集在西侧及南端,泉点较密,在汇水条件较好的泉点,流量曾高达2.05L/s,流量四季变化不大,表明补给源充足及循环深度较大。
3.惠安红土台地区涂寨化工厂官运水断裂
该断裂位于惠安涂寨,主要是燕山晚期花岗斑岩脉沿燕山期花岗闪长岩体中北北东向断裂带贯入,尔后又有多次继承性断裂活动,使脉岩又产生新的破碎及轻微硅化作用,另外还可能有北西向横向张性断裂交汇。花岗斑岩脉呈北东50°展布,倾向南东,倾角30°~50°,斑状结构,斑晶为锥状石英及红色长石,基质隐晶质或细晶质,裂隙发达,有经微硅化现象;围岩花岗闪长岩,粗粒花岗结构,节理稀疏。两者抗风化能力显著差异,因而脉岩突出地表。在发达的风化带内,脉岩相对导水性较强,具有集水廊道作用。
闽东南地质大队曾于1971年和1975年两次为涂寨工厂进行勘探,先后打了4个探采结合孔。4个孔的钻孔资料表明断裂上盘比较导水。其中ZK1孔,深116m,含水段为地面下17.29~33.87m,为碎块花岗斑岩,水位深度2.22m,最大降深4.5m,出水量319.08m3/d;ZK2孔,深74.32m,含水段地面下12.68~30.56m,岩性同ZK1一样,水位深度2.25m,最大降深4.05m,出水量681.7m3/d。两孔间在抽水试验中发现有明显的水力联系,进行互阻试验,结果总出水量为900m3/d。如果以推断降深7m计算,出水量1000m3/d以上。
3.1.2 地貌与植被影响
研究区地下水基本来自于降雨入渗补给。不同的地貌和植被覆盖程度影响着降雨的入渗。在有侵蚀构造的中低山区,植被覆盖率较高,地形起伏大,切割较深,地下水资源不丰富,据前人调查,枯季地下水径流模数为0.34~7.53L/(s-km2)。在丘陵区,地势较低,植被不完整,地下水资源较贫乏,前人调查的枯季地下水径流模数为0.25~2.54L/(s-km2)。红土台地区,属剥蚀地貌,植被覆盖率低,地形起伏不大,但风化壳极发育,其导水性较均匀。据前人统计,大量民井单井出水量为5~10m3/d。该区域沟谷水流多为季节性水流,在枯水季节因为地下水开采量增大地下水位降低。据前人统计年平均地下径流模数为4~7.5L/(s-km2)。在条形洼地、马蹄形洼地地下水相对集中。滨海平原、山间盆地等堆积地貌区,地下水相对较丰富,以一级阶地最好,二级阶地次之,三级阶地最差。现代河床、心滩、漫滩、河流两岸、古河道及迎风外海岸带地下水最富集。在现代风砂地形区,由于表面松散砂的存在,可大量接受降雨补给,也富集一定量的地下淡水。滨海岸及河口区,由于地形低洼,地下水交替缓慢,至今仍为半咸水或咸水。
3.1.3 气象及水文条件影响
气象条件直接影响着降雨量及降雨季节的分配,从而影响着地下水的补给量。气温、湿度、风向、风速、蒸发量等要素对地下水影响较小。河流、水库、水塘、渠道及海洋等水文条件也影响着地下水补给和排泄。如每年11月至次年2月为枯水期,5—9月为丰水期。在丰水期地下水位高,沿江两侧补给地下水量大,地下水位相对较高。例如滨海平原区晋江,在沿江两侧河流补给地下水量大,加上含水层相对较厚,地下水资源较为丰富。