茂縣牟托泉群水文地質(zhì)條件及成因分析

陳 盟，吳 勇，高東東

(成都理工大學地質(zhì)災害防治與地質(zhì)環(huán)境保護國家專業(yè)實驗室 四川 成都 610059)

茂縣牟托泉群水文地質(zhì)條件及成因分析

陳 盟，吳 勇，高東東

(成都理工大學地質(zhì)災害防治與地質(zhì)環(huán)境保護國家專業(yè)實驗室 四川 成都 610059)

牟托村位于茂縣最南端，是山間河谷階地地貌、洪積扇地貌及泥石流侵蝕地貌綜合作用而成，分布有帶狀泉群，通過水文地質(zhì)調(diào)查工作，結(jié)合Piper圖和指印圖探討分析了該泉的成因，認為該泉是一個受多向補給的下降泉。泉水的補給來源是牟托溝上游的補給和基巖裂隙水及孔隙水的側(cè)向補給。

牟托;泉群;水文地質(zhì)條件;Piper圖;指印圖

茂縣牟托村隸屬南新鎮(zhèn)，位于茂縣最南端，距離汶川縣城12.5 km。牟托溝河道長約18.58 km，多年平均流量0.84 m3/s，該村地處河谷階地，自然條件較好，日照充足，無霜期較長，水熱條件較好，多年平均降水量524.3 mm。

1 地質(zhì)環(huán)境

1.1 地形地貌

牟托村屬于中高山地形，地勢北高南低，西高東低，區(qū)內(nèi)山峰高程在1 904～2 225 m，切割深度500～1 000 m，屬中山地區(qū)，泉群出露高程在1 500～1 510 m之間，呈帶狀分布，可觀測泉點露頭8個。為山間河谷階地地貌、洪積扇地貌及泥石流侵蝕地貌綜合作用而成(見圖1)。

1.2 地層巖性

牟托泉群的區(qū)域地層巖性主要為元古代澂江—晉寧期第三期閃長巖;元古代黃河水群紀下部巖組流紋巖、英安巖夾中酸性凝灰?guī)r—角礫凝灰?guī)r等，在牟托花崗巖中段呈北東～南西向展布，厚度845～1 189 m。新生代第四紀砂、礫、砂土等，厚度0～160 m。

1.3 地質(zhì)構(gòu)造

牟托村構(gòu)造體系屬于龍門山華夏構(gòu)造體系九頂山華夏系構(gòu)造。其中茂汶斷裂的一個分支沿牟托溝～十里鋪復背斜北西側(cè)經(jīng)汶川縣、三尖山、掛思嶺，向北東延入綿陽幅，走向約北東 40°，傾向 315°～330°，傾角 70°～80°。斷層破碎帶寬20 m，上盤向南俯沖，下盤向北俯沖，扭動方式是逆時針。新構(gòu)造運動表現(xiàn)為區(qū)域性地殼急劇上升并伴隨斷裂活動，在上升中有短暫間歇，上升幅度隨時間推移遞減。

圖1 牟托泉群地質(zhì)圖

2 水文地質(zhì)條件

2.1 地下水類型及含水層結(jié)構(gòu)

區(qū)域地下水類型劃分為第四系松散堆積層孔隙水以及基巖裂隙水。松散堆積層孔隙水主要賦存于岷江階地及河漫灘沖積、沖洪積砂礫石層及崩、坡積物中，各含水層均裸露地表，賦存孔隙潛水，埋深較淺，在1～5 m之間。基巖裂隙水賦存于牟托泉背部及上游變質(zhì)巖、中粒花崗巖裂隙中。其分布主要受風化帶深度、裂隙及地貌條件制約。

2.2 地下水的補—徑—排

牟托泉群的補給區(qū)主要是牟托溝區(qū)域，補給區(qū)域內(nèi)裂隙發(fā)育、河床深切，為大氣降水入滲創(chuàng)造了條件。徑流通道主要有基巖裂隙和松散堆積土壤孔隙。該區(qū)早期是泥石流堆積扇，導水性不好，上層松散土壤與下層堆積物之間形成導水通道，以泉的形式形成排泄見圖2。

2.3 水文地球化學特征

牟托村區(qū)域地下水 pH值在7.33～8.08之間，水樣總體上呈弱堿性。水化學類型比較單一，可以分為 HCO3－Ca－Mg型水和HCO3－SO4－Ca－Mg型水，其中牟托溝匯入岷江部位，及其上游，下游的水樣都為 HCO3－Ca－Mg型水，而牟托溝水系和村內(nèi)泉群泉水均為 HCO3－SO4－Ca－Mg型水［2］見表1。

表1 牟托地下水化學組分分析結(jié)果 mg/L

圖2 牟托泉補－徑－排模式圖

3 牟托泉群成因分析

牟托泉群出露的地層是全新統(tǒng)松散堆積層，下部為早期泥石流作用形成，早期泥石流將原砂卵石含水層沖走，以透水性較差的泥石流堆積物代替沉積，其上部被松散堆積物覆蓋，在松散層和泥石流堆積物之間形成了導水通道，形成呈線狀分布的泉水，由牟托泉的補－徑－排模式圖分析可知，泉水與牟托溝之間垂向方向上并無直接的水力關(guān)系。

該處泉水為水質(zhì)良好的淡水，根據(jù)本次調(diào)查取樣進行化學分析，牟托溝和泉群的水化學類型均為 HCO3－SO4－Ca－Mg型，據(jù)監(jiān)測，泉點水溫常年保持在11.0℃左右。從圖4水樣分析指紋圖中可以看出，離子之間的變化趨勢相似，展示了很好的混合作用，從趨勢上看，各類水體陰陽離子趨勢線相近，均能顯示混合作用。再結(jié)合圖3水樣Piper分析圖，據(jù)此分析，牟托泉水和牟托溝上游水質(zhì)具有很好的匹配關(guān)系，牟托泉群地下水與牟托溝上游存在一定的水力關(guān)系［3，4］，接受牟托溝補給，應屬于下降泉類型。對多年平均大氣降雨量和十月泉點監(jiān)測流量進行對比，受大氣降雨的影響，泉點流量隨著大氣降雨量的變化而變化(見圖5)，同時，泉群背部為裂隙節(jié)理及其發(fā)育的變質(zhì)巖區(qū)，表層亦有松散殘坡積物覆蓋，導水性好，因此，牟托泉群也接受其背部的基巖裂隙水和孔隙水的側(cè)向補給。

圖3 水樣Piper分析圖

圖4 水樣分析指印圖

圖5 大氣降雨量和泉流量曲線對比

4 結(jié)語

牟托泉群是一個受第四系松散堆積層孔隙水和基巖裂隙水多向補給控制而形成的下降泉。是由多種地質(zhì)作用綜合作用而成，表層覆蓋的松散堆積層和早期泥石流堆積物之間形成了導水通道，形成呈線狀分布的泉群，并最終排泄到岷江。牟托泉水質(zhì)良好，流量受大氣降雨量的影響，隨大氣降雨的變化而變化。

［1］尹東郊，郝子文，黃友智，等.1∶20萬茂汶幅 灌縣幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告［R］.羅江:四川省地質(zhì)局第二區(qū)域地質(zhì)測量隊，1975.

［2］高海博.四川省茂縣牟托地區(qū)淺層地下水水文地球化學特征初步分析［D］，成都理工大學.2004.5.

［3］沈照理.水文地球化學基礎［M］.北京:地質(zhì)出版社，1986.

［4］胡偉偉，馬致遠，曹海東，等.同位素與水文地球化學方法在礦井突水水源判別中的應用［J］.地球科學與環(huán)境學報，2010(9):32(4):268－271.

Analysis on Hydrogeological Condition＆Its Forming Causes of the Moutuo Springs Area

CHEN Meng，WU Yong，Gao Dong－dong
(National Professional Laboratory of geological disaster prevention and of Environmental protection，Chengdu university of technology Chengdu 610059，Sichuan)

Moutuo village is located in the southern most part of Mao County，It is synthetically aroused by intermountain valley landform，alluvial fan landform and debris flow erosion landform zonal springs are found in the zone，combined with hydrogeological survey，we explored the causes of the springs with Piper Map and Fingerprint Map，then we found that this is a gravity springs by multiway recharge of upstream of Moutuo ditch and lateral supply of bedrock fissure water and pore water.

Moutuo Springs;Hydrogeological condition;Piper Map and;Fingerprint Map

P641.1

A

1004－1184(2011)06－0104－02

2011－06－27

地質(zhì)災害防治與地質(zhì)環(huán)境保護國家重點實驗室自主研究課題(SKLGP2009Z006)

陳盟(1986－)，男，河南商丘人，在讀碩士研究生，研究方向:為環(huán)境水文地質(zhì)。