“含羞泉”水文地質特征及形成機理

謝小國，莫裕科，李勇，林強，羅兵，陶俊利

“含羞泉”水文地質特征及形成機理

謝小國1,2,3，莫裕科1,2,3，李勇4，林強5，羅兵1,2,3，陶俊利1,2,3

（1.四川省華地建設工程有限責任公司，成都 610081；2. 四川省地質礦產勘查開發局成都水文地質工程地質中心，成都 610081；3.四川省環境保護地下水污染防治工程技術中心，成都 610081；4.成都理工大學地球物理學院，成都 610059；5.廣元市朝天區防震減災中心，四川 廣元 628012）

開展“含羞泉”地質調查、地質雷達、地下水化學分析以及觀察試驗，探明泉點原位位置，分析其水文地質特征及“含羞”機理。探明了公路壓覆原位泉點位置；”含羞泉”為斷層下盤單斜儲水構造出露間隙泉，間隙周期變化較大，地下水補給充裕或貧乏時，泉水出現排或斷流、倒流現象。

地質雷達；水文地質；形成機理；“含羞泉”

圖1 “含羞泉”地理位置圖

圖2 “含羞泉”地貌特征

本次工作采用地球物理、地質調查、水質分析等手段，探明“含羞泉”原泉點，分析其水文地質特征和“含羞”機理。

“含羞泉”地處秦巴山地區中部，為侵蝕中山地貌，亞熱帶濕潤季風氣候，夏秋多雨、冬春多風，地表水為安樂河及山間溪溝。

研究區內為揚子準地臺與秦嶺地槽過渡地帶，地質構造以高角度壓性斷裂為主，褶皺多呈短軸狀（孫東，2011）。“含羞泉”南東側為龍門山陸內復合造山帶，東側為米倉山構造帶，斷層屬逆沖斷層，規模較大，斷面起伏，走向為北東55°，傾向為北西。

圖3 研究區地質簡圖（孫東，2011）

1 泉點探測

目前“含羞泉”在鄉道外側近安樂河邊出露，2m2范圍有三個泉點涌水。為讓“含羞泉”真實面目重現，滿足泉點開挖需要，經對比、試驗分析地球物理勘探方法，選擇使用地質雷達進行泉點原位探測。

圖4 泉點原位探測及推斷解釋成果圖

布置地質雷達探測測線3條，編號為：L1、L2、L3，經點測、連測對比試驗優選點測進行探測。地質雷達儀器為SIR-3000，單體屏蔽天線為100MHz，天線發射率為50KHz、單一記錄跡線的采樣點數為1024、迭加次數為100、介電常數為8.0、記錄時窗為200ns，測試點距為0.1m。其中L1測線靠近公路里側，在樁號26—27.5埋深2.7m以下位置地質雷達信號表現為同相軸錯斷，反射信號幅值變化較大，以低頻推斷為泉點涌水影響造成，與公路內側巖壁溶洞相對應；樁號32—33.5埋深1.7m以下位置地質雷達信號幅值較強，呈較明顯的孤立體相位特征，在下部仍有較強反射界面信號，推斷為泉點孔洞范圍，公路內側巖壁已知斷層點位于該區域。經開挖驗證，泉點原位探測位置吻合度高（圖4）。

2 水文地質特征

表1 水樣化學測試結果表

“含羞泉”點出露于斷層帶，斷層上盤為砂質頁巖，節理裂隙發育，多垂直于地層；斷層下盤為白云質石灰巖，巖溶孔隙發育。被第四系塊碎石土覆蓋層。斷層為逆沖斷層，走向北東45°，傾向北西，傾角65°，斷距約5m，發育角礫、礫質土，青苔較多，較兩側濕潤。上盤為厚層灰色、灰黑色砂質頁巖，產狀285°∠44°，張性節理裂隙發育，充填物較少，裂隙寬度幾厘米到幾十厘米不等，基本垂直于地層，不利于層間裂隙水儲存，為降雨等地表水良好徑流通道，補充斷層下盤的碳酸鹽巖孔洞。斷層下盤為灰色、灰白色白云質灰巖，地層傾角變化較大，溶蝕孔洞發育，大小不等、分布不均勻，多充填有泥質碎屑物，為較好的地下水徑流通道和賦存空間，屬斷層形成單斜儲水構造（圖5）。

分別對“含羞泉”泉水、安樂河河水、鄰近溪溝水取樣進行水化學組分測試（表1）。與河水、溪水相比，泉水pH值差別較小，TDS略高，為中偏堿性低礦化。陽離子以Ca2+、Mg2+為主，陰離子以HCO3-、SO42-為主，水化學類型為HCO3-Ca·Mg型，陰陽離子均高于河水、溪水，屬賦存于碳酸鹽巖中地下水露頭。

“含羞泉”受大氣降雨補給，沿斷層上盤砂質頁巖層間孔隙及節理裂隙、溶蝕孔洞等通道，在近安樂河邊的第四系塊碎石土中出露。

203 Investigation of sleep quality and life quality of soldiers in a navy warship troop

圖5 “含羞泉”水文地質剖面圖

表2 泉水涌縮觀測時間表

3 “含羞泉”機理分析

對泉水涌、縮現象進行觀測。

2019年6月14日，睛，觀測到“含羞泉”受車輛震動、人為喊聲、石頭敲擊等聲音影響較大，受震動后泉水出現縮退現象。前一周為睛天。

2019年7月11日，睛，泉涌不止，未觀測到聲音振動與泉涌、退相關性，之前四天均有降雨。

2019年7月12日，睛，經觀測及統計，泉水出現涌、退現象，時間長短不等，但來往車輛、人為振動等聲響與泉水涌、退相關性不明顯，為間歇泉（薛振勇和韓霞，1986；薛振勇，1988；林華玲，2006）。

推斷“含羞泉”的主要成因機理如下：

1）泉水漲、退現象

“含羞泉”間歇周期與含水巖組裂隙溶洞的富水性、補給區水量大小有關。碳酸鹽巖裂隙溶洞發育程度差異較大，呈現不均勻賦存和運移，造成泉水出現漲、退變化特征，與聲音振動無關。

2）泉水倒流

“含羞泉”在近安樂河邊的第四系松散塊碎石土中涌出，當地下水降到臨界水位以下時，泉水斷流。在第四系出現泉水倒流，推斷在比泉口低位置存在隱蔽排泄口。

4 結論

1）通過地質雷達探測及現場調查，探明了被公路壓覆的“含羞泉”原位泉點。

2）“含羞泉”發育于逆沖斷層下盤的白云質灰巖溶洞斷層下盤單斜儲水構造中。

3）“含羞泉”為間隙泉，泉水漲退變化與聲音振動無關。

馮學敏. 1981. 含羞泉[J]. 文明，（2）：22.

梅正星. 1982. 含羞泉[J]. 地球，（6）：20.

薛振勇，韓霞. 1986. 也談四川廣元含羞泉[J]. 地球，（06）：52-53.

薛振勇. 1988. 三訪含羞泉[J]. 大自然，（02）：33-34.

林華玲. 2006. 含羞泉之謎[J]. 科學（中文版），2006（08）：52-53.

孫東. 2011. 米倉山構造帶構造特征及中—新生代構造演化[D]. 成都：成都理工大學.

Hydrogeological Characteristics and Genetic Mechanism of the Shame Spring

XIE Xiao-guo1,2,3MO Yu-ke1,2,3LI Yong4LIN Qiang5LUO Bing1,2,3TAO Jun-li1,2,3

(1-Sichuan Huadi Construction Engineering Co. Lt., Guanghan, Sichuan 610081; 2-Chengdu Center of Hydrogeology and Engineering Geology, SBGEEMR, Chengdu 610081; 3- Sichuan Environmental Protection and Groundwater Pollution Prevention and Control Engineering Technology Center, Chengdu 610081; 4-Geophysical Institute, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059; 5-Earthquake Prevention and Mitigation Centre of Chaotian District, Guangyuan, Guangyuan, Sichuan 628012)

This study does geological survey, geological radar detection, chemical analysis of groundwater for the Shame Spring. The location of the spring source covered by the highway was found. The results indicate that the Shame Spring is a periodic spring originated from the monoclinic water storage structure in footwall of a fault. This spring water appears to discharge or stop flow, reverse flow phenomenon when groundwater supplies are abundant or scarce.

geologic radar; hydrogeology; genetic mechanism; Shame Spring

2020-02-14

謝小國（1992-），男，高級工程師，工程碩士，現主要從事物探與地質工程工作

P641.1

A

1006-0995（2021）01-0067-03

10.3969/j.issn.1006-0995.2021.01.012