臨沂地區寒武奧陶系含水特征及找水應注意的問題

何萬雙+鄧宏文

摘要：臨沂地區多山地，山區地下水資源匱乏，多數鄉村靠天吃飯，如遇干旱少雨，居民生產和生活用水困難，結合我部在2011年在該地區打井抗旱的實地情況，本文對臨沂地區寒武系、奧陶系地層的含水特征進行分析。

臨沂地區地層分區屬華北地層區魯西分區，本區寒武系發育齊全。寒武系、奧陶系地層在臨沂地區分布范圍比較廣泛，在本次抗旱找水打井的蒙陰、沂南、平邑等地均有分布，雖分布面積相對比較小，約占該區山區面積的20%左右，但卻是當地工農業用水及人畜飲水的主要開采含水層組。

一 寒武系地層

寒武系地層包括下寒武統、中寒武統和上寒武統。本區下寒武統由下至上分為饅頭組和毛莊組。本區中寒武統由下至上分為徐莊級和張夏組。本區上寒武統由下至上分為崮山組、長山組和鳳山組。

二 奧陶系地層

奧陶系地層包括下奧陶統和中奧陶統。

按山東省地質志地層劃方法，分本區下奧陶統自下而上分為紙坊莊組、東黃山組、北奄莊組、土峪組、五陽山組五個組，其中紙坊組又分為上下兩個層段。本區中奧陶統自下而上分為閣莊組和八陡組。

三 寒武系巖層含水特征

寒武系主要由石灰巖、白云巖、泥灰巖夾砂巖、頁巖組成，賦存地下水類型為碳酸鹽巖夾碎屑巖類裂隙巖溶水。根據其巖性及富水特征還可進一步細分為三個含水巖組：下寒武統饅頭組，中寒武統張夏組，上寒武統固山、長山、鳳山組。而毛莊組、徐莊組等其它組段地層主要由砂頁巖組成，從而構成相對隔水層組。

（一）下寒武統饅頭組含水特征：饅頭組地層巖性主要以白云巖、灰巖為主，區域含水性好，特別中下部含水相對比較豐富。此次抗旱我部在蒙陰縣的岱崮鎮、坦埠鎮和舊寨鄉等地所打的30多眼井，大多數含水巖組都是饅頭組。在該地區一般只要在區域水位以下有饅頭組中下部灰巖含水巖組，并達到一定厚度，其水井水量大都可達到20噸/時以上。

（二）中寒武統張夏組含水特征：張夏組的厚層鮞狀灰巖段巖溶比較發育，含水性好，是本區富水性比較好區域含水層組之一，但含水的均勻性不如饅頭組好，富水性受構造斷裂控制比較明顯，如蒙陰縣坦埠鎮諸夏村井和舊寨鄉九峪子村井，井位均布在斷層附近，兩井井深分別為109米和80米，水量分別為40噸/時和60噸/時。本區張夏組灰巖大部分出露位置較高，多形成山頂，當地人稱為崮，是一種獨特地貌景觀。

（三）上寒武統含水特征：上寒武統固山組、長山組、鳳山組地層巖性主要由薄層泥質灰巖、竹葉狀灰巖組成，裂隙巖溶發育較差，區域富水性相對較差，但在斷裂破碎帶附近布井水量較大。如蒙陰縣舊寨鄉八里廟村村中舊機井即布在斷層附近，井深90米，水量達40噸/時。在上寒武系布井時，一定要找斷層和裂隙發育帶，否則一般水量很小甚至無水。

四 奧陶系巖層含水特征

本區奧陶系主要石灰巖、白云巖組成，賦存地下類型為碳酸鹽巖類裂隙巖溶水，奧陶系中下統碳酸鹽巖類含水巖組是本區最富水的含水巖組，單井泉涌水量最大可達每晝夜數千立方米。

本次抗旱僅在蒙陰縣就有40多眼井開采含水層為奧陶系巖溶水含水巖組，從這些井鉆井實踐看，本區奧陶系巖層含水特征主要有以下幾個：

一是奧陶系灰巖白云巖巖溶水分布十分不均勻，其富水性主要受地質構造控制。地下水主要富集在裂隙巖溶發育帶，如各種斷層帶及其影響帶、各種裂隙密集帶、與侵入巖體的接觸帶、與非可溶巖層接觸帶，以及背斜核部等構造張裂密集發育帶等。而在裂隙巖溶發育差的地域，富水性極差。如在蒙陰縣大常路鎮薛家官莊村，先后在該村布井3眼，前兩眼井井深160—190之間，水量僅3—5噸/時，而第三眼井正打在裂隙巖溶發育帶上，水量達60噸/時，水量相差十幾倍。

二是從各組段巖層富水性上看，中奧陶統各組段要比下奧陶統各組段富水性好。中奧陶統特別是上部灰巖白云巖由沉積間斷出露地表遭受長期剝蝕，巖溶比較發育，富水性好。如蒙陰縣大常路鎮于洼村井，即位于奧陶系中統上部灰巖分布區，井深80米，水量為30噸/時。另外奧陶系中統頂部與石炭系或侏羅系接觸帶附近灰巖裂隙巖溶發育，富水性較好，打井成功率高，并且在河谷低洼地帶還有巖溶大泉出露，如蒙陰縣大常路鎮南泉村巖溶大泉，泉流量達100噸/時以上，目前是附近多個村莊的集中供水水源，泉水流量比較穩定。

三是分布在地勢低洼匯水條件好的排泄區的奧陶系灰巖分布區巖溶發育相對比較均勻，區域含水性比較好，水量也比較豐富。如蒙陰縣垛莊鎮、界牌鎮、桃虛鎮和沂南縣的沂南—磚埠子（為灰巖隱伏區）等地區大部分位于奧陶系灰巖巖溶水排泄區，所打的井水量大都在30噸/時以上，大的可達100噸/時。如垛莊鎮后里村井，井深84米，水量為100噸/時。在巖溶水排泄區打井成功率較高。

四是分布在地勢較高的補給區和徑流區的奧陶系灰巖白云巖，巖溶發育極為不均勻，含水性受構造控制更為明顯，在構造斷裂帶附近巖溶發育，富水性好，其它地域則巖溶發育差，含水貧乏。如蒙陰縣聯城鎮小山口村即位于奧陶系灰巖補給區，歷史上長期缺水，當地井隊先后打了3眼深井都能未出水，我部經過祥細勘察，將井位布在一條斷層旁側，成井深度110米，水量達30噸/時，解決了該村祖祖輩輩吃水難問題。因此，在奧陶系灰巖補給徑流區，必須尋找裂隙巖溶發育帶方可布井。

在奧陶系巖溶水分布區布井時，要首先尋找裂隙巖溶發育帶，其次要考慮巖溶比較發育的排泄區，第三還考慮地層組段巖性特點。

結束語：本區寒武系包括三個裂隙巖溶水含水巖組，其中以下寒武統饅頭組含巖組區域含水性最好，打井成率最高；中寒武統以張夏組鮞狀灰巖層段含水性最好，且富水性主要受構造制；上寒武統固山、長山、鳳山組灰巖白云巖含水巖組富水性最差，且富水性受構造控制明顯。

奧陶系裂隙巖溶水含水巖組是本區最富水的含水巖組，其中以中奧陶統上部富水性最好，下奧陶統中上段要比下段富水性好；地處地形低洼的排泄區要比地勢較高的補給徑流區富水性好。奧陶系灰巖裂隙巖溶水分布十分不均勻。