莱芜盆地岩溶地下水富集规律

基于在莱芜盆地开展的水文地质调查与泉水保护工作,通过资料收集、野外地质调查、水文地质钻探及岩矿测试,对区内碳酸盐岩岩溶发育特征及富水规律进行研究。结果表明:莱芜盆地碳酸盐岩分布受构造控制明显,集中分布在盆地南部,呈单斜状产出,在盆地北缘、东缘地区零星分布;岩溶发育受地层岩性、地质构造、地下水动力条件及岩浆侵入等多因素影响;地表岩溶形态以溶沟、溶槽为主,地下岩溶以溶蚀裂隙、溶孔溶洞为主,主要发育400 m以浅;岩溶水主要富集在多期构造断块区域、阻水断裂形成的上盘、地下水承压排泄区及莱芜矿山背斜两翼岩溶发育区。研究结果可为鲁中南缺水山区地下水资源开发与利用提供科学技术支撑。

莱芜盆地构造演化特征及水文地质意义

为研究莱芜盆地构造演化特征及其对水文地质特征的影响,利用平衡剖面原理结合资料分析对莱芜盆地伸展速率、主要断裂活动速率进行计算,恢复了盆地构造演化史。利用96口钻孔及饮水井调查数据,将盆地岩溶水系统模式划分为“顺置式”和“逆置式”两种,并从构造位置、含水岩组类型、岩溶地下水补排条件及水化学性质对比分析其特征;结合野外地质调查,研究了枣园、吴小庄-双泉村2处受燕山期岩浆侵入影响形成的岩溶地下水富集带的水文地质特征;钻探结果,盆地部分地区古近系地层发育半固结砂砾岩,含水岩组兼具孔隙水及裂隙水特征,富水性好。

山东莱芜盆地新近纪山旺组的发现及意义

最近在莱芜盆地新发现了山旺组,它的特征与临朐一带的山旺组相似,也是由粘土岩、页岩与玄武岩组成,并含有丰富的鱼类、蜻蜓、介形类、鳖类及植物化石,是"山旺化石"的重要补充。这一发现,说明新近纪早期,在鲁西除山旺地区之外,其他的新生代盆地中也可能有同时代地层沉积。该套地层中所赋存的相关资源的调查应引起地质工作者的高度重视。

山东莱芜盆地西北缘古近系半固结含水岩组的特征及其成因

通过岩心、测井、地下水常规离子组分及氢氧同位素样品测试对分布在莱芜盆地西北缘古近系半固结含水岩组物性、水化学特征及地下水补给循环特征进行研究;结合古新世以来盆地沉积演化史及含水层成岩阶段划分,分析半固结含水层地下水富集模式。结果表明,埋深100m以下的古近系砂砾岩含水层,长期处在早成岩A期,呈弱固结-半固结状态,兼具裂隙与孔隙含水层特性,且以孔隙为主。与碳酸盐岩含水层水化学特征相似,水化学类型为HCO3-Ca·Mg型,现代大气降水作为地下水主要补给来源,蒸发浓缩作用,碳酸盐岩、石膏及盐岩溶解参与了地下水化学组分形成。在莱芜盆地北部边界断裂处,部分断裂所夹断块可作为古近系含水岩组应急找水靶区。

山东省莱芜盆地岩溶塌陷风险性评价

莱芜盆地岩溶塌陷范围广、陷坑数量多,持续时间长,是山东省岩溶塌陷最集中的地区之一,加之区内人口众多,经济发达,岩溶塌陷对生命财产威胁极大,进行风险性评价有利于莱芜市地质灾害预防工作开展,并对城市规划及矿产资源开发利用有指导意义。

牟汶河中上游河水离子组成特征及其影响因素

为研究牟汶河中上游河水化学特征,分析河水离子来源,采集21组干流和支流河水样品,利用数理统计、Piper三线图及沿流程组分变化图分析主要离子组分、水化学类型及水化学空间变化特征;利用Gibbs图和离子比值相关性分析水化学组分控制因素。结果表明,河水离子组分以Ca^(2+)、Na^(+)、Mg^(2+)、SO_(4)^(2-)、HCO_(3)^(-)、Cl^(-)为主;干流水化学类型主要为SO_(4)·Cl-Ca·Na型,支流水化学类型主要为HCO_(3)·SO_(4)-Ca·Mg型;河水水化学组分除来自碳酸盐矿物和硅铝酸盐矿物的风化溶解贡献外,牟汶河支流瀛汶河水受农业活动影响,干流及其他支流河水受工矿活动影响;大气降水对区内河水水化学组分影响较小。

山东莱芜盆地东部水文地质条件及富水块段特征

基于在莱芜盆地开展的1∶5万水文地质调查工作,详细论述了盆地东部地区水文地质条件,将区内地下水类型划分为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类裂隙岩溶水、碎屑岩类孔隙裂隙水与岩浆岩变质岩类裂隙水四类,并总结了其含水岩组富水性;分析了区内地下水补给、径流、排泄特征与地下水动态变化特征;通过收集分析区内钻孔资料,总结了岩溶区岩溶发育特征,发现区内岩溶发育主要集中在200 m以浅,以溶蚀裂隙、蜂窝状溶孔为主;对清泥沟断裂、兴隆山-高峪铺断裂、铜冶店-孙祖断裂等主要控水断裂进行分析,提出东泉、清泥沟、丈八丘三个岩溶水富水块段,分析了各块段的富水机理,并提出各富水块段允许开采地下水量,为地下水合理开发利用提供一定参考资料。

莱芜盆地牟汶河流域水体同位素特征与分析

通过对莱芜盆地牟汶河流域附近不同水体进行取样,采用氢氧同位素进行分析,初步研究了牟汶河流域上游不同类型地下水氢氧同位素分布特征,分析了地下水补给来源及循环机理。研究结果表明:莱芜盆地东部牟汶河上游地区,松散岩类孔隙水、岩浆岩变质岩类裂隙水补给来源主要为大气降水,地下水循环速度较快;岩溶水除接受大气降水补给外,还接受其他类型地下水间接补给;整体上研究区内地下水循环更新速度较快,均为0~10年左右新水。

鲁中地区泰安-莱芜断陷盆地地下水水质安全性评价

地下水水质安全性评价是地下水资源保护的关键环节。为了阐明鲁中泰安-莱芜断陷盆地地下水水质安全性,本次研究系统评价研究区地下水水质现状、水质变化趋势和地下水污染风险,并以此为基础开展地下水污染预警分级,揭示地下水水质安全性。评价结果显示,研究区内地下水污染预警等级分为巨警、重警和中警3个级别。其中,巨警区占研究区总面积的21%,表明该区地下水水质极不安全;重警区占研究区总面积的26%,主要分布在巨警区外围约5km范围,地下水水质不安全;其他地区为中警区,占研究区总面积的53%,地下水水质临界安全。该研究可为鲁中地区泰安-莱芜断陷盆地地下水资源保护及合理开发利用提供有力支撑。

山东莱芜盆地火山碎屑岩锆石U-Pb年代学研究

山东山旺盆地的山旺组硅藻土沉积，素以保存化石精美而被称为地质历史的“万卷书”，最近在莱芜盆地也发现了相似的硅藻土沉积和化石保存。山旺盆地的山旺组上下都为玄武岩，最新的^40Ar/^39Ar定年结果山旺组下部玄武岩为21.0 Ma,而上部玄武岩为17.3 Ma左右；夹在山旺组中的玄武岩在17～18 Ma左右，因此判断山旺组的年龄大致为17-21 Ma。为了判断莱芜盆地的硅藻土沉积是否与山旺盆地的山旺组沉积于同一时代，对山东莱芜盆地中玄武质火山凝灰岩中的锆石进行了U-Pb定年和微量元素测定，Th/U比值为0.68～1.37，表明为岩浆成因锆石。定年结果表明莱芜盆地中玄武质火山岩的最后一次喷发时间在14.5±0.3 Ma，与山旺盆地山旺组相比更加年轻。在山东新近纪的断裂盆地中，硅藻土沉积保存的化石在相似的构造背景下，可以在不同时代的盆地中产生，而莱芜盆地记录了更为年轻的硅藻土保存的化石。