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碳酸盐岩区断裂构造的水文地质性质研究─—以天津蓟县山前断裂为例
摘要：
天津蓟县山前断裂带是大连油田南缘的重要断裂构造之一，位于蓟县境内，断裂带沿岸的碳酸盐岩区地下水资源十分丰富。本文通过对断裂带的地质与水文地质性质研究，发现碳酸盐岩区断裂构造对地下水的储存和运移产生了显著影响。同时，分析了断裂带深部结构及流体动力学特征，探讨了影响其水文地质性质的因素，为该区水资源的开发与利用提供了科学依据。
关键词：蓟县山前断裂带；碳酸盐岩区；地下水储存和运移；流体动力学
Abstract：
TheShanqianFaultZoneinJixianCounty,Tianjin,isoneoftheimportantfaultstructuresonthesouthernmarginoftheDalianOilfield.Thegroundwaterresourcesinthecarbonaterockareaalongthefaultzoneareveryrich.Throughthestudyofthegeologicalandhydrogeologicalpropertiesofthefaultzone,itwasfoundthatthefaultstructureinthecarbonaterockareahasasignificantimpactonthestorageandtransportationofgroundwater.Atthesametime,thedeepstructureandfluiddynamicscharacteristicsofthefaultzonewereanalyzed,andfactorsaffectingitshydrogeologicalpropertieswerediscussed,providingscientificbasisforthedevelopmentandutilizationofwaterresourcesinthisarea.
Keywords:ShanqianFaultZoneinJixianCounty,CarbonateRockArea,GroundwaterStorageandTransportation,FluidDynamics
一、引言
蓟县山前断裂自东向西贯穿蓟县全境，断裂带岸段为碳酸盐岩区，是区域重要的地下水集中带。为探究该区断裂带的水文地质性质，本文选择蓟县山前断裂带为研究对象，通过野外调查和室内实验，对该区断裂构造和地下水储存及运移情况进行了研究。
二、蓟县山前断裂构造特征
蓟县山前断裂带自东向西呈NE-SW走向，北侧为板块内碱性侵入岩和盆地埋藏岩系，南侧为钙质岩和石灰岩。断裂面呈清晰的右旋滑动剪切构造，分为北坡和南坡两部分，北坡为整体下降，南坡为整体上升。
三、地下水储存和运移特征
蓟县山前断裂带岸段为碳酸盐岩区，地下水主要储存于裂隙和介孔隙中。根据地下水水化学分析结果表明，该区地下水呈现低矿化度、低硬度、富氧化还原和低重金属含量的特征，表明地下水受到了地质构造和水动力影响。
通过对地下水运移速率的测定发现，蓟县山前断裂带的地下水运移速率较快，主要受到裂隙口阻力、介孔隙阻力和水动力垂直阻力等因素的影响。由于断裂构造的存在，地下水具有明显的特异性，岛风效应激发的地下水流动对深部地下水运移速率产生了影响。
四、断裂带深部结构与流体动力学特征
通过地质构造监测和物理勘探，发现蓟县山前断裂带深度约为2000m，断裂带形态复杂且变化快速。断裂带深部地下水运动纵向特征研究表明，断裂带内地下水运动速率变化较大，水头梯度变化明显。
此外，断裂带深部流体动力学特征研究表明，地下水的流动受到断裂构造形成的滑动面、裂隙通道、裂隙面和孔隙介质等的限制，形成了水力连通性较差的地下水系统。
综上所述，蓟县山前断裂带为一个典型的碳酸盐岩区断裂构造。断裂对地下水储存和运移产生了显著影响，在地下水资源开发与利用中应优先研究断裂构造的分布、特征和动力学影响，以保障地下水利用的安全和合理性。
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