对陕西省渭北东部岩溶水进行Q型聚类分析.pdf

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1、把霄第33卷第1期GEOLOGYOFSHAANXI2015年6月文章编号：1001--6996(2015)01__o084__o6对陕西省渭北东部岩溶水进行Q型聚类分析李敏杰，韩秋良，王佳武，祁莉莉，韩军，林松(陕西省地矿局综合地质大队，渭南714000)摘要：渭北东部岩溶水系统可划分为西部(铜蒲合)子系统及东部(韩城)子系统。渭北东部地区构造复杂，垒、堑相间，断裂发育，是岩溶水储存和运移的良好通道。利用计算机技术将水化学资料进行Q型聚类分析计算，当阀值为0．9787时，分出Il、I2两个亚类，Il为韩城子系统；I2为铜蒲合子系统。分析计算结论与水动力场及实际情况相符。关键词：Q型聚类分

2、析；岩溶水；水化学；相似系数；渭北东部中图分类号：P641．134文献标识码：A1工作区概况渭北东部地区，其范围是西逾赵氏河，东到黄河与山西省毗临，北依北山，南界鲁桥一双泉断裂，包括铜川市、耀县及渭南市的韩城、富平、蒲城、白水、澄城、合阳、大荔等县(市)大部分及部分地区，面积约6944km。区内有西一延、西一韩铁路，并有支线与铜川、蒲白、澄合、韩城四大煤矿相通，各市、县有公路与西安相通，交通方便。渭北地处黄土旱塬区及基岩裸露的低中山区，地势较高，沟多谷深，干旱缺水，地表水季节变化大且多泥砂，第四系松散层地下水水量不丰，且多为高氟苦咸水，人蓄用水十分困难。而岩溶地下水经近年来勘探证实，水量

3、较丰富，这对解决渭北旱塬区人蓄用水、能源基地供水及综合利用都有着十分重要意义。2区域地质2．1地形地貌本区地势西北高东南低，东界黄河谷底最低点高程340m。区内地貌类型有基岩山地、黄土台塬、山前洪积扇、黄土残塬及河流阶地五种。2．2地层岩性本区地层发育较全，除下元古界及古生界的志留系、泥盆系缺失外，其它各时代地层均有，这里仅对本研究有关的地层进行叙述，其它地层概述。收稿日期：2015—O3—15作者简介：李敏杰：男，37岁，水工环地质工程师，一直从事水工环地质工作。第1期李敏杰等：对陕西省渭北东部岩溶水进行Q型聚类分析852．2．1下古生界碳酸盐岩地层寒武系(-C--)：零星分布于韩城禹

4、门口、阳山庄一带。有下统馒头组(-C-，)泥灰岩夹砂质页岩，暗紫色及黄绿色；中统毛庄组(e：)、徐庄组()及张夏组()，其中毛庄组以紫红色页岩为主，徐庄组及张夏组以灰岩、白云质灰岩及灰质白云岩为主；上统崮山组(告，)、长山组(，。)及凤山组(告，。)以白云岩为主夹薄层泥灰岩。奥陶系(0)：为一套浅海相碳酸盐岩沉积，有下统冶里组(0)及亮甲山组(0)，都分布于韩城禹门口、阳山庄一带，为灰色中一厚层白云岩。中统下马家沟组(0m)分两段，第一段(0：m)为黄绿色钙质页岩夹泥灰岩，为本区较稳定的隔水层；第二段(o：m)为深灰色中一厚层状白云岩、灰质白云岩。中统上马家沟组(om：)分两段，第一段(

5、0：m：)为黄灰色泥灰岩，为本区相对隔水层；第二段(0：m：)为深灰色中一厚层状白云岩、白云质灰岩。中统峰峰组(0)分四段，第一段(0：)为灰黄色泥灰岩，为本区较稳定的隔水层；二、三、四段(0)为灰色中一厚层状灰岩。中统平凉组(0。)分布于富平山神庙一蒲城太白山一带，岩性为泥灰岩夹凝灰岩，水文地质意义不大；上统背锅山组(0)分布于耀县桃曲坡一带，岩性为灰黑色薄一中层泥晶灰岩。2．2．2古生界碎屑岩地层石炭系(c)、二叠系(P)：主要分布于工作区北部，岩性为砂岩、泥岩夹煤层的陆源碎屑岩沉积，厚度550～800m，平行不整合于奥陶系之上。2．2．3中生界碎屑岩地层(T—J)广泛分布于北部基岩

6、山区及埋藏于黄土残塬之下，三迭系、侏罗系为一套陆相砂岩、页岩、泥岩含煤地层，厚度大于1000m。2．2．4新生界地层新近系(N)主要分布于本区中南部，多被第四系覆盖，在较大的沟谷中有零星出露。岩性为棕红色粘土岩，底部见胶结较好的砾岩，厚度差异大，数十至数百米不等。第四系(Q)自下更新统至全新统均有沉积，依其成因分为风积、冲积、洪积及冲湖积。风积层分布于二级以上阶地上部及黄土台塬、黄土残塬、洪积扇上部，岩性为黄土夹古土壤层；冲积层分布于河流阶地区，岩性为粉土、粉质粘土夹砂砾石层；洪积层分布于山前地带及高级黄土台塬之下，岩性为粉质粘土夹砂砾石层；冲湖积层主要埋藏于低级黄土台塬之下，岩性为粉土

7、、粉质粘土夹粉细砂。2．3地质构造渭北东部岩溶区位于渭河地堑北侧，构造复杂，断裂发育，构成了区内垒、堑相间的构造格局。下面就主要断裂及裂隙简述如下：2．3．1挤压破碎带及逆断层爱贴村逆断层：该断裂在合阳爱贴沟有出露，长14km，倾向sE，倾角55。，断面较平直，带宽40m，由于断层的逆冲，致奥陶系灰岩与碎屑岩相接，对岩溶水起阻隔作用。杜康沟逆断层：展布于白水县以北，走向近EW，延伸长50km，倾向S，倾角40。，该断裂对岩溶水起阻隔