石楼南煤层气勘查实施方案.pdf

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目录目录 一、概况..................................................................................................... 1 (一)位置及交通(一)位置及交通..................................................................................1 1.位置...................................................................................................1 2.交通...................................................................................................1 (二)自然地理特征(二)自然地理特征..............................................................................2 1.地形地貌...........................................................................................2 2.气候...................................................................................................2 3.地震...................................................................................................2 4.土壤植被...........................................................................................3 (三)申请设立探矿权基本情况(三)申请设立探矿权基本情况......................................................... 3 (四)勘查目的和任务(四)勘查目的和任务..........................................................................5 1. 勘查目的.........................................................................................5 2. 勘查任务.........................................................................................5 二、勘查区地质情况.................................................................................6 (一)区域地质概况(一)区域地质概况..............................................................................6 1. 基础地质背景.................................................................................6 2. 煤层气地质条件...........................................................................22 3. 天然气地质条件...........................................................................31 (二)勘查区以往地质工作及勘查认识程度(二)勘查区以往地质工作及勘查认识程度...................................40 1. 以往工作情况及勘查区勘探程度.............................................. 40 2. 上一勘探阶段勘查投入完成情况.............................................. 41 3. 勘查成果.......................................................................................42 4.地质认识.........................................................................................42 5.延续登记的理由.............................................................................42 三、勘查实施方案...................................................................................44 (一)勘查部署遵循的原则(一)勘查部署遵循的原则................................................................44 (二)技术路线、勘查依据和方法(二)技术路线、勘查依据和方法................................................... 44 1. 技术路线.......................................................................................44 2. 勘查依据.......................................................................................44 3. 勘查方法.......................................................................................45 (三)工作量和资金投入(三)工作量和资金投入....................................................................46 1. 总体部署方案...............................................................................46 2. 年度部署方案...............................................................................48 (四)预期成果(四)预期成果....................................................................................50 (五)与非油气矿产的协调情况(五)与非油气矿产的协调情况....................................................... 50 四、保障措施...........................................................................................52 (一)人员保障(一)人员保障....................................................................................52 (二)资金保障(二)资金保障....................................................................................52 (三)质量保障(三)质量保障....................................................................................52 五、矿山环境保护与治理恢复...............................................................53 (一)勘查、试采影响区域生态环境评估(一)勘查、试采影响区域生态环境评估.......................................53 1.勘查区生态环境现状概况.............................................................53 2.勘查区域生态影响评估.................................................................55 3.勘查区生态环境修复的可行性分析............................................ 60 (二)勘查、试采区域生态修复工程(二)勘查、试采区域生态修复工程...............................................61 1.生态保护工程.................................................................................61 2.生态修复工程.................................................................................68 3.生态修复监测与管护工程.............................................................74 (三)生态修复工作部署与经费估算(三)生态修复工作部署与经费估算...............................................79 1.生态修复工作部署.........................................................................79 2.生态环境治理工程经费估算.........................................................82 3.投资估算.........................................................................................84 六、附图与附表.......................................................................................86 (一)地理位置图(一)地理位置图................................................................................86 (二)勘查程度图(二)勘查程度图................................................................................87 (三)勘查部署图(三)勘查部署图................................................................................88 (四)探矿权变更前后勘查范围对比图(四)探矿权变更前后勘查范围对比图...........................................89 (五)上一持证期内完成的探井、地震工作基本信息表(五)上一持证期内完成的探井、地震工作基本信息表...............90 1 一、概况 (一)位置及交通(一)位置及交通 1.位置1.位置 项目位于山西省吕梁市石楼县、临汾市隰县、永和县境内,总面 积 975.336 平方公里。吕梁市位于山西省中部西侧,因吕梁山脉由北 向南纵贯全境而得名。西隔黄河同陕西榆林相望,东北与省会太原市 相连,东部、东南部分别和晋中、临汾接壤,距省会太原 187km 左右 (图 1)。 图 1石楼南区块地理位置图 2.交通2.交通 吕梁市、 临汾市位于山西省西南部, 是我国重要的能源战略基地, 其中吕梁市地处太原、郑州、西安三个省会城市连接中点,区位优势 突出,勘查区内有省 321、省 248、省 70、国 209 道路经过,境内交 2 通便利,县、乡村公路和铁路四通八达。 (二)自然地理特征(二)自然地理特征 1.地形地貌1.地形地貌 勘查区内大部面积被新生界所覆盖,黄土冲沟发育。地势总体东 高西低,山峦连绵。因受流水侵蚀、冲刷,沟壑纵横,地形破碎。石 楼山位于勘查区东界之东 7 km 左右,走向南北,有棋盘山、阁儿山、 紫荆山等山峰构成;主峰棋盘山海拔 2000m,为石楼、隰县境内的最 高峰。区块以石楼和隰县的分界山梁为界,分为南北两个汇水区域; 北部主要河流屈产河发源于石楼山西麓,从东南向北西流入黄河,其 支流有石羊河、龙交河、暖泉河、宋家沟河,从东向西或从南向北流 入屈产河。南部区内主要河流为城川河,从东北向西南流入区外之昕 水河后向西汇入黄河,其支流有朱家峪河、古城河、北沟河等,从北 向南或从北东向南西流入城川河。 2.气候2.气候 本区属大陆性季风气候区,四季分明,春季多风干旱,夏季炎热 多雨,秋季雨水集中,冬季干寒。年平均气温 8.5~9.2 左右,一月 -7℃,七月 22℃,极端最高气温 37.5℃,最低气温-24℃。平均降水 量 570mm 左右,降水分布不均匀,主要集中在七、八、九三个月,约 占全年降水量的 70,最大降水量 792.1mm,最小降水量 253.7mm。 蒸发量 2164.4mm,蒸发量远大于降水量。霜冻期为九月下旬至次年 四月上旬,平均无霜期 175~190 天,最大冻土深度 104cm。 3.地震3.地震 据中国地震动峰值加速度区划图(GB18306-2015),石楼抗 震设防烈度为Ⅵ度,设计基本地震加速度值为 0.05g;隰县抗震设 防烈度为Ⅶ度,设计基本地震加速度值为 0.1g。总之,本区属于相 3 对稳定区。 4.土壤植被4.土壤植被 区块地处晋西黄土残塬沟壑区,地形起伏较大,土壤分布较为复 杂。就垂直分布来看海拔在 1400-1700 米之间为山地褐土;1750- 1800 米之间为山地淋溶褐土;1800 米以上山地棕壤。而广泛分布于 区块的主要碳酸盐褐土和褐土性土。 碳酸盐褐土主要分布在七大塬和 两大川;褐土性土分布在丘陵、沟坡地带。土壤绝大部分发育在黄土 母质土,土层深厚,通常在 50-100 米之间;土壤主要有棕壤、山 地褐土、碳酸盐褐土、褐土性土。 由于地形和气候条件比较复杂,所以自然植被类型了有很大差 异。大体可分为四种植物群落A、中山区植物群落(在海拔 1400 米 以上的东部和东北部山地。乔灌繁茂,以乔木为主。主要树种有油 松、辽东栎、山杨、白桦等;灌木有黄刺玫、绣线菊、沙棘、丁香 等;草本植物的有铁杆蒿、莎草、苔草等);B、低山区植物群落 (在海拔 1100-1400 米之间,以山桃、沙棘、柠条等为主);C、残 塬丘陵区植物群落 (残塬沟壑区和丘陵沟壑占全县总面积的80以上, 这里多为农耕地,农作物主要有玉米、小麦、谷子、高梁、山药旦 及豆类、荞麦、莜麦等杂粮。油料作物有葵花、蓖麻、胡麻等。自然 植物以草本植物为主,主要有蒿类、茅草、野艾、甘草等);D、川 谷区植物群落(川谷地势平坦。土壤肥沃,多为基本农田)。 (三)申请设立探矿权基本情况(三)申请设立探矿权基本情况 山西石楼南合同区块煤层气勘查项目本次申请为探矿权变更延 续申请;原勘查许可证号0200001921408;勘查矿种煤层气;原 矿权面积为 975.336 平方千米,按要求退减 25矿权面积,探矿权剩 余面积不超过 731.502 平方千米,我公司本次申请核减后面积为 4 731.487 平方千米,符合相关要求。勘查周期本次申请变更延续登 记,申请有效期 60 个月(2020 年 4 月 14 日至 2025 年 4 月 14 日); 申请人中国石油天然气股份有限公司。中国石油天然气股份有限公 司是根据公司法和国务院关于股份有限公司境外募集股份及上 市的特别规定,由中国石油天然气集团公司独家发起设立的股份有 限公司,成立于 1999 年 11 月 5 日。中国石油发行的美国存托股份及 H 股于 2000 年 4 月 6 日及 4 月 7 日分别在纽约证券交易所有限公司 及香港联合交易所有限公司挂牌上市 (纽约证券交易所 ADS 代码 PTR, 香港联合交易所股票代码 857),2007 年 11 月 5 日在上海证券交易 所挂牌上市(股票代码 601857)。截至 2007 年底,中国石油天然气 集团公司拥有公司 86.29的股权。 本次矿权延续按照临汾市规划和自然资源局2021年8 月31日出 具的 临汾市规划和自然资源局关于山西石楼南合同区块煤层气勘查 项目探矿权范围内保护地的核查意见,需扣除省级地质公园鸭湾区 面积 27.326 平方千米及水源保护地 1.08 平方千米, 扣除隰县辖区范 围内隰县黄土地质公园陡坡园区重叠的 5620.491 公顷(56.20491 平 方千米),扣除边界外扩后,实际扣除面积 59.344 平方千米,总退 减面积 243.849 平方千米。 表 1 探矿权申请基本信息表表 1 探矿权申请基本信息表 项目内容 探矿权名称山西石楼南合同区块煤层气勘查 探矿权性质 ① 变更延续 申请人中国石油天然气股份有限公司 勘查单位及资质 ② 中石油煤层气有限责任公司 01201431500242 矿种 ③ 煤层气 申请登记面积(平方千米)731.487 申请年限(年)5 5 (四)勘查目的和任务(四)勘查目的和任务 1. 勘查目的1. 勘查目的 在前期勘探的基础上,继续加密探井及评价井,达到提交煤层气 探明储量的井距要求;根据新的钻探及试气成果,在上古生界煤系地 层中发现新的油气层;查明压裂直井煤层气产能,提交区块煤层气探 明储量;试验分段压裂水平井等工艺技术,实现煤层气的高效开发, 完成煤层气勘探向先导开发试验转变。 2. 勘查任务2. 勘查任务 积极探索深层煤层气成藏动力学、运聚规律和成藏类型,完成煤 系地层中主力煤层潜力评价及开发可行性论证工作; 在完成潜力区带评价的前提下, 通过优化筛选煤系地层储层压裂 改造、排采工艺,加快新、老井试气进程,尽快突破出气关,不断扩 大煤系地层有利区范围,积极引进、吸收和发展高效的勘探技术,取 全取准各项储量参数,完成煤层气探明储量申报。 6 二、勘查区地质情况 (一)区域地质概况 1. 基础地质背景 (1)构造背景 (一)区域地质概况 1. 基础地质背景 (1)构造背景 石楼南区块位于鄂尔多斯盆地东缘的晋西挠褶带上, 晋西挠褶带 西与陕北的伊陕斜坡区相连, 北接伊盟隆起, 南临渭北冲断褶皱带 (渭 北隆起),是古生界岩性气藏和煤层气藏重要勘探领域之一(图 2)。 区内发育四条主要断层石楼东断层、曹村断层、曹村东断层、 隰县东断层,四条断层控制了本区“三凸三凹”的整体构造格局,且 自下而上,整体的构造形态具有较好的继承性,形成了石楼背斜带、 石楼东向斜带、曹村背斜带、曹村东向斜带、隰县背斜带、隰县东向 斜等六个构造单元。其中,石楼背斜和隰县背斜为高幅背斜,曹村背 斜为低幅背斜(图 3)。 (2)地层特征(2)地层特征 勘查区内钻井揭示地层自下至上有奥陶系、石炭系、二叠系、三 叠系、第三系和第四系。主要目的层系为下古生界奥陶系碳酸盐岩和 上古生界石炭~二叠系碎屑岩。 下古生界奥陶系碳酸盐岩主要为马家沟组风化壳储层, 为一套海 相碳酸盐岩。主要岩性为浅灰黄~灰白色灰质云岩、云岩、深灰色灰 岩、灰黄及褐色灰质云岩、含灰云岩,夹灰色豹斑灰岩及含燧石条带 灰岩,顶部为泥质或粘土质充填的古风化壳。 7 图 2石楼南区块区域构造位置图 8 图 3 石楼南区块构造单元图 石炭~二叠系自下而上划分为石炭系本溪组、 太原组及二叠系山 西组、石盒子组、石千峰组。 (l) 本溪组 底部为一套铝土岩沉积, 顶部以太原组底部的 “晋 祠砂岩”为界,厚约 0~60 米。沉积特征及岩性组合显示出两段性的 特点。 9 下部本 2 段是一套铁铝岩, 属奥陶系风化壳上坡积或残积的鸡窝 状黄铁矿或灰白色铝土质泥岩,厚约 4~15 米。主要是以碎屑或胶体 溶液方式被地表水搬运到海湾一泻湖边缘沉积而成, 测井曲线上一般 显示为特高的自然伽玛和低电阻率特征。 上部本 l 段主要为深灰色、灰黑色泥岩夹薄层细砂岩、灰岩(畔 沟灰岩)及煤线,厚约 10~20 米。 (2)太原组厚约 60~120 米,连续沉积于本溪组之上,全盆 地均分布。其底部为晋祠砂岩或吴家峪灰岩,顶部发育 6煤层。根 据岩性、岩相及沉积旋回特征,结合古生物面貌,将太原组划分为两 段 下部太 2 段厚度一般为 20~40 米。岩性以灰白色中一粗粒石英 砂岩、深灰色粗粒岩屑石英砂岩为主,中间夹有泥岩及煤层,下部为 生物碎屑灰岩透镜体,向南逐渐变薄。 上部太 l 段厚度 40~60 米,为深灰色、灰黑色生物碎屑灰岩、 泥晶灰岩,夹泥岩及 2~4 层煤,灰岩自下而上分别为庙沟灰岩、毛 儿沟灰岩、斜道灰岩和东大窑灰岩,其中斜道灰岩和庙沟灰岩在一些 地区相变为砂岩(七里沟砂岩和桥头砂岩),东大窑灰岩顶部有一套 含海相化石的黑色泥岩。 (3)山西组为一套海陆过渡相的三角洲沉积,顶界与下石盒 子组底砂岩(骆驼脖子砂岩)接触,底部为“北岔沟砂岩”。上部砂 岩较发育,下部以煤层发育为特征。砂岩结构成熟度及成分成熟度均 较低,岩屑及白云母含量较高,形成俗称的“牛毛毡砂岩”。地层总 厚 80~120 米,向西变薄。结合沉积旋回特征、电性标志,以 3煤 层为界,划分为两段。 下部的山 2 段厚 40~60 米,为一套河道一三角洲含煤沉积,由 10 深灰色、灰色中粗砂岩夹深黑色泥岩、砂质泥岩和煤层组成,泥岩中 多含有黄铁矿及菱铁矿颗粒、本段以发育 3、4、5可采煤层为特 征,同时夹有三角洲分流河道砂体。上部的山 1 段厚 40~60 米,为 分流河道砂泥岩沉积,夹数层薄煤。砂岩主要为细一中粒、粗粒岩屑 砂岩及岩屑质石英砂岩, 泥岩中常含有不规则砂质条带及保存较为完 整的植物化石。 (4)下石盒子组为陆相碎屑岩系,属内陆河流-湖泊沉积。底 部以一套黄绿色厚层状含砾中、粗砂岩(即骆驼脖子砂岩)与山西组 分界,往上为灰绿、黄绿色铝土质泥岩与同色长石质砂岩互层。 本组砂岩多透镜状分布,横向变化极大,可由几十米变为 1~2 米,兴县以南-乡宁一带沉积最细,往北则砂岩层增多,厚度增大, 粒度变粗,普遍含砾石,其中所夹的黑色页岩、炭质页岩减少至无。 地层厚度 140~200 米,从北东向南西略有减薄之势,与下覆山西组 呈不整合接触。 (5)上石盒子组陆相碎屑岩系,属湖泊-河流沉积,以黄绿、 紫灰、兰灰砂质泥岩、泥岩和灰紫、黄绿色长石质砂岩互层,局部含 锰质结核,近顶部往往夹有薄层硅质泥岩或硅质层,层位稳定,夹薄 层状或透镜状砾岩,底部以一层浅灰绿、黄绿色含砾石粗砂岩与下石 盒子组分开,厚 150~220 米。 (6)石千峰组厚度 280~300 米为陆相红色碎屑岩系,属冲积 平原相沉积。下部为浅灰绿、黄绿、灰紫,往上变为紫红色的长石石 英砂岩与暗紫红、紫红色含粉砂质泥岩互层夹灰绿色泥质粉砂岩,泥 岩中夹不稳定的砂岩透镜体,斜层理发育,普遍含泥砾。上部泥岩中 普遍夹有淡水灰岩薄层或结核层。 (7)煤层 11 本区石炭~二叠系含煤地层中发育有 21 层厚度不等的煤层,其 中山西组一般含煤 9 层,可采煤层(厚度大于 0.8 米)2~3 层,太 原组一般含煤 10~13 层,可采煤层 3~5 层,本溪组也普遍含煤。但 多为薄煤层或煤线,仅在局部地区发育一层可采煤层。山西组煤层自 上而下划分为 1~5煤,其中 5煤为主力煤层。太原组自上而下划 分为 6~7煤,其中 6煤为主力煤层。本溪组自上而下划分为 8~ 9煤,其中 8煤为主力勘探煤层。 表 2 区域地层简表 地层单位 代号 厚度 (m) 岩性、沉积特征 界系 新 生 界 第四系Q 214. 1 该系下部为砾石层;中部为红色粘土、亚砂土夹钙质结核、中 细砂和砾石层;上部为粉砂土及砾石。 第三系N 182. 3 该系下部为红黄色砂质粘土、灰白色砾岩,棕红色砂质粘土、 亚粘土;上部为深红色-褐红色粘土、砂质粘土夹砾石层,含 钙质结核。 中 生 界 三 叠 系 上 统 延长组T3y 341. 7 主要以灰黄、浅灰红色、灰黄绿色、灰紫色厚层粗、中粒长石 砂岩为主,夹灰绿、灰、灰紫色砂质泥岩、页岩,局部夹有煤 线。 中 统 铜川组T2t 421. 3 由浅灰、红色、灰绿色长石砂岩及灰、灰紫色砂质泥岩、泥岩 等组成。 二马营组T2e 558. 6 该组一段为黄绿色夹紫红色泥岩; 二段下部为灰绿色中细粒长 石砂岩与紫红、暗紫色泥岩互层;二段上部为灰白色、肉红色 中粒长石砂岩与灰紫、紫红色泥岩互层。 下 统 和尚沟组T1h 131. 0 中下部以紫红、砖红色钙质砂质泥岩、泥岩为主夹紫红色中薄 层细粒长石砂岩;顶部为紫红、砖红色砂质泥岩、泥岩夹少量 细粒长石砂岩。 刘家沟组T1l 386. 8 由一套紫红色厚层中细粒长石砂岩、 粉砂岩夹同生砾岩和少量 薄层砖红色泥岩组成。 古 生 界 二 叠 系 上 统 石千峰组P2sh 213. 9 底部为黄绿色含砾中粗粒砂岩;中上部为砖红色泥岩,泥岩夹 淡水灰岩透镜体。 上石盒子 组 P2s 416. 5 下部为灰绿色含砾砂岩,具紫红色斑团黄绿色泥岩,铁质鲕粒 铝土质泥岩夹细砂岩及锰铁质结核层; 中部为黄绿色、 紫红色、 灰紫色砂质泥岩夹多层黄绿色含砾中砂岩; 上部为黄绿色砂岩 与黄绿、灰紫、蓝紫砂质泥岩互层;顶部含燧石条带。 下 统 下石盒子 组 P1x 120. 8 岩性为黄绿色、灰黄色砂岩、砂质泥岩、泥岩夹煤线,近顶部 有一层紫色铝土质泥岩。 山西组P1s41.0 底部为灰黄色硬砂岩;下部为灰黑色泥岩、煤线,中部为黄色 中粒硬砂岩,黄绿色、灰色含菱铁矿结核泥岩夹一层煤线,上 中为灰黄色中粒硬砂岩、灰色、灰绿色泥岩夹二层煤线。 石 炭 系 上 统 太原组C3t96.0 底部为石英砂岩, 含菱铁矿结核泥岩、 不稳定的泥灰岩、 煤层; 中部为两层灰色厚层含燧石结核灰岩夹砂质泥岩, 厚层泥质灰 岩, 煤组成; 上部为灰色、 灰白色泥岩夹砂岩透镜体及煤组成。 中 统 本溪组C2b 17.. 9 底部为山西式铁矿,下部为铝土岩、耐火粘土、瓷土;中上部 为铝土泥岩、泥质灰岩、煤线组成。 奥 陶 系 中 统 峰峰组 上马家沟 组 O2f O2m 3 274. 5 岩性主要由厚层状石灰岩、泥灰岩、白云质灰岩、白云岩及角 砾状灰岩组成。 12 (3)沉积特征(3)沉积特征 区内煤系地层总体上表现出从海陆交互相→陆相的演化序列, 经 历了一个完整的海侵一海退过程。本溪组由三个沉积旋回构成,它们 均从障壁岛相开始,向上依次为浅海陆棚相、泥炭沼泽相结束,发育 主力煤层 8 号煤。 太原组由三个沉积旋回组成, 发育泥坪相、 砂坪相、 碳酸盐坪相及泥炭沼泽相,发育非主力煤层 6、7 号煤。山西组主要 发育三个旋回,自下而上发育潮坪相、辫状河三角洲前缘相,其中山 2 段发育泥坪、砂坪、泥炭沼泽相,发育次主力煤层 4、5 号煤。石 盒子组的盒 8~盒 7 段主要发育辫状河三角洲前缘相,致密砂岩普遍 发育,也是该区煤系地层的主力含气层段。 (4)工程地质条件(4)工程地质条件 1)松散盖层条件 本区松散盖层为第四系黄土及第三系红色粘土, 在沟谷中零星分 布有砂砾冲积层,总厚度 126-450 米,平均厚度 396.4 米。其中黄土 层柱状节理发育,透水性良好,多形成“V”及“U”形沟谷,在山顶 上形成厚度较大的梁峁及垣地。第三系红色粘土为较好的隔水层,第 四系冲积层及堆积层,透水性良好。 2)煤层顶底板条件 2、3 号煤层顶底板均为泥岩、砂质泥岩,老顶为中、细粒砂岩。 梁家河煤矿勘探时曾在 1 号孔和 7 号孔分别采集了 2 号和 3 号煤层顶 底板力学样,从山西煤田地质研究所测试结果可以看出,2 号煤层顶 板细粒砂岩属中等坚硬岩石;3 号煤层顶板泥岩属不坚硬岩石;3 号 煤层底板细粒砂岩属中等坚硬岩石。总的来说,砂岩硬度较大,泥岩 较小。10、11 号煤层顶底板为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩及中细粒砂 岩,老顶为 K2灰岩。 13 (5)水文地质条件(5)水文地质条件 1)地表水 本区块地势总体东高西低,区块中南部中原、郑家塬、青蒿一带 为东西向分水岭。地表水在该带以北流向北汇入屈产河流入黄河,以 南汇入昕河流入黄河。屈产河发源于本区块的中南部青蒿、毫子塬、 赵家沟一带由东南向西北流径石楼县城,至南岭上流入柳林县,在下 塌上流入黄河。全长约 500 公里,流域面积 800km 2。平时无水流或为 溪流,雨季流量较大,多年平均流量为 0.45m 3/s。昕水河发源于蒲县 豹子岭、兔儿山和交口县山神峪,由东北向西南流经紫荆山大断裂, 至隰县、大宁城关,在大宁县古镇注入黄河。全长 174km,流域面积 4326km 2。常年有水流,多年平均流量 5.42m3/s。上述河流流经碎屑 岩和黄土分布区,水土流失严重,河流含砂量大。本区块位于其上游 支沟分布区,纵坡降大,平时一般无水流,雨后以急流汇入主河道, 地表切割显剧,崩塌、滑坡较发育。 2)地下水 ○ 1 含水层 本区位于吕梁山复背斜西侧, 沟谷出露地层为三叠系砂岩、 泥岩, 大部分地区被黄土覆盖。由于地层平缓,裂隙不发育,富水性弱,河 流侵蚀下切,地下水向沟谷排泄,70 年代调查泉水分布密度大、水 量小,水文网处于侵蚀下切阶段,河谷冲积层厚度不大,但颗粒粗, 富水性较好。区内地下水类型、富水性、埋藏条件、水质以及地下水 的补给、径流、排泄受地层、地质构造、地貌诸因素控制。 根据含水层岩性及地下水赋存特征,划分为(a)寒武奥陶系 碳酸盐岩岩溶裂隙含水岩组;(b)石炭系上统太原组碎屑岩夹碳酸 盐岩裂隙岩溶含水岩组;(c)二叠系、三叠系碎屑岩类裂隙含水岩 14 组;(d)新生界松散岩类孔隙含水岩组。 (a)寒武奥陶系碳酸盐岩岩溶裂隙含水岩组该在本区块东侧 和东北侧大面积裸露地表接受大气降水补给, 为柳林泉域和郭庄泉域 的补给区。本区块该层位埋藏在 1000m 以深。 a)奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水岩组该包括峰峰组、上马 家沟组、下马家沟组地层。其中上、下马家沟组厚层灰岩是区域上主 要的含水层和供水层, 本区块北侧的柳林泉域目前集中供水的柳林电 厂、龙门会水源地、中阳县庞家会备用水源地以及该泉域内绝大多数 岩溶水开采井均分布在该含水岩层。 峰峰组上段(O2f 2)为含水层段,由灰岩及白云质灰岩组成,含 水层一般厚 50~90m,平均 72m,岩溶裂隙发育,富水性较好,但水 质稍差。柳林泉域的中阳县马家峪孔揭露,埋深 167~250m 孔段,岩 溶溶洞发育,呈蜂窝状、网络状,单位涌水量达 41.47m 3/dm。构造 带附近单位涌水量可达 160.7~203.9m 3/dm。 上马家沟组上段 (O2s 2) 为含水层段, 主要为中~厚层豹皮灰岩、 纯灰岩,含水层厚 40~150m 左右。据相邻隰县上均庄 YR2 勘探孔及 柳林县李家湾 K10 孔在埋深 30~125m 孔段岩溶很发育,钻进中钻具 时有陷落现象,富水性较好,单位涌水量一般为 7.17~52.7 m 3/dm, 断裂带或褶皱轴部位单位涌水量达 97.6~345.6m 3/dm。YR2 孔涌水 量高达 9149.6m 3/dm。位于郭庄泉域交口县宝石河上游的西山水库 区为上马家沟组灰岩, 夏季蓄水后可明显看到库底溶洞造成的漏水旋 涡,加之侧向裂隙渗漏,水库日渗漏量平均为 0.43-4.01 万 m 3, 1978-1980 年观测统计一个冬季渗漏量达 200-341 万 m 3。上马家沟组 底部角砾状泥灰岩一般厚 47m,为相对隔水层。受其隔水作用,在适 宜条件下局部地带形成上层滞水,一般泉流量小于 1.0L/s,如离石 15 市马家圪梁泉泉流量为 0.15L/s。 下马家沟组上段(O2x 2) 含水层段为厚层状石灰岩、豹皮灰岩及 白云质灰岩,含水层厚 70m 左右。柳林县李家湾 K10 孔揭露下马家沟 地层,埋深 265~360m,溶洞洞径为 0.5~2cm,岩溶较发育,单位涌 水量为 19.53m 3/dm,具承压性。该组下部角砾状泥灰岩、白云质页 岩厚 18~39m,为相对隔水层。 在奥陶系中统含水岩组中, 上马家沟组含水段的富水性较下马家 沟组和峰峰组含水段强。 b)奥陶系下统石灰岩岩溶裂隙含水岩组该为亮甲山组(O1l) 主要岩性为白云岩,厚约 100~120m,岩溶裂隙一般不发育,富水性 弱。中阳县三角庄 S6 孔揭露线岩溶率一般小于 5,溶洞洞径 0.5~ 2cm, 单位涌水量 6.57m 3/d m。 局部地段受构造作用, 岩溶裂隙发育, 富水性强。如吴城孔埋深 12~146m 段,溶洞洞径 0.5~10cm,线岩 溶率达 11~25,局部高达 40,下奥陶统与上寒武统含水层混合抽 水单位涌水量达 932.26m 3/dm。 c)寒武系上统含水岩组该为凤山组(∈3f)主要岩性为结晶 白云岩,含水层厚 40m 左右。地表岩溶比较发育,如石楼县云梦山郭 庄泉域凤山组白云岩溶洞是区内见到的最大白云岩溶洞,洞径在 3m 以上,洞内有滴水。地下岩溶发育程度较弱,富水性弱,离石市油房 坪柳林泉域 K4 孔揭露,溶洞呈现孤立的小洞,且多方解石小晶簇, 单位涌水量仅 0.3m 3/dm。 d)寒武系中统石灰岩岩溶裂隙含水岩组该为张夏组(∈2z) 主要岩性为厚层状鲕状灰岩, 厚一般 10~60m, 裂隙岩溶一般不发育, 单位涌水量 0.13~21.17m 3/dm。如中阳县苍湾柳林泉域 S1 孔,单 位涌水量为 19.01m 3/dm,揭露中寒武统张夏组含水层时承压水头高 16 出地表 11m。构造带或地下水强径流带,赋存较丰富的地下水。中阳 县车鸣峪泉天然流量 55L/s。徐庄组页岩为区域相对隔水层。张夏组 鲕状灰岩与徐庄组页岩接触界面往往岩溶发育, 区内所见的离石市白 马仙洞、中阳县仙明洞、黄崖洞等大溶洞均发育于鲕状灰岩与页岩界 面。 由此来看寒武系张夏组厚层鲕状灰岩应是本区岩溶水的主要含水 层位之一。 (b)太原组砂岩夹石灰岩裂隙岩溶岩水岩组该主要分布于本 区块东侧石楼县介板沟,隰县梁家河一线,区内无出露。含水层主要 为石炭系 3~5 层石灰岩,以中部两层比较稳定,单层厚度 3-8.0
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