济南市的地质构造比较复杂,济南市南北跨鲁西断隆和华北断陷两个构造单元。两个构造单元之间,为齐河—广饶断裂带。地质构造比较复杂。其中古老基底以褶皱为主,构造复杂,而盖层构造较为简单,以单斜为主。此外区内断裂构造发育,并且控制了中、新生代断陷盆地。 一、褶 皱
(一)基底褶皱构造区内南部基底由太古界泰山群组成,发育一系列褶皱构造,褶皱轴向为300~340度,表现为一系列紧密的复背斜相间排列,近于平行分布。褶皱轴面多数向南西倾,倾角50~80度。复背斜核部由遭受强烈区域变质作用和混合岩化作用的混合花岗岩、交代式花岗岩组成。本区主要分布有泰山—徂徕山—蒙山倒转复背斜(北段)。
(二)盖层褶皱构造区内广泛分布着寒武、奥陶系,产状平缓,约10度左右,大致向北北西或北北东向倾斜,多呈单斜构造。石炭、二叠系覆盖在下古生界地层之上,亦成单斜构造,并且多隐伏于第四系之下。
二、断 裂 本区除了近东西向分布的齐河—广饶隐伏断裂带外,还有北北西向、北北东向两组规模较大的断裂。
(一)齐河—广饶隐伏断裂带是鲁西断块隆起与济阳拗陷的分界断裂。总体走向80度左右,向北西倾,倾角40~60度,落差900~1500米。沿断裂带有间歇性中、基性岩浆喷发和小规模的中基性侵入岩。其南侧章丘—邹平有辉长岩体及青山组火山岩系分布,北侧新生代拗陷中堆积有巨厚的下第三系含油建造。
(二)北北西向断裂主要有五条。从西向东依次为长清断裂、千佛山断裂、刘志远—十八盘断裂、文祖断裂和白泉庄—五色崖断裂。1.长清断裂 从长清县西侧通过,北越黄河,南至肥城以北,长达40公里以上。呈330度走向,向西南倾。它不但切穿古生界盖层,而且下切至泰山群。西盘下降。在季家庄附近见有断层角砾岩及破碎带。呈张扭性断裂。2.千佛山断裂 出露于千佛山西南侧,长约25公里,呈320~350度走向,向南西倾,倾角78度。它切穿古生界盖层,并且西盘地层下降。断裂带内发育有张性角砾岩,宽者五六米,窄处仅数十厘米,角砾成份主要为两侧岩石,属于先张后压扭的断裂。断裂西盘近断层西处地层产状变化大,局部形成小型向斜褶曲。断裂北段有灰绿岩脉充填,沿断裂上盘的层间滑动破碎带,辉绿岩呈岩床产出。北部通过桑梓店的一条北西向隐伏断裂,可能是该断裂的北延部分。1978年9月25日泺口发生地震,表明该断层切过济南辉长岩体,至今仍有活动。该断裂通过市内趵突泉一带,地下水沿断裂上溢,形成了该处的众多泉群。3.刘志远—十八盘断裂 南自西营东,经十八盘、刘志远村,向北延至西沙河。断裂长约30公里,走向335~345度,向西南倾,倾角60~80度左右。在小汉峪处与北北东向大田庄断裂相交,交接处断裂发育,岩石破碎。断裂切割古生界盖层,南段切割泰山群。主断裂西盘碎裂岩带宽30米左右,其
中角砾岩带宽4米,角砾成份为灰岩、白云质灰岩,被钙质泥质胶结,多呈浑圆状。断层面比较平直规则,其西盘地层下降。属于先张后压并具扭动的断裂。4.文祖断裂 北自枣园,向南经文祖延至莱芜上游庄,长约36公里(据煤炭系统资料,枣园以北隐伏断裂继续向北北西向延伸)。其走向330度左右,向南西倾,倾角72度左右。断裂西南侧地层下降并相对向南位移,产状变化较大,多和断层面倾向一致,东盘地层产状稳定。断裂两盘位移幅度南段大于北段。如南段鲁村一带,太古界直接与下奥陶统接触,而北段则在二叠系中通过。破碎带中角砾岩发育,角砾岩带宽度一般小于10米,宽处可达10余米。在南山寨至文祖一带角砾成分为石灰岩、泥质灰岩、竹叶状灰岩、鲕状灰岩等,胶结物为钙质、泥质和少量铁质,角砾呈棱角状、次棱角状,直径一般为3~5厘米,有的可达二三十厘米。5.白泉庄—五色崖断裂 在文祖镇以东约3公里处通过,大致与文祖断裂平行,长度约80公里。走向330度左右,向西南倾。断裂切穿古生界盖层,至南段下切至太古界,北段可能切割侏罗系,西南盘下降。
(三)北北东向断裂发育有大田庄—黑龙峪断裂、孙村断裂和埠东断裂。
三、凸起和凹陷本区在中生代时期,地壳差异性升降运动表现明显,南部隆起,形成泰山凸起,主要由泰山群变质岩系组成,片理或片麻理,走向北北西。凸起北部为古生界,从西到东走向由北转为东西至北西,向济阳拗陷倾伏,地层倾角平缓,斜坡较大。本区位于其北缘,北部齐(河)广(饶)构造结合带开始活动,沿结合带在章丘以东发育有小型断陷盆地,其中堆积了侏罗系陆相碎屑岩建造。
济南市地下水的赋存与分布均受地质构造、地层岩性、地貌及气象水文等自然因素综合控制。南部隆起区基岩裸露;北部沉降带广布巨厚的黄河冲积层;中部山前过渡带冲洪积物向北延展并与黄泛冲积层交错相接。区内地势自南而北由低山、丘陵过渡到平原,地下水赋存于各水文地质单元之中。市境南部由太古界泰山群变质岩系组成基底,盖层总体倾向为北,倾角5~12度,由南往北依次展布寒武系、奥陶系石灰岩,岩层一般为单斜产状,褶皱不显,断裂发育,至山前逐渐隐伏于第四系之下;市区北部下伏中生代燕山期辉长岩、闪长岩,东、西郊的北部地区下伏古生界石炭、二叠系含煤地层,与奥陶系灰岩成假整合接触;新生界第四系松散堆积层广布于山前倾斜平原。其中南大沙河、北大沙河、玉符河、巨野河、绣江河和漯河形成冲洪积层。市境以北有齐(河)广(饶)东西向隐伏大断裂。区内断裂有三组:北北西向的东梧断裂、千佛山断裂、石马断裂、平安店断裂和马山断裂,近南北向的炒米店断裂,
北东向的港沟断裂。这些断裂对济南地区地下水的分布、运移具有一定的控制作用。变质岩山区,基岩裸露,表层普遍存在风化带,含孔隙—裂隙潜水,一般富水性不大。因处于岩溶水系统的至高部位,地下水位往往仅表现为降水补给,浅部循环,短途排泄,雨后以表流和地下径流形式流入岩溶水分布区,成为岩溶水的间接补给区。寒武、奥陶系广布于南部山区及山前地带,呈东北—西南条带状分布。南侧的山地丘陵石灰岩裸露,且降水量较大,地表溶蚀现象明显,溶沟、溶槽、溶蚀裂隙普遍发育,地下岩溶裂隙发育亦较好,而且连通性强,为地下水直接补给区。主要为大气降水补给,赋存裂隙岩溶地下水。在明水、历城和长清以北,地势逐渐低平,奥陶系灰岩大致向北倾伏于石炭、二叠系之下,地下裂隙岩溶发育,地下水接受南部裂隙岩溶水的径流补给 ,在受到煤系地层或岩浆岩体阻隔时,水位回升而富集,在济南、明水一带地势低洼处或构造有利出露部位,上涌成泉排泄,形成本区裂隙岩溶水的承压排泄区。该区地下水赋存条件良好,上游补给面积大,降水多,水量充沛,为裂隙岩溶水的强富水地段。以碎屑岩为主的石炭、二叠及侏罗系地层,分布于章丘、郭店及长清以北一带,在构造上位于泰山隆起向济阳拗陷的倾伏部位。石炭系为一套砂、页岩夹煤层及石灰岩相间的煤系地层,覆盖于奥陶系灰岩之上。因砂、页岩裂隙不发育,石灰岩层厚度薄,岩溶发育较差,岩溶裂隙水不甚富。其补给源以接受奥陶系裂隙岩溶水顶托补给为主,在地形低洼及构造发育地带亦往往成为奥陶系裂隙岩溶水之排泄带。二叠系、侏罗系的砂、页岩及砂砾岩具微弱的孔隙、裂隙,赋存不丰富的孔隙、裂隙水。其中二叠系奎山段砂岩及侏罗系砾岩孔隙发育相对较好,在裸露区接受降水补给,径流排泄于山前地带,并隐伏于冲洪积层之下。除降水补给外,还接受第四系孔隙水补给,故富水性相对较强,成为此区具一定供水意义的主要含水层。章丘县东北部的长白山为火山岩分布的低山丘陵,火山岩气孔不太发育,裂隙发育亦差,所以仅赋存不丰富的孔洞裂隙水。其来源唯大气降水。由于该区地势山
趵突泉 高坡陡,降水大部呈表流形式泄于沟谷,地下水多沿地形坡降运移,水位浅,流泄较快,不易蓄存,所以赋存条件差,地下水贫乏。在侵入岩分布地带,如济南北郊辉长岩体、沙沟闪长岩体、茶叶山辉长岩体等处,岩石结构致密,质地坚硬,很少裂隙,风化层薄。地下裂隙水赋存条件差,地下水贫乏。平原区广泛分布第四系沉积物,岩性松散,孔隙发育,赋存孔隙水。在山前地带分布着冲洪积层,多有黄土状粘性土或砂性土组成。间夹透镜状碎石层,地下水赋存条件不好;北部平原区冲积层几经黄泛沉积而成,岩性松散,具较好的蓄水空间,富水性较强。地下水以大气降水补给为主,沿黄尚接受黄河侧渗补给,山前冲洪积层径流和河川径流的侧渗也是补给源之一。黄河冲积平原深层地下水,赋存于第四系及上第三系的松散岩类孔隙中。含水层分布广,埋藏深度大,层次多,单层厚度薄,累计厚度大,颗粒较粗,
孔隙发育,有较好的蓄水空间。此类地下水静压力大,水头高,但运移迟缓,径流途径远,补给困难,可供开采的资源有限。
现代地质工作者调查研究认为,济南泉水来源于市区南部山区,大气降水渗漏地下顺岩层倾斜方向北流,至城区遇侵入岩体阻挡,承压水出露地表,形成泉水。济南南部山区为泰山余脉,自南而北有中山、低山、丘陵,至市区变为山前倾斜平原和黄河冲积平原的交接带,高差达500多米,这种南高北低的地势,利于地表水和地下水向城区汇集。在地质构造上,南部山区属泰山隆起北翼,为一平缓的单斜构造。由于北侧断裂切断,形成许多小断块,其中千佛山堑断块是构成城区泉群的构造基础。山区以前震旦系变质岩为基底,上布有1000多米厚的寒武系和奥陶系石灰岩岩层。岩层3~15度倾角向北倾斜,至市区埋没于第四系沉积层之下。在漫长的地质年代,这些可溶性灰岩,经过多次构造运动和长期溶蚀,岩溶地貌发育,形成大量溶沟、溶孔、溶洞和地下暗河等,共同组成了能够储存和输送地下水的脉状地下网道。市区北部为燕山期辉长岩——闪长岩侵入体,质地细密,岩质坚硬,隔水性能好。千佛山断块西有通过纬一路的千佛山断层;东有穿过解放桥和老东门的羊头峪断层,这样就组成了东西北三面阻水岩体,构在了三面封闭的排泄单元。
南部山区,在灰岩出露和裂隙岩溶发育的地方,吸收大量的大气降水和地表径流,渗入地下形成了丰富的裂隙岩溶水。这些裂隙岩溶水,受太古界变质岩的隔阻,沿岩层倾斜的方向,向北作水平运动,形成地下潜流,至城区遇到侵入岩岩体的阻挡和断层堵截,地下潜流大量汇聚,并由水平运动变为垂直向上运动,促进了岩溶发育和水位抬高,在强大的静水压力下,地下水穿过岩溶裂隙,在灰岩和侵入岩体的接触地带及第四系沉积层较薄弱处夺地而出,涌出地表,形成天然涌泉。
降水量的多少和季节分配直接影响着泉水的变化。济南属暖温带季风气候,多年平均降水量650~700毫米。由于夏季风的影响,降水量季节分配不均,2/3的降水量集中在夏季,秋季不足 1/5,冬春两季降水很少。四季降水量的具体情况是:春季(3~5)86.9毫米,夏季(6~8)448.2毫米,秋季(9~11)124.9毫米,冬季(12~2)25.2毫米。随着降水量的“少——多——少”的季度变化,泉水水位和流量也相应地出现“低——高——低”和“小——大——小”的季节变化,不过在时间上较降水的季节变化推迟一些。一般年份,泉水变化过程是自年初始,流量逐渐减少,至6月出现最小量和最低水位;7月份随降水量增加而流量开始增大,8、9月出现最大流量和最高水位。一般规律是年降水量多,当年泉流量大,水位高;年降水量少,当年泉水的流量也小,水位也低。 大气降水对泉水动态变化所起的主导作用,是人工开采量不超过泉水流量的情况下显示出来的,如果开采量大于泉流量,雨量因素则处于次要地位。开采量的多少,直接影响泉水的动态变化。1972年1月20日6时40分,市区大面积停电4小时50分钟的事故,提水系统全部停机,这段时间市区水位回升40厘米。1968年,开采量与泉流量大体相当,被称为二者的转换年。在此以前,开采量小于泉流量,因此泉水表现一直很好;在这以后由于开采量超过泉流量,并不断增大,泉水流量变小。1980年9月24日,市区停采地下水8小时,比平日少采水13500吨,市区地下水位回升44~45厘米。据山东省水文地质队资料,1973~1977年,市区水位下降2.25米。所以从1976年以后,雨季后不到1个月,泉水流量就逐渐减少。趵突泉自1981年以来,曾连续3年在3月上旬至9月初断流,干涸达半年以上。近年来通过加大泉水保护力度,趵突泉自2003年9月6日恢复喷涌以来,至2005年9月底,一直持续喷涌,地下水位达到29.8米以上,为38年以来历史最高水平。
衢州市地质构造属江南古陆南侧,华夏古陆北缘,即跨越两个一级构造单元,中部为钱塘江凹陷地带。总的地势特征为南、北高,中部低,西部高,东部低,中部为浙江省最大的内陆盆地——金衢盆地的西半部,自西向东逐渐展宽。境内平原占15% ,丘陵占36%,山地占49%。北部为千里岗山脉,西部为怀玉山脉,南部为市内最大山脉仙霞岭山脉,全市最高点为江山市的大龙岗,海拔1500米。地理坐标为东经118°0l′~119°20′,北纬28°14′~29°30′。东西宽127.5公里,南北长140.25公里,总面积8836.52平方公里,其中平原1325.48平方公里,丘陵3181.15平方公里,山地4329.89平方公里。 2005年末总人口245.6万人。
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