Resumen geológico e hidrogeológico
1. Estructura geológica
El área de estudio se ubica en la Depresión de la Falla Jinxian en la Depresión de la Plataforma Linqing ( ). Al noroeste está el haz de pliegues del domo Fuping del arco de Wutai, al suroeste está el haz de domos de Zanhuang ( ) en el haz de fallas del arco de Taihang ( ), y al noreste está el haz de pliegues cóncavos de Langyashan ( ) y el haz de fallas de Baoding ( ), y al sureste está la depresión de la falla de Ningjin ( ) (Figura 2-2).
Figura 2-2 Mapa simplificado de la estructura geológica regional
(Según el Proyecto de Servicio Geológico de China "Estudio del Medio Ambiente Geológico de la Zona Económica Shijiazhuang-Xibaipo")
1: Límite y numeración de las unidades estructurales de nivel II; 2: Límite y numeración de las unidades estructurales de nivel III; 3: Límite y numeración de las unidades estructurales de nivel IV; 4: Alcance del área de trabajo
La tendencia de Jinxian; La depresión de la falla es NNE, cubriendo las capas que incluyen Cuaternario, Neógeno y Paleógeno, con un espesor máximo de 5500 m, y el lecho de roca subyacente de la capa de roca es Mesozoico.
Según la escala de las fallas, las fallas en el área se dividen en tres niveles: las fallas de primer nivel son la zona de falla profunda de Zijingguan y la zona de falla profunda de Piamonte de la montaña Taihang. La zona de falla profunda de Zijingguan en las montañas Taihang es la falla de Zijingguan-Lingshan. De norte a sur, la zona de falla profunda del piedemonte de la montaña Taihang incluye tres fallas principales: Huairou-Laishui, Dingxing-Shijiazhuang y Xingtai-Anyang. El extremo sur de la falla profunda Dingxing-Shijiazhuang y el extremo norte de la falla profunda Xingtai-Anyang se encuentran en esta área de estudio. Las fallas secundarias incluyen principalmente la falla de Zhengdingdong, la falla de Beixi, la falla de Gaocheng Oeste, la falla de Gaocheng Este, la falla de Jinxian y la falla de Gaoqian. Las fallas de tercer nivel incluyen principalmente las zonas de fallas Guyunlianghe-Niushan-Zhengcun, Tongge-Baichigan, Liangdidian-Luquan-Dahe y Wujiayao-Huangyu.
II. Estratigrafía
El lecho rocoso debajo del Cenozoico en el área de estudio es principalmente Carbonífero, Pérmico, Jurásico y Cretácico, con rocas metamórficas Paleoproterozoicas distribuidas localmente. El sistema incluye los sistemas Cámbrico y Ordovícico. . El lecho de roca está cubierto por sedimentos sueltos del Cenozoico enormemente espesos, y el espesor de los sedimentos cambia de fino a grueso de oeste a este.
1. El Archaeus
El Archaeus tiene más de 10.000 metros de espesor. Está compuesto por un conjunto de rocas metamórficas profundas desde la fase granulita hasta la fase anfibolita. Está expuesta en la superficie en las zonas montañosas y montañosas al oeste de la falla del Piamonte de la montaña Taihang. Otras secciones están enterradas principalmente bajo el Proterozoico y el Paleozoico. Falla de Piamonte de la montaña Taihang Hacia el este, está enterrada profundamente en el área de la llanura.
2. Paleoproterozoico
El espesor de los estratos Paleoproterozoico es de más de 4000m, y la litología es pizarra del Grupo Gantaohe, arenisca de cuarzo feldespático, dolomita, andesita alterada, etc. contacto con el Mesoproterozoico suprayacente. Al oeste de la falla del piedemonte de la montaña Taihang, está expuesta principalmente en la zona montañosa al sur de la ciudad de Luquan y la montaña Fenglong. El área del piedemonte está oculta y distribuida por debajo de los 200 m, y otras secciones están enterradas bajo la montaña Taihang mesoproterozoica. Piamonte Al este de la falla, está principalmente enterrada profundamente en el área de la llanura.
3. Mesoproterozoico
El sistema mesoproterozoico Changcheng tiene 600 m de espesor. La parte superior es dolomita gris y dolomía arcillosa, y la parte inferior es lutita gris verdosa, etc.; El espesor es de 550 m y la litología es dolomita gris claro, gris, marrón grisáceo y dolomita silícea. Al oeste de la falla de piedemonte de la montaña Taihang, solo se puede ver el sistema de la Gran Muralla, distribuido principalmente en el área de piedemonte de la montaña Jiuli en la ciudad de Luquan, escondido debajo de 40 m al este de la falla de piedemonte de la montaña Taihang; enterrado profundamente en el área de la llanura.
4. Paleozoico
El espesor del Cámbrico es de entre 420 y 700 m, y la parte inferior es lutitas de color amarillo grisáceo, gris y rojo, intercaladas con dolomita y caliza; la parte media es pizarra de barro, piedra caliza oolítica de color gris claro y piedra caliza; la parte superior es piedra caliza de hojas de bambú gris y marrón grisáceo y dolomita. El espesor del sistema Ordovícico varía de 650 a 900 m. La parte inferior es de color amarillo grisáceo, dolomita gris y piedra caliza; la parte superior es de piedra caliza gris claro, marrón grisáceo y piedra caliza arcillosa. capa principal de almacenamiento de agua en el lecho rocoso. El espesor del Sistema Carbonífero no supera los 320 m. El fondo del Sistema Carbonífero Medio es una superficie de denudación evidente. Una capa común de hematita puede ser reemplazada por lutita de hierro. La parte inferior es lutita de bauxita oolítica de color gris o gris púrpura. intercalados con bauxita lenticular; la parte superior es lutita arenosa de color gris claro y gris oscuro. El Carbonífero Superior está compuesto por lutitas arenosas y lutitas, intercaladas con arenisca de cuarzo y finas capas de piedra caliza densa. Hay 5 capas de carbón, que son estables y explotables. El fondo es arenisca de cuarzo de grano medio.
El espesor del Pérmico varía de 150 a 850 m. En esta zona solo existe el Pérmico medio. La litología principal es de esquisto arenoso y el fondo es de conglomerado arenoso de color marrón.
El Paleozoico está al oeste de la falla del piedemonte de la montaña Taihang, y el Paleozoico Superior Carbonífero y Pérmico faltan en el norte. El Paleozoico Inferior Cámbrico y Ordovícico se distribuyen principalmente en el área de la Montaña Jiuli. Ciudad de Luquan La zona de piamonte de la montaña Jiuli está escondida por debajo de 150 m. La parte sur se distribuye principalmente en el piedemonte de la montaña Fenglong, escondida por debajo de los 300 m. Al este de la falla de piedemonte de la montaña Taihang, está principalmente enterrada profundamente en el área de la llanura, y algunas áreas dentro del levantamiento bajo de Wuji Gaocheng carecen de los sistemas Carbonífero y Pérmico.
5. Mesozoico
El espesor del Jurásico es de entre 100 y 500 m, y su litología es de rocas volcánicas de color marrón grisáceo y gris violeta intercaladas con areniscas y lutitas. El espesor del Cretácico varía de 100 a 2650 m. La litología superior es de lutitas de color rojo púrpura, verde grisáceo, negro grisáceo, margas y areniscas intercaladas, y la parte inferior es de conglomerado arenoso y una pequeña cantidad de lutitas de color rojo púrpura. El Mesozoico falta al oeste de la falla de piedemonte de la montaña Taihang. Al este de la falla de piedemonte de las montañas Taihang, escondida bajo el Cenozoico, el área elevada es delgada y faltan algunas áreas. El centro de la depresión en la parte oriental de Zhengding tiene más de 3.000 m de espesor.
6. Cenozoico
La Formación Kongdiana del Paleógeno es un conjunto de depósitos de facies fluvial-lacustres, próximos a la zona de piedemonte. Generalmente, el Miembro Shahejie 4 es inseparable de la Formación Kongdiana. Es discordante con los estratos mesozoico y anteriores, y su litología es principalmente lutita marrón rojiza y conglomerado arenoso. La litología principal del cuarto miembro de la Formación Shahejie es lutita roja y arenisca intercaladas, con arenisca de grava en el fondo, con un espesor que oscila entre 22 y 230 m. El tercer miembro de la Formación Shahejie falta en esta área. El espesor del 2º Miembro Shah está entre 200 y 450 m. Es un conjunto de sedimentos gruesos en la parte inferior y finos en la parte superior, principalmente rocas clásticas rojas. El espesor del primer miembro de Shahejie es de entre 300 y 500 m, y está dominado por lutitas poco profundas del litoral lacustre, intercaladas con varias capas de piedra caliza biológica, dolomita, marga, etc. El espesor de la Formación Dongying varía de 86 a 394 m. Es un conjunto de sedimentos fluviales y lacustres. La parte superior de la litología está intercalada con lutitas de color rojo púrpura, verde grisáceo y lutitas de color blanco grisáceo. con lutitas y areniscas, y la parte media se caracteriza por lutitas volcánicas. El sistema Paleógeno falta al oeste de la falla de Piamonte de la montaña Taihang y está ampliamente distribuido al este de la falla de Piamonte de la montaña Taihang, con un espesor que oscila entre 100 y 850 m. Es delgado en el área convexa y grueso en el área de depresión, y el espesor. del centro de la depresión alcanza más de 1800 m.
El espesor de la Formación Neógena Guantao oscila entre 100 y 280 m. Es un conjunto de depósitos de facies fluviales. La litología es de lutitas de color marrón rojizo intercaladas con areniscas y conglomerados de color gris y blanco grisáceo. El espesor de la Formación Minghuazhen varía de 100 a 700 m. Es un conjunto de depósitos de facies fluviales. La litología es principalmente de lutita gris verdosa, marrón amarillenta y arenisca marrón amarillenta intercalada.
El tipo genético, el espesor y la dirección de distribución de los sedimentos cuaternarios están controlados y afectados por la estructura del basamento, la paleogeografía y el paleoclima. Los sedimentos en el área de estudio están formados principalmente por inundaciones y procesos aluviales de los ríos. Hay depósitos lacustres esporádicos y depósitos de depresiones de aguas poco profundas en cada abanico aluvial y en algunas partes de la parte oriental del área. Los sedimentos se vuelven gradualmente más gruesos de este a oeste, con partículas más finas en las partes superior e inferior y partículas más gruesas en el medio.
La Serie Cuaternaria, de nueva a antigua, se resume de la siguiente manera:
Holoceno: En el oeste del área de estudio el espesor oscila entre 5 y 10m, y en el este , el espesor oscila entre 10 y 30m. La litología es generalmente gris-amarilla y amarillo-gris, seguida de suelo subarenoso gris oscuro y gris-negro, arena fina limosa y algo de grava. El tamaño de grano en el noroeste es más grueso y consiste en arena media y gruesa, mientras que el tamaño de grano en el sur y el medio es más fino y consiste en suelo subarenoso y subarcilloso, intercalado con capas de sedimentación. La capa de arena es muy delgada. , en su mayoría lentes limosos y de arena fina.
Pleistoceno superior: la profundidad del suelo es de 20 a 160 m de oeste a este. La zona del piedemonte occidental es menos profunda, generalmente menos de 20 m. La profundidad máxima de enterramiento en el este alcanza los 205 m. generalmente está entre 50 y 100 m. El suelo es principalmente arcilla de color marrón amarillento, seguido de suelo subarenoso de color amarillo claro y amarillo grisáceo y arena medianamente gruesa y grava arenosa de diferentes tamaños de partículas.
Pleistoceno medio: Pertenece a las fases aluvial, diluvial y lacustre. La profundidad de enterramiento del piso en la zona de piedemonte occidental varía de 40 a 200 m, con un espesor de 160 m, y la profundidad de enterramiento en la parte oriental varía de 280 a 440 m. La litología es marrón rojiza, marrón amarillo con arena, guijarros, grava, arena y arcilla de color amarillo óxido.
Pleistoceno Inferior: Situado al oeste del Ferrocarril Pekín-Guangzhou, la profundidad del suelo es de entre 180 y 300 m, y el espesor de entre 72 y 120 m.
En las áreas de Xinji y Shenze, la profundidad del enterramiento es superior a 420 m y el espesor es de entre 150 y 170 m. La litología es principalmente de color marrón rojizo y tostado, con arena de color púrpura y gris verdoso medio gruesa, arena media fina. subarcilloso, y arcilloso en la parte inferior, la capa de arena está severamente erosionada y semiconsolidada.
3. Condiciones hidrogeológicas
El medio acuoso cuaternario en el área de estudio es una estructura acuífera superpuesta de múltiples tipos y geométricamente compuesta por múltiples capas superpuestas. El grupo portador compuesto por capas entrecruzadas de arena y grava y capas de arcilla intermedias generalmente carece de acumulaciones de grano fino con una gran área de distribución y un cierto espesor espacial en la dirección vertical, y tiene buena riqueza y permeabilidad de agua. Según los estratos Qh, Qp3, Qp2 y Qp1, los predecesores los dividieron en acuíferos I, II, III y IV. Es decir, el acuífero del Holoceno, el acuífero del Pleistoceno superior, el acuífero del Pleistoceno medio y el acuífero del Pleistoceno inferior. Los acuíferos III y IV son de agua confinada, pero debido a la gran cantidad de lodo y grava, la riqueza hídrica es pobre. En la llanura de piedemonte de las montañas Taihang, el agua se extrae de pozos mineros mixtos, lo que da como resultado una estrecha conexión hidráulica entre los grupos de acuíferos I y II, denominados colectivamente "sistema de aguas subterráneas poco profundas". Las aguas subterráneas poco profundas son la principal capa minera en el área de Shijiazhuang. Por lo tanto, este estudio se centra en el sistema de aguas subterráneas poco profundas en el área de Shijiazhuang (Figura 2-3).
Figura 2-3 Mapa hidrogeológico del área de la llanura de Shijiazhuang
Acuífero del Holoceno-Pleistoceno superior (I, II): la profundidad del suelo es de 80-120 m y el espesor del acuífero es de 25~ 40 m, la litología es principalmente de grava. En los pozos de abanicos aluviales como el río Hutuo y el río Cihe, el caudal de agua de un solo pozo está entre 70 y 180 m3/(m·h); en las alas y los bordes de ataque de los abanicos aluviales, el caudal de agua está entre 10; y 30m3/(m·h) entre. En la actualidad, el acuífero I está básicamente drenado y el acuífero II se encuentra principalmente explotado.
Acuífero del Pleistoceno medio (III): la profundidad límite del fondo es de 120 ~ 300 m. La litología del acuífero en la zona de piedemonte está dominada por cantos rodados y gravas arenosas, transformándose gradualmente en capas de arena hacia el este. En las zonas de piedemonte e interabanicos, el espesor del acuífero es fino, inferior a 20 m, mientras que en la mayoría de las demás zonas oscila entre 20 y 60 m. En la parte principal del abanico aluvial, el espesor del acuífero es relativamente grande, más de 60 m, y el volumen de entrada de agua en un solo pozo es de 5 a 20 m3/(m·h).
Acuífero del Pleistoceno Inferior (IV): La profundidad del suelo es de 300~580 m, el espesor del acuífero es mayor de 180 m en la zona del eje del abanico aluvial, menos de 20 m en la zona de piedemonte y 60~60 m en otras zonas 80m. Al norte de la ciudad de Shijiazhuang y al oeste de la línea ferroviaria Beijing-Guangzhou, la litología del acuífero está dominada por arena, grava y capas de grava, mientras que en otras áreas predominan las capas de arena. Al norte de Wuji Chengguan y Gaocheng Guozhuang, y al oeste del área urbana Xipingle-Zhengding Quyangqiao-Shijiazhuang de Xinle, la capa de arena está más erosionada y tiene malas propiedades de riqueza en agua.