【摘 要】
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宁波盆地是一个以侏罗系-白垩系火山-沉积岩为基岩盆底的断陷盆地,自中更新世开始堆积了一套复杂的冲积、冲湖积、海积和冲海积地层。由于晚更新世和全新世的几次大规模海侵,宁波盆地的地下水大多已经咸化。宁波盆地中更新统和上更新统的冲积含水层中,保留了一部分的淡水透镜体。本文在充分了解和分析宁波盆地地质条件和水文地质条件的基础上,通过资料的收集、分析,重点研究了第四系下隐伏断层的性质及其与含水层的关系。设计
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宁波盆地是一个以侏罗系-白垩系火山-沉积岩为基岩盆底的断陷盆地,自中更新世开始堆积了一套复杂的冲积、冲湖积、海积和冲海积地层。由于晚更新世和全新世的几次大规模海侵,宁波盆地的地下水大多已经咸化。宁波盆地中更新统和上更新统的冲积含水层中,保留了一部分的淡水透镜体。本文在充分了解和分析宁波盆地地质条件和水文地质条件的基础上,通过资料的收集、分析,重点研究了第四系下隐伏断层的性质及其与含水层的关系。设计了共25个深部承压水采样点,于2017年11月与2018年5月进行了两次深部承压水的采样,并对样品进行了同位素(2H、18O、3H、14C、222Rn)以及常规水化学离子的测试,通过离子相关性分析法、离子比例系数分析法、同位素水文地质学方法等多种方法,对研究区深部承压淡水体的来源与演化进行了研究。主要研究内容和成果如下:(1)总结了宁波盆地第四系的沉积环境与演化过程,利用研究区丰富的钻孔和剖面图资料,建立了宁波盆地第四系地层的三维地质结构模型。结合区域地质构造背景、地应力场演化、隐伏断层性质以及地下水动力场演化,推测了宁波盆地深部承压淡水体的成因,在前人对此认识的基础上,提出了新的可能存在的补给源。认为,承压含水层保留了一部分的更新世陆源淡水,且同时存在现代水补给。现代大气降水在隐伏断层的露头区域进入其中,在水力梯度的驱使下,从山区向平原中心区运移。在平原区的深部承压水被开采后,断层中的裂隙水向上运移,自下而上补给深部承压水。(2)水化学、同位素测试结果显示,[Cl]/[Br]与Na/Cl比值随TDS升高趋近于标准海水值,且Cl-浓度、δ18O值均与TDS存在良好的相关关系,表明深部承压水的咸化机制主要为与海水之间的混合效应。样品的δ2H、δ18O值明显小于现代大气降水,向上偏离当地大气降水线,多数14C样品的年龄大于10ka.B.P,表明深部承压水保留了较多的更新世古水成分,并存在来自其他地区的补给源。多数样品的3H浓度大于1TU,表明深部承压水受到了1952年之后的大气降水补给。(3)采用古水-海水的二元混合模型,可以对大部分水样做出合理的解释,但对于少部分水样,采用不同指标得出的计算结果相差较大。将研究区上游山间沟谷区的地表水作为端元3,利用三端元混合模型重新计算,结果吻合较好。2H、18O、14C、222Rn及TDS数据关系密切,222Rn浓度变化较大的水样,其14C年龄往往偏小,其中部分水样的2H、18O、TDS值亦变化明显,表明了这些采样井处的地下水在半年之内发生了较快的运动。这些采样井基本都位于隐伏断层附近,表明隐伏断层与地下水的快速运动特征密切相关。上述结果基本证实了基岩裂隙水补给深部承压水的推测。
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