地质概况

工作区位于太行山-大兴安岭华夏系与祁吕贺兰山字形构造东翼反射弧的交接地带。

在区域复杂构造应力作用下，构造变动极其复杂，表现为一系列扭动构造型式。存在以下主要构造体系：华夏系构造、沙浴旋券构造、黑熊山旋卷构造及SN向挤压构造，上述的构造体系组合，控制了工作区的基本构造面目，见图1。

区内地层包括:元古宇蓟县系、青白口系、中生代岩浆岩系及第四系。以中生代岩浆岩系分布品广、第四系次之:县系，青白口系织小范围分布干业庄村东具界附近，第四系主要分布于河床两侧，见图1。

岩浆岩均形成于燕山期，中一晚侏罗世到早白垩世。岩性属中酸性过渡岩类，均为侵入岩，可辨岩性分3期侵人。各次侵人岩体的地质特征如下:

早期侵人岩:岩性以中性的闪长岩、黑云母闪长岩类为主，结构以细、中粒为主，分布于慈悲峪村庄周边。

第二次侵人岩，早期以石英正长岩为主，分布于北庄村所在河谷以南，慈悲峪村庄外围至黑熊山之间，南庄村周边:晚期以正长闪长岩为主，宽带状分布于北庄村所在河谷以北区域。

第三次侵人岩，岩性为花岗岩，分布干慈悲峪西黑熊山，早NNE 向长垄状突起，棱状山脊，与周边石英正长岩丘陵地貌形成明显的陡坎接触。

地下水赋存特征

岩浆岩中的地下水主要赋存于各类裂隙中，主要有断层构造裂隙、侵人接触构造裂隙及风化裂隙。风化裂隙受风化深度的控制，主要存在于地表20m以浅;村庄附近岩浆岩多为同期侵入或为脉岩、岩枝，侵人接触构造裂隙不发育:断层构造裂隙在裂隙中占有主导地位，且主要发育于张性、张扭性断层中。

找水方向及技术路线

由于侵人岩风化壳富水性差，采用钻并开采方式无法满足村中人畜饮水要求，而张性构造裂隙是主要的地下水赋存空间。因此，确定构造裂隙地下水为本次勘查工作的主要找水目标。

由于地表岩石风化强烈，地表难以发现构造露头，因此，断裂构造判别以遥感影像解译结合地形分析为基础，物探勘查验证的工作模式。物探方法包括音频大地电场法、音频大地电磁法、高密度电阻率法及激电测深，视具体的工作条件，选择适宜的物探方法。为了提高勘查工作精度，弥补单种手段的不足，尽量选择多种方法的组合测量，相互验证。

找水靶区的确定

在前期踏勘和遥感解译基础上，同时考虑岩性条件和钻机进场问题，物探工作靶区确定在村西北处，工作目的是查证NE向和NW 向断层的存在性和空间发育特征，见图2。

孔位的确定

工作区靠近大秦铁路，电磁干扰严重，电磁法类手段无法开展工作，只能采用直流电法。考虑电气化铁路对直流电法勘查结果的影响，高密度电法采用两种装署开展工作，施伦贝格和偶极-偶极。资料解释时可求同存异，以期提高资料解释的精度。

为了验证 NE、NW 向的断裂构造的存在，布设近垂直的两条高密度测线。分析其结果可知，作区沟谷地带风化壳普遍发育，但发育深度通常小于20m·高密度 II线的勘查结果反映出 NW 向断层的存在。

综合考虑高密度II线不同装号形式的勘查结果(图3、图4)认为，剖面95m处发育近乎直立的、宽约10~15m断层:断层带内埋深15~30m形成明显的低阻圈闭，判断破碎程度较高。根据断层的倾角和宽度，推断断层发育深度较大。

高密度Ⅱ线95m处激电测深结果显示AB/2=20~38m(勘探深度约为AB/2的0.8倍)间视极化率和半衰时曲线迅速下降，低于闪长岩的分布范围和第四系覆盖层的背景值，推测该处破碎严重，以砂为主，富水性好。该结果与高密度勘查结果吻合，见图5。

分析高密度勘查结果和激电结果，井位定于高密度Ⅱ线 95m 处，设计井深120m，预计单井出水10~20m³/h。

钻探过程及结果

钻探工艺采用空气潜孔锤钻进。钻孔深 125m，开孔孔径 Φ325mm，钻进至基岩3m后，变径为Φ220mm，一径到底:十部7m下人井辟管(Ф250mm钢管)管外注水泥浆3m封闭，上部用黏土充填，变径以下裸孔成井。揭露三段破碎段:12~31m，87~97m，109~117m

抽水试验

本次抽水试验持续了10小时，其中抽水试验6小时，水位恢复试验4小时。抽水泵扬程为100m，水泵下至井下72m外，额定出水器为10m³/h，利用光电水位仪进行水位测量，静水位9.67m，最大降深为51.40m;抽水试验2.0小时即达到稳定动水位，停止抽水后1.5小时水位即恢复至距离静水位1m左右。

该示范孔补给条件好，水量丰富，三角堰测量法测得稳定出水量为11.0m³/h，地下水温度为9.5℃，通过计算单井涌水量为0.073L/(s·m)。抽水试验过程曲线如6所示。

工程总结

昌平岩浆岩区找水方向:岩浆岩区地下水主要赋存于断裂构造裂隙中，风化裂隙、侵入接触带裂隙受其发育程度及深度影响，富水性较弱。因此，本区的地下水勘查工作，以寻找NE、NW、近SN向张性、张扭性断裂构造为主要目标。