趵突泉科普小知識(完整版)

1、前 言 濟南市在重新審定七十二名泉的同時，從地理和旅游的角度劃分了十大泉群。它們是：濟南市區(qū)趵突泉泉群、黑虎泉泉群、珍珠泉泉群、五龍?zhí)度阂约笆袇^(qū)以外的濟南東郊白泉泉群，章丘明水百脈泉泉群，歷城彩石玉河泉泉群，歷城柳埠涌泉泉群，長清萬德袈裟泉泉群，平陰洪范池泉群。十大泉群均屬廣義的“濟南泉群”。從水文地質(zhì)學的角度劃分，以趵突泉為代表的市區(qū)“四大泉群”實際是一個泉群，屬狹義的“濟南泉群”。它們同一個水源、同一個補給區(qū)，統(tǒng)稱“趵突泉群”，其補給區(qū)稱“趵突泉泉域”。柳埠涌泉泉群和萬德袈裟泉群位于市區(qū)“四大泉群”的補給區(qū)，即趵突泉泉域，各個小泉子彼此沒有水力聯(lián)系，兩個小泉群之間也沒有水力聯(lián)系，但這些泉

2、水沿河道滲漏，最終流向市區(qū)泉群。 以白泉為代表的濟南東郊白泉泉群，也是同一個水源、同一個補給區(qū)，其補給區(qū)稱“白泉泉域”。彩石玉河泉群位于白泉泉群的補給區(qū)，即白泉泉域，這些泉水沿河道滲漏，最終流向白泉泉群。因大量開采，白泉泉群常年斷流。 以百脈泉為代表的章丘明水泉群，其補給區(qū)稱“明水泉泉域”。該泉域地跨淄博、章丘兩地，其類型與趵突泉、白泉泉群和泉域完全相同，同屬濟南市三大泉群、三大泉域。（見濟南市三大泉域示意圖）以洪范池為代表的平陰洪范泉群，位于長城嶺以南，地表水地下水自成體系，皆流向大汶河，其泉群類型與歷城采石玉河泉群相同。洪范泉水并非直接流去大汶河，而是沿途滲漏，補給孔村孝直水源地，亦即石橫

3、電廠水源地。 一、泉 的 分 類 泉是地下水天然露頭。地下水從固定地點自然流出地表就叫泉。井也是地下水的露頭，地點固定，但不是天然露頭，也不流出地表，不能叫泉。河道出現(xiàn)明流地點不固定，豐水期出現(xiàn)在上游，枯水期出現(xiàn)在下游，雖是地下水天然露頭，但不叫泉水，而叫河水。河槽或岸邊常年流水的固定點也叫泉。天然的灣坑或水塘，水面與附近地下水位相同，但肉眼看不出流動，仍不叫泉，而叫“灣”或“塘”。有人會問：濟南市區(qū)的五龍?zhí)丁⑺淳?、官家池、章丘明水的東麻灣、西麻灣，平陰的洪范池名稱都不帶“泉”字，為什么歸類為泉呢？因為它們的實質(zhì)是泉，符合泉的定義，只是泉口壘砌和修飾形式不同罷了。 上升泉與下降泉。泉水按承壓和

4、無壓分為上升泉和下降泉兩類。泉水從泉口垂直往上冒的叫上升泉，從泉口往下淌的叫下降泉。上升泉的形成應(yīng)俱備三個條件：1地層條件。地層包括成層的巖石、土層以及土層中夾有的砂礫石層。有裂隙的巖層和有孔隙的砂礫石層，其裂隙和孔隙中充水的稱“含水層”。裂而無隙的巖層和孔隙度極差的粘土層，幾乎不含流動的地下水，稱“隔水層”?！昂畬印钡拇嬖谑侨纬傻氖滓獥l件。2地質(zhì)構(gòu)造條件。指地震或巖漿活動引起地殼變動（造山運動），使沉積巖層斷裂錯位，或產(chǎn)生褶曲。含水層與隔水層在縱向剖面上相抵觸，或含水層與不透水的巖漿巖體相抵觸，阻斷了地下水的去路，地下水被迫溢出地表。3地形條件。泉或泉群的上游應(yīng)有足夠的補給面積，各含水

5、層接受大氣降水的充分補給。 濟南市內(nèi)趵突泉等四大泉群、濟南東郊白泉泉群、章丘百脈泉群都是上升泉。濟南南部山區(qū)大部分泉都是上升泉，如歷城柳埠的突泉、四季村賓館附近的涌泉?！吧仙毙纬傻脑恚拖竦购缥?、聯(lián)通器原理一樣，從高的一端注入水，低的一端就往上冒水，低的一端可比喻泉水。由于重力作用和水路壓力傳導阻力，泉口噴涌水位永遠達不到高端水位。既然“聯(lián)通器”有高低水位之差，在補給區(qū)地下水無大量開采的情況下，降雨多少只影響泉群流量增減，上升泉從理論上講不會干涸。 下降泉與上升泉的不同在于地質(zhì)構(gòu)造不同，下降泉不存在阻水巖層或巖體。地下水在山腰懸崖沿含水層自然流出，不往上冒，只往下流，這樣的泉子叫下降泉

6、。下降泉亦稱“懸掛泉”，如歷城柳埠藥鄉(xiāng)森林公園冰凍臺下的“冰冰泉”，水量甚微，冬季結(jié)成冰棱懸掛于山崖。地下水在山區(qū)沖溝或山前河道自然流出、地點固定的也屬下降泉，如歷城柳埠的泥淤泉等。 什么是間歇泉？顧名思義汛后流水、旱季斷流的泉子就是間歇泉。斷流的原因無非是補給面積小，降雨入滲補給量少。這類泉子多數(shù)是下降泉，例如柳埠四門塔神通寺西路邊的“滴水泉”，山頭為面積不大的張夏組石灰?guī)r，裂隙接受降雨垂直入滲補給，下部不透水的紫紅頁巖是托水底板，滲水沿底板層面的傾斜方向流動，至滴水泉口流出。泉子流一點，汛期補給的水就少一點，流完為止。次年再降雨，再出泉，周而復始?？坑晁a給的叫于“雨源型”泉。 有的泉子出

7、自深層大斷裂的地下熱水，噴一次，停一次，有規(guī)律地進行，是真正的間歇泉。泉噴后裂隙出現(xiàn)負壓真空，冷空氣乘機被吸入，水溫暫時下降。待地熱積蓄，超過沸點再噴。這樣的泉子屬“非雨源型”泉。 泉群為什么干涸？大家都知道，濟南市區(qū)100多個泉子，泉口高程是不一樣的，黑虎泉27.22米，趵突泉27.01米，五龍?zhí)?6.2米，高低相差1米。因為降雨少，補給水量少，泉口較高的黑虎泉、趵突泉先一步干掉。但是根據(jù)虹吸管、聯(lián)通器原理，泉口較低的五龍?zhí)痘蛉诟偷娜邮遣粫傻舻?，只是無人注意罷了。雨，每年總是要降的，濟南地區(qū)最少的年份380毫米。當?shù)叵滤癫厣疃瘸^4米時，潛水不會蒸發(fā)，泉口低的泉子應(yīng)該照流不誤。什么

8、原因?qū)е氯坏陀谖妪執(zhí)度?、泉池干涸呢？一是泉群附近或補給區(qū)開采量大于泉的來水量。開采集中的地方地下水面形成了漏斗。當漏斗中心的水位低于五龍?zhí)度跁r，泉水倒流，泉子全部干掉。二是泉頭附近打防空洞、蓋樓深挖地基，破壞了泉水賴以存在的地質(zhì)結(jié)構(gòu)。形成了若干條低于五龍?zhí)度诘牡叵滤ǖ溃档腿^水位，削減泉水流量，破壞了原有的生態(tài)平衡。三是泉水補給區(qū)上游大量修水庫、塘壩攔截地表水和地下水，減少了地下水補泉量。怎樣才能保持泉水永不干涸呢？只能用減少開采量的辦法，比如用黃河水代替抽取巖溶泉水；也可將水庫攔蓄之水，在旱季放水補泉，泉水斷流是可以避免的。但是破壞了地質(zhì)結(jié)構(gòu)，失去了泉群賴以存在的條件，泉水斷流

9、是無法恢復的。 泉群為什么會復噴？泉群補給區(qū)降水量多了，比方年降水量600毫米，相應(yīng)泉群日均流量49萬立方米，這時補給區(qū)的開采量與泉頭附近的跑水量（因局部地質(zhì)結(jié)構(gòu)破壞）之和也是49萬立方米，泉水位應(yīng)該不升不降，與泉口持平。但事實上由于不同水文年降水量不同，年內(nèi)逐月降水量也不同，泉噴量也隨之不同，呈現(xiàn)汛后泉水噴涌，旱季斷流現(xiàn)象。如果年降雨量800毫米，泉群日均來水量80萬立方米，遠遠大于開采量和非泉口跑水量49萬立方米，泉群就常年噴涌了。 平原澇洼有沒有上升泉？濟南東郊的白泉地處澇洼，澇洼存水幾乎是死水，平地冒泉怎么解釋？這與地質(zhì)構(gòu)造有關(guān)。白泉是上升泉而不是下降泉，泉水來源于厚度70米土層以下的

10、石灰?guī)r裂隙，其位置恰巧是石灰?guī)r含水層與不透水的煤田砂頁巖交界處，另有斷層等因素，地下水受阻而上涌。厚厚的土層蓋住了怎么會上涌？因為這里的土層是幾千萬年逐漸沉積而成的，洪水攜帶的巖土碎屑沉積一層，被石灰?guī)r承壓水沖開一次。細粒粘土被沖走，泉口附近剩下較粗的砂礫，泉水通過松散砂礫之間的孔隙冒出地面，始終保持著泉水上涌的狀態(tài)。這種情況類似人們常言的“管涌”。 自流井是怎么回事？遙墻和齊河縣的某些深井，深度700多米，穿透幾百米的土層和含煤砂頁巖，打入下伏石灰?guī)r，石灰?guī)r巖溶承壓水（即濟南泉水）上涌。因當?shù)氐孛娴陀跐先冢纬勺粤骶?，自流井就是上升泉。噴井或噴泉的出現(xiàn)，使當?shù)厝梭@喜，也使業(yè)內(nèi)人士擔憂。當

11、這樣的噴井或抽水井達到幾百眼的時候，趵突泉就挪到齊河去了。不是有了不透水的火成巖（巖漿巖）阻水，才有濟南泉群出現(xiàn)嗎？怎么石灰?guī)r泉水通到齊河去了？因為巖漿是順石灰?guī)r中某些軟質(zhì)泥灰?guī)r層侵入的，盡管厚度大小不一，只不過是石灰?guī)r中的夾層而已，在黃河北插到700米以下或更深處了。千佛山斷層通過趵突泉向西北延伸去，北店子已經(jīng)在斷層西側(cè)了。這里土層厚度200余米，以下是含煤地層，再往下便是石灰?guī)r。有人企圖在這里開采煤礦，礦坑排水將吸引大量巖溶地下水，削減泉流量，降低泉水位，也會造成濟南泉水斷流。 二、什么是泉域 泉域與流域。匯集泉水的地下水流域叫泉域，也可以說轉(zhuǎn)化成泉水的地下水流域叫泉域。地下泉域是對地表流

12、域而言的。大家都知道長江流域，黃河流域，山東有小清河流域。地球上大小河流都有它的流域。地表水流域是人們能看的見的流域，地下水流域包括泉域是人們看不到的流域。地表流域在水文學上分為“閉合流域”和“非閉合流域”。 什么是閉合流域？地表水和地下水流向一致的流域叫閉合流域。河道某一斷面以上的基巖不漏水，洪水一點不剩地從這條斷面流過。垂直滲入巖石表面風化裂隙和淺部基巖裂隙的雨水，重返河道，這部分水叫“基流”?；饕惨稽c不少地從這條斷面流過。這條斷面以上的流域就叫“閉合流域”。 在閉合流域內(nèi)降水量包括降雨量和降雪量，等于流經(jīng)斷面的地表水、地下水，以及流域內(nèi)水的蒸發(fā)量之和。流域內(nèi)水的蒸發(fā)量包括陸面蒸發(fā)量、水

13、面蒸發(fā)量、潛水蒸發(fā)量和植物葉面蒸騰量。修建水庫選擇壩址一定要選在這樣的斷面上。濟南地區(qū)章丘的垛莊水庫、長清的武莊水庫建在完全不透水的花崗片麻巖上，屬閉合流域。歷城的錦繡川水庫、臥虎山水庫建在基本不透水的紅頁巖上，也屬于閉合流域。水庫不但欄截洪水，也攔截基流。基流在臥虎山水庫上游的錦繡川、錦陽川、錦云川隨處可見。雨洪過后這些河道里仍然流水涓涓，終年不涸，這就是基流?；饔职ㄑ劬吹降拿髁骱脱劬床坏降臐摿?。洪水是短暫的，下大雨才有洪水?；魇情L久的，或常年出現(xiàn)在河道，或時隱時現(xiàn)出沒在河道。 什么是非閉合流域？地表水和地下水流向不一致的地面流域，叫“非閉合流域”。玉符河從臥虎山水庫壩下到北店子入

14、黃河的河段，其流域就是非閉合流域。這段河道的洪水包括臥虎山水庫溢洪和兩岸支流來洪，直入黃河。由于這段河道流經(jīng)大片石灰?guī)r地區(qū)，滲漏嚴重。洪水過后，河道見不到基流，變成了干河。部分洪水漏下去了，渴馬村上游來的河道基流也漏下去了。在漏水的河段不是沒有基流，而是基流漏到地下深處，并且通過興濟河流域的石灰?guī)r裂隙向趵突泉流去。泉水的實質(zhì)就是基流。趵突泉泉水不只是某一流域的基流，而是多個流域的基流，包括北大沙河、玉符河、興濟河的基流。 泉域是地下水的“閉合流域”。閉合流域與非閉合流域是地表水的專業(yè)名詞。泉域是流域的演繹，泉域也可以比喻為“地下水的閉合流域”。章丘明水泉泉域是一個徹頭徹尾的地下水閉合流域，因為

15、泉域地下水只從明水一個地方流出。趵突泉泉域基本上屬于地下水閉合流域。因為當?shù)叵滤桓叩臅r候，西郊臘山、峨嵋山山腳下也出泉。玉符河睦里閘址是小清河的源頭，閘址附近到處滲水。不能說地下水都去了趵突泉。但是枯水期水位下降的時候，情況就不同了。臘山、峨嵋山泉子干了，睦里閘不滲水了，地下水不去趵突泉又往那里去呢？可以說，當?shù)叵滤唤档?，西郊泉和跑水點消失以后，玉符河流域和長清北大沙河流域全部地下來水，都經(jīng)過西郊流往趵突泉。 有人會說，地下水會從黃河底下鉆到齊河去。應(yīng)該說這種可能性不大。黃河在這里是地上河，多數(shù)情況下黃河水面高于兩側(cè)地下水位，河床以下的土層、沙層含水量處于飽和狀態(tài)?？紫抖刃?、滲透系數(shù)小，

16、對南來地下水應(yīng)有頂托作用。另外，匡山、藥山、粟山、無影山等火成巖巖體阻擋，地下水過不了黃河。如果真的有大量地下水從玉符河河床穿過黃河底打去了齊河縣，齊河那邊應(yīng)該平地冒大泉，或有什么重要河道的源頭出現(xiàn)。 打深井、開煤礦破壞泉子。齊河方面打深井取石灰?guī)r水、開采煤礦大量排斷層導入的巖溶水，西郊和長清巖溶地水會從黃河底鉆過去。石灰?guī)r巖溶裂隙透水性特別強，不同于黃河泥沙。打深井和挖煤礦，都要大量抽取西郊和長清的巖溶地下水，即市內(nèi)泉群的補給水，就像“釜底抽薪”，最終斷送趵突泉。國家礦產(chǎn)資源法規(guī)定：“自然保護區(qū)、重要風景區(qū)、國家重點保護的不能移動的歷史文物和名勝古跡所在地”、“具有重大科學文化價值的罕見的地

17、質(zhì)現(xiàn)象及文化古跡，應(yīng)當加以保護”。 山東省地質(zhì)環(huán)境保護條例規(guī)定：“在本省行政區(qū)域內(nèi)從事礦產(chǎn)資源勘查開采、地質(zhì)遺跡保護、地質(zhì)災(zāi)害防治以及工程建設(shè)等與地質(zhì)環(huán)境有關(guān)活動的，應(yīng)當遵守本條例” 、“本條例所稱地質(zhì)環(huán)境，是指影響人類生存和發(fā)展的各種巖體、土體、地下水、礦藏等地質(zhì)體及其活動的總和?！?“對具有典型意義的地質(zhì)遺跡，可以按照國家和省有關(guān)規(guī)定建立地質(zhì)遺跡自然保護區(qū)或者地質(zhì)公園?！?國家礦產(chǎn)資源法和山東省地質(zhì)環(huán)境保護條例為保護濟南泉群這一“具有重大科學文化價值”、“罕見的地質(zhì)現(xiàn)象”、“具有典型意義的地質(zhì)遺跡”、“具有科學研究價值和地質(zhì)地貌景觀”及“重要風景區(qū)”、“城市規(guī)劃區(qū)”、“名勝古跡所在地”,提

18、供了法律依據(jù)。近年齊河在北展區(qū)打的“自流井”，還有其他“熱水井”，應(yīng)依法進行關(guān)閉。對企圖挖煤的行為，應(yīng)嚴加制止。 長清北大沙河地下水往哪里流？小崮山欄河壩以下，長清城關(guān)和平安店一帶大片石灰?guī)r分布，土層以下全是石灰?guī)r，與西郊臘山、峨嵋山是同一層巖石。石灰?guī)r屬脆性巖石與可溶性巖石，裂隙巖溶極為發(fā)育，地下水通透性極強。無論是降雨垂直入滲，還是小崮山欄河壩以上河道棄水，至此大部滲漏，汛后變成干河。多年地下水水位觀測資料證明，巖溶地下水位由西往東逐漸降低，趵突泉口更低。根據(jù)“重力流理論”，水往低處流，長清北大沙河的巖溶地下水也往趵突泉流去。 西郊臘山峨嵋山老水源地和平安店新水源地（濟西水源地）抽水，在降

19、雨量900毫米的豐水年，地下水位高，玉清湖里湖外一片汪洋，日抽水30萬立方米，趵突泉水位根本看不出影響。但是降雨量450毫米的時候，地下水補給量不是減少一半，而是減少的更多，不成正比。西郊日抽水30萬、甚至50萬立方米，抽水漏斗中心水位低于趵突泉口高程時，泉水倒流，泉群將出現(xiàn)干涸。 濟南西郊有“幾碗水”？ 長清西郊趵突泉是“一碗水”、“兩碗水”、還是“三碗水”，隨著資料積累和工作深入，至今已有了明確的結(jié)論。最早有人提出趵突泉和西郊臘山水源地是兩碗水的主張，暫稱 “老兩碗水”。這在當時是“采外補內(nèi)”的根據(jù)，這時建了大楊莊水廠。1982年農(nóng)業(yè)區(qū)劃水資源調(diào)查，市水利局課題組根據(jù)水文地質(zhì)調(diào)查和460多

20、處水井及地面水體水位觀測，尤其對261處純石灰?guī)r深井反復進行了水位觀測。其中，省八0一地質(zhì)隊對市區(qū)及市郊60多眼純石灰?guī)r深井同時做了觀測。確定 長清西郊趵突泉是“一碗水”。其中，對袁柳莊、后魏華莊、東紅廟一帶“高水位”深井專門作了考查，證明這幾處不是純石灰?guī)r深井，而是“子母井”。即上部土層為大口井，井底基巖為石灰?guī)r鉆孔。袁柳莊子母井(水位30.67米)以東30米處機床二廠院里巖溶井水位27.78米。圍繞“高水區(qū)”的西、南和東三個方面：張莊水位28.533米、井家溝28.456米、后龍28.50米、王官27.228米，完全證實“高水區(qū)”是淺層水與深層巖溶水的混合水位。同年6月做實際調(diào)查，后魏華莊

21、子母井巖溶水位已低于“子井”井口1米左右，目擊淺層水漩渦狀注入鉆孔內(nèi)。這一事實表明，后魏華、袁柳莊一帶根本不存在一個巖溶水的“高水區(qū)”，相反地根據(jù)等水位線圖，這里恰巧是一個等水位線凹槽，朝東北方向開口，直奔趵突泉，是巖溶水最流暢的地段。原認為“高水區(qū)”地下分水嶺把西郊和市區(qū)分成“兩碗水”，現(xiàn)在以統(tǒng)一水位觀測為手段，用繪制等水位線圖的方法，證明了趵突泉西郊是“一碗水”。 1996年12月2日，山東省師范大學在西渴馬村深井投入鉬酸銨22公斤，192小時趵突泉檢出。2003年11月12日又在岳而莊深井投入鉬酸銨40多公斤，15日趵突泉及其他各泉檢出，沿途布設(shè)觀測井均依次檢出（見試驗報告）。鉬酸銨示蹤

22、實驗，是以水質(zhì)檢測為手段，再次證明趵突泉西郊是“一碗水”。 近年有人承認臘山老水源地和趵突泉是一碗水，但長清平安店“濟西水源地”是另一碗水的“新兩碗水”主張。長清平安店“濟西水源地”抽水試驗結(jié)果，特別在旱季抽水試驗結(jié)果，對趵突泉水位有明顯影響。因此，從地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水位觀測、水質(zhì)化驗、抽水試驗等諸多方面的研究，都證明長清西郊趵突泉是“一碗水”。“老兩碗水”和“新兩碗水”的主張，從理論到實踐都是不正確的。濟南東郊有“幾碗水”？1981年前后有人提出市內(nèi)泉群與東郊白泉泉群是“兩碗水”，兩碗水的界限是東梧斷層。這是“采外補內(nèi)”的根據(jù)。當時新建中李家莊水廠。另外一種說法是東梧斷層西側(cè)的八澗堡、圣

23、佛寺“子母井”高水區(qū)，把趵突泉泉域和白泉泉域劃為兩個泉域。根據(jù)1982年6月實地調(diào)查，圣佛寺、八澗堡附近的六眼“子母井” 所謂“高水區(qū)”，由于巖溶水位下落，已不能頂托補給淺層水，淺層水同樣出現(xiàn)倒灌鉆孔現(xiàn)象，這里是假高水區(qū)。另外劉志遠村東東梧斷層和港溝斷層斜交隆起的地塊（棉花山北），巖石屬白云質(zhì)巖，含水性差，水位較石灰?guī)r巖溶水位高，同樣是假高水區(qū)。而東梧斷層西側(cè)的牛旺莊、賢文莊、石河嶺，丁家、二鋼、往西到姚家，往北到八澗堡、圣佛寺；東梧斷層以東的徐家、殷陳、王舍人，都是奧陶系純石灰?guī)r分布區(qū)，東梧斷層在這里不起阻水作用。從地表水系看，發(fā)源于龍洞的大辛河，及其以西的中井、下井、漿水泉諸條沖溝，地表水

24、沿河滲漏，地下水位朝白泉依次降低，牛旺莊（1970年代該村打過38眼巖溶深井）、徐家莊（有單井涌水量300立方米/時巖溶深井）是巖溶水最流暢地地段。故東梧斷層以西這片純石灰?guī)r分布區(qū)，根據(jù)水的重力流理論和地層學、構(gòu)造地質(zhì)學理論和水文地質(zhì)鉆探實踐，應(yīng)劃入白泉泉域。 1982年3月1日全市地下水位統(tǒng)一觀測發(fā)現(xiàn)，在還鄉(xiāng)店、肉聯(lián)廠、生物制藥廠附近擬建自來水廠，打井三眼，因火成巖太厚水量太小而廢。這些井抽水前和抽水后都沒有真水位。其中一眼抽水時水位高程降到6米，抽水后水位恢復極慢。另一眼井3月1日統(tǒng)測水位水位21米，比白泉水位還要低。 這次水位統(tǒng)測還發(fā)現(xiàn)，洪家樓殷家小莊一眼400米深井，土層以下全部為火成

25、巖，地下水類型屬“上層滯水”，而不是石灰?guī)r巖溶水水位。 東郊白泉附近3月1日水位是25.625.7米，當天趵突泉水位是266米。兩泉之間的洪家樓、七里河，由西往東4眼井的水位是31.17、32.05、29.06、29.39米，比白泉和趵突泉水位都高。 葛家莊燈泡廠一眼深井水位27.53米，往東窯頭村南井水位27.43米，往西趵突泉水位是266米，燈泡廠井比東西兩側(cè)水位都高。從不透水的羊頭峪白云質(zhì)灰?guī)r，到燈泡廠閔子騫墓洪家樓殷小莊肉聯(lián)廠還鄉(xiāng)店，一路看來，都是厚層火成巖巖體與泥灰?guī)r、石灰?guī)r穿插混雜，附近鐵礦廢坑隨處可見，巖溶水通透性差，應(yīng)定為趵突泉泉域與白泉泉域的界線。 有人會問：火成巖不管多么厚

26、，底下都是石灰?guī)r，巖溶水在趵突泉和白泉之間能不聯(lián)通嗎？從理論上講，總有聯(lián)通的地方，但至少是通透性不強。這里要指出的是，市內(nèi)四大泉群實為一個泉群，相距遙遠的白泉是另外一個泉群。泉群是泉域地下水的集中排泄口，就像黃河口是黃河流域的唯一排泄口一樣。市內(nèi)泉群和白泉泉群如果是一個泉域，就不能有兩個排泄口。 有人會問：西郊臘山、峨嵋山泉和趵突泉不是一個泉域、兩個排泄口嗎？要知道前者泉口高、流量小，旱年斷流。后者泉口低、流量大，如無過量開采旱年也不斷流，主次不能倒置。趵突泉群是主流泉群恐怕無人懷疑。再看白泉和趵突泉：白泉泉口比趵突泉泉口低，水位相差1米，如果是一個泉域，水往低處流，兩個泉群的水應(yīng)集中從白泉一

27、個泉口流出，趵突泉頂多像峨嵋山泉那樣，是一個不起眼的泉子，或本來就不應(yīng)該存在。兩個泉域、“兩碗水”的界限問題，最根本依據(jù)是通過大量野外勘察、地質(zhì)鉆探、抽水試驗、水位水量觀測等手段，弄清地質(zhì)構(gòu)造、巖層的含水性和通透性。從建國50多年地質(zhì)部門和水利部門做的工作來看，結(jié)論是明確的。 三、 解讀濟南泉群 濟南十大泉群。濟南市在重新審定七十二名泉的同時，從地理和旅游的角度劃分了十大泉群。它們是濟南市區(qū)趵突泉泉群、黑虎泉泉群、珍珠泉泉群、五龍?zhí)度?，市區(qū)外東郊白泉泉群，章丘明水百脈泉泉群，歷城彩石玉河泉泉群、歷城柳埠涌泉泉群，長清萬德袈裟泉泉群，平陰洪范池泉群。 趵突泉泉群從水文地質(zhì)學的角度劃分，市區(qū)“四

28、大泉群”實際是一個泉群，它們同一個來源、同一個補給區(qū)，應(yīng)統(tǒng)稱“趵突泉泉群”，它的補給區(qū)應(yīng)統(tǒng)稱“趵突泉泉域”。柳埠涌泉泉群和萬德袈裟泉群位于市區(qū)“四大泉群”的泉水補給區(qū)，各個小泉子彼此沒有水力聯(lián)系，兩個小泉群之間也沒有水力聯(lián)系。但這些山泉的泉水通過河道滲漏，最終流向市區(qū)四大泉群。以趵突泉為代表的濟南市區(qū)泉群，即狹義的“濟南泉群”，位于千佛山石灰?guī)r與華山、鵲山、無影山那樣的火成巖（巖漿巖）阻水體的接觸部位，其成因符合上升泉形成的三個條件：就地層條件而言，石灰?guī)r含水層向北傾斜，地下水向北流動，遇到火成巖阻水體的阻擋和覆蓋，無壓潛水產(chǎn)生承壓力，轉(zhuǎn)化成承壓水，即形成趵突泉群和黑虎泉群。再往北至泉城路北側(cè)

29、，上覆火成巖變厚，裂隙度變小，下伏石灰?guī)r承壓水沿裂隙逸出地表，只冒泡不噴涌，即五龍?zhí)度海渲槿?。再往北由于火成巖厚度增大，裂隙減少或沒有裂隙，地面見不到泉子。當然，在此打鉆穿過土層、火成巖，打入下伏石灰?guī)r含水層，只要地面高程低于趵突泉泉口，即可出現(xiàn)自流噴泉。這樣做會造成泉口轉(zhuǎn)移，破壞泉水名勝，應(yīng)嚴加禁止。 白泉泉群其補給區(qū)稱“白泉泉域”。彩石玉河泉群位于白泉泉群的補給區(qū)，玉河泉的類型，屬寒武系張夏灰?guī)r出水的上升泉。補給面積比一些山區(qū)石灰?guī)r夾層小泉來水量大，但這些泉水流經(jīng)山前奧陶系純石灰?guī)r分布區(qū)全部沿河滲漏，最終流至白泉排泄。白泉泉群因泉域地下水大量開采已多年斷流，只有連續(xù)豐水年泉水才能重現(xiàn)

30、。 百脈泉泉群以百脈泉為代表的明水泉泉群，補給區(qū)地跨淄博、章丘兩地，稱“明水泉泉域”。其性質(zhì)與趵突泉、白泉泉群和泉域完全相同，都是奧陶系巖溶大泉，并稱濟南市三大泉群、三大泉域。（見“濟南市三大泉域示意圖”）洪范池泉群平陰洪范池泉群位于長城嶺以南，泉的類型屬寒武系張夏灰?guī)r出水的上升泉，長城嶺南地表水地下水自成體系，流向大汶河。洪范泉水并非直接流去大汶河，而是經(jīng)過孝直、孔村以及相鄰的肥城石橫純石灰?guī)r地區(qū)，沿途滲漏，補給孔孝水源地，亦即石橫電廠水源地。 市區(qū)泉群為什么局限在一定范圍? 為什么趵突泉五龍?zhí)都拔鳛T河以西、黑虎泉珍珠泉及東濼河以東沒有泉子？這要講地質(zhì)構(gòu)造。濟南老城區(qū)，東西兩側(cè)存在二條大斷裂

31、（即斷層），西側(cè)千佛山斷裂，走向北北西。東側(cè)羊頭峪斷裂，從羊頭峪村西向北延伸(推測)。兩條斷裂，外側(cè)地層下落，內(nèi)側(cè)地層抬升。抬升的斷塊專業(yè)名詞叫“地壘”。地壘兩側(cè)，也就是白云質(zhì)灰?guī)r巖溶含水層的兩側(cè)，都是下陷的巨厚的火成巖阻水體，巖溶承壓水沖破上覆土層和較薄的火成巖阻水體涌出地表，形成濟南泉群，即趵突泉等四大泉群。濟南泉群分布范圍，南至黑虎泉、護城河；東、西也是護城河，即東、西濼河；北至省人大、省政府大院，面積約2.6平方公里。在此范圍內(nèi)，到處涌泉，挖地成泉。 既然2.6平方公里范圍內(nèi)到處涌泉，挖地成泉，為什么泉子集中在溝底或低洼處呢？就地形條件而言，低洼處覆蓋層較薄，承壓水易從薄弱環(huán)節(jié)突破。就

32、地質(zhì)構(gòu)造而言，泉子相對集中在斷層破碎帶上。千佛山斷層分布著趵突泉、五龍?zhí)度骸Ｑ蝾^峪斷層分布著黑虎泉、珍珠泉群（推測）。兩條斷層相近，其間基巖也有裂隙存在，同樣有泉眼零星分布。 泉水噴涌為什么形態(tài)不同？為什么趵突泉三股流水，被古人喻為“濼水發(fā)源天下無，平地涌出白玉壺”、“泉源上奮，水涌若輪”呢？為什么黑虎泉水不垂直上冒，從石雕虎口噴出呢？為什么珍珠泉、五龍?zhí)吨幻八荻怀霈F(xiàn)雪濤翻滾呢？為什么金線泉水面上出現(xiàn)一條線呢？等等。濟南泉水類型屬石灰?guī)r巖溶地下水。石灰?guī)r主要物質(zhì)成份是碳酸鈣，白云質(zhì)灰?guī)r主要成分是碳酸鈣和碳酸鎂，都是可溶性巖石。在地下水的長期作用下，有的巖石裂隙被溶蝕并擴大為溶洞。在地下水

33、的排泄區(qū)，溶洞尤為發(fā)育。推測趵突泉水至少從相鄰三條巖石裂縫冒出。歷代整修泉池，同時對泉口作相應(yīng)處理，如將塊石壘砌三井，以鑿孔石板蓋之，或三條裂隙置入鐵管使其三股水沿管孔噴涌，使泉形更為壯觀。黑虎泉水出自護城河岸坡石窟，上覆膠結(jié)礫巖亦有裂隙。人工將泉水分三股通入石雕虎口，改垂直上涌為水平噴吐，使泉名與泉形相符。五龍?zhí)?、珍珠泉等冒水泡的泉子實際也是巖溶承壓水垂直上涌，但要通過上覆火成巖裂隙和砂礫石孔隙到達地面，此裂隙和孔隙度與碳酸鹽巖石的裂隙溶洞空間無法相比，承壓水被均勻分散逸出，裂隙中的空氣同時被水流帶出，呈現(xiàn)串串氣泡。其實趵突泉、黑虎泉也有氣泡逸出，只是水流湍急，叫人無法分辨而已。金線泉應(yīng)有兩

34、股泉流并發(fā)，兩個圓波相碰相擠，攏起一線。從理論上講，兩股水的承壓力與各自波及的泉池面積應(yīng)該相等。這與泉池形狀和泉點在池中的位置有關(guān)。 四、各泉域的界定 為弄清各泉域的邊界，濟南市水利局根據(jù)農(nóng)業(yè)區(qū)劃水資源調(diào)查任務(wù)，組織章丘、歷城、長清水利局及鄉(xiāng)鎮(zhèn)水利站等近千名職工于1982年3月1日舉行了全市地下水位統(tǒng)一觀測活動。市區(qū)由山東省地礦局八O一地質(zhì)隊觀測，資料與水利部門交換使用。這次觀測共完成石灰?guī)r深井261眼（八O一隊62眼），淺層井246眼。在同一天，還測量了黃河各險工段11處、小清河各橋閘10處、其他河道11處、水庫2處的地表水位。 從濟南地質(zhì)圖上，可以看到自西向東有四條北西30方向的大斷層，即

35、馬山斷層、千佛山斷層、東梧斷層（劉志遠斷層）、文祖斷層。它們平行排列，各斷層的東盤巖層皆向北平移，而各斷層的西盤巖層，皆向南平移；垂直方向上，東盤巖層上抬，西盤巖層下落，規(guī)律性極強。斷裂使本來連續(xù)成層巖石斷開和錯位，東、西兩盤一邊是石灰?guī)r強透水層，一邊是不透水的火成巖或煤田砂頁巖，石灰?guī)r巖溶水只能沿斷層破碎帶和透水性極強的石灰?guī)r裂隙巖溶通道向下游泉口流去，泉群依斷層而存在（見“濟南市三大泉域示意圖”） 濟南地區(qū)的巖溶水自東向西劃分為明水泉泉域、白泉泉域、趵突泉泉域和長孝水源地四個單元。各泉域幾乎囊括了山區(qū)全部地下水。各泉域在排泄區(qū)分別以文祖斷層、東梧斷層、千佛山斷層為界。馬山斷層以西為“長孝水

36、源地”（詳見泉域示意圖）。各泉域在中上游的分界線，屬變質(zhì)巖、寒武系閉合流域的，以分水嶺為界。斷層兩側(cè)都是奧陶系石灰?guī)r的，要用統(tǒng)一觀測巖溶水區(qū)域水位的方法，編制等水位線圖加以確認。當然，找出的地下水分水嶺（泉域邊界）與地質(zhì)構(gòu)造、巖層含水性、巖漿侵入等因素也應(yīng)該吻合。 趵突泉泉域。馬山斷層與千佛山斷層之間的奧陶紀純石灰?guī)r分布區(qū)，由于石灰?guī)r裂隙巖溶十分發(fā)育，具有廣泛的儲水空間，就像一個巨大的地下水庫，接受多方來水。其中包括分布區(qū)本身降雨垂直入滲補給、上游洪水過境沿河滲漏補給、上游基流側(cè)向補給。這里說的“上游”指北大沙河流域、玉符河流域、興濟河流域的上游?？梢哉f這個“水庫”囊括了三個流域的地下來水和部

37、分地表水滲漏。沿著一定的水力坡度流向趵突泉。也正是因為具有“水力坡度”，與泉口承壓水頭存在壓差，如上所述，五龍?zhí)度谑酋劳蝗騼?nèi)的最低點，不管流域內(nèi)降水少到什么程度，最低泉口不會干涸。各流域水情說明如下： 北大沙河 小崮山攔河壩（現(xiàn)在的大學城人工湖）以上屬“閉合流域”。上游洪水與雨洪過后的河道基流，越過壩址溢洪道，部分洪水泄入黃河，其余沿河滲漏。滲入馬山斷層以東、分布在長清城關(guān)、平安店一帶的大片純石灰?guī)r地區(qū)，變成巖溶地下水。向西受馬山斷層阻擋，往北受黃河水頂托，巖溶水只能向西郊運動。請看以下數(shù)字：1982年3月1日統(tǒng)測水位，北大沙河入黃河口的黃河水位是29.89米，玉符河入黃河口的黃河水位是

38、29.11米。濟平公路兩側(cè)巖溶地下水位由西往東是：名莊30.15米、藤屯29.53米、杜廟29.55米、豐齊29.28米、古城28.96米、峨嵋山水廠28.71米、大楊莊水廠28.86米、趵突泉26.63米。數(shù)據(jù)表明黃河水及河床泥沙持水層，至少在玉符河以西對巖溶水有頂托作用。巖溶水位由西往東漸次降低，表明長清巖溶水向趵突泉補給。（見1982年3月1日全市地下水等水位線圖） 玉符河 臥虎山水庫以上亦屬“閉合流域”。上游洪水和雨洪過后的河道基流越過壩址溢洪道，部分泄入黃河，其余沿河滲入石灰?guī)r裂隙，變成巖溶地下水。此水向北受到大金莊、段店一線的火成巖體阻擋，向東直奔趵突泉流去?？鄢D山、大楊莊、峨嵋

39、山水廠年開采量和廠礦單位、農(nóng)村人畜用水量，其余即為市內(nèi)泉群年出流量。 興濟河 流域范圍較小，東側(cè)為千佛山斷層。斷層東側(cè)有千佛山、橛子山、黑峪頂?shù)?；村莊有搬倒井、白土崗等，地面屬興濟河流域。地下深部含水層位于斷層破碎帶附近，地下水仍屬本流域。流域內(nèi)土屋、八里洼、十六里河、英雄山及興濟河支流九曲、文莊、七賢、井家溝一帶，分布大片純石灰?guī)r，暴雨洪水流入小清河，50毫米降雨形不成地面徑流，全部滲漏，是趵突泉的直接補區(qū)。 此外市區(qū)以南還有幾個小流域，如山水溝、羊頭峪，西郊106醫(yī)院上游飲馬河等，也在泉域范疇。 趵突泉泉域北界 從羊頭峪起始，經(jīng)珍珠泉、五龍?zhí)?，向南至馬鞍山路、經(jīng)十一路、二七新村、梁莊，沿興

40、濟河至段店，往西經(jīng)大金莊、睦里莊，直至黃河，然后沿黃河至長清老縣城西，到馬山斷層為止。西界 沿長清北大沙河與南大沙河分水嶺至長城嶺。南界 沿長城嶺經(jīng)界首、藥鄉(xiāng)森林公園、梯子山、至七星臺。東界自七星臺沿玉符河與小清河流域分界線，經(jīng)瓦崗寨、溜馬嶺、金剛纂、青銅山、黑龍寨、豬耳頂、黑峪頂，經(jīng)搬倒井村至羊頭峪。泉域面積1220平方公里，地下多年平均水資源量1.8億立米。 白泉泉域。文祖斷層與東梧斷層之間，東梧斷層與千佛山斷層之間，兩個斷塊含水性最好的奧陶紀純石灰?guī)r分布區(qū)出現(xiàn)在文祖、埠村、曹范、孫村、郭店、姚家、王舍人一帶，是白泉泉域巖溶地下水的富集區(qū)。區(qū)內(nèi)各條河流上游，包括垛莊水庫、狼貓山水庫、蟠龍水

41、庫、巖棚水庫、孟家水庫、漿水泉水庫等閉合流域的洪水、基流，至本區(qū)大部滲漏，最終由白泉泉群排泄。白泉泉口為泉域內(nèi)地勢最低點。 白泉泉域的邊界：西界自羊頭峪村東的燕子山起，經(jīng)馬家莊、閔子騫墓、洪家樓、黃臺鐵礦、生物制藥廠、還鄉(xiāng)店，沿小清河至洪家園。沿線泥灰?guī)r被火成巖巖漿穿插，多處含鐵礦石，透水性不好。小清河北岸為華山、驢山、臥牛山等火成巖巖體。南界由燕子山往南經(jīng)搬倒井、黑峪頂、豬耳頂、金剛纂、溜馬嶺、瓦崗寨到七星臺。由七星臺沿長城嶺章丘段至蒲篁嶺。東界由蒲篁嶺沿錦屏山山脊線至文祖鎮(zhèn)長水村。北界由長水村沿煤田與石灰?guī)r界線，經(jīng)埠村、曹范、西盧、孫村、郭店、重型機械廠、謝家屯、孫家衛(wèi)、冷水溝、水坡，至洪

42、家園。泉域總面積496平方公里，多年平均水資源量1.38億立米。 目前，白泉泉域地下水開采量大于補給量，白泉泉群全年斷流已20余年，2003年降雨900毫米開始復涌。 明水泉泉域。 文祖斷層與淄博市禹王山斷層之間的地塊，南至長城嶺，北至石炭系與中奧陶系交界線，為明水泉泉域。明水泉口為泉域內(nèi)地勢最低點。三德范村以南，文祖斷層兩側(cè)皆奧陶紀純石灰?guī)r，因受斷層牽引，西盤巖層向東傾斜，水位觀測資料證明，西盤水位越往西越高，故將此小流域，即錦屏山分水嶺以東劃入明水泉域。泉域面積355平方公里，地下水資源量1.2億立米。 長孝水源地。長清馬山斷層以西，“長孝水源地”接納長清南大沙河及清水溝流域地下來水。根據(jù)

43、地質(zhì)構(gòu)造分析，長清城關(guān)與歸德之間馬山斷層北段，東側(cè)是奧陶系石灰?guī)r，西側(cè)是煤田，東側(cè)奧灰頂部也是煤田。地質(zhì)構(gòu)造酷似濟南東郊白泉和明水泉群構(gòu)造。在地質(zhì)歷史上這里應(yīng)該是一個規(guī)?？捎^的泉群。在有記載的歷史上，這里先后經(jīng)歷了濟水、大清河、黃河變遷。沉積了數(shù)百米厚的第四系覆蓋層，泉子完全被掩埋。作為水文地質(zhì)單元，與其他泉域沒有區(qū)別。但因為沒有地面泉群，只能叫“水源地”。其補給區(qū)也不叫泉域。 孔孝水源地。平陰洪范泉群位于長城嶺以南，地表水地下水自成體系，流向大汶河。泉水并非直接流去大汶河，平陰山南孝直、孔村以及相鄰的肥城石橫地區(qū)，屬奧陶系石灰?guī)r地區(qū)，大量接受地表水滲漏補給，巖溶水豐富。石橫電廠的供水井，打在

44、平陰地盤上。這里可叫作“孔孝水源地”。 平陰水源地。平陰山北大面積分布下奧陶系白云質(zhì)灰?guī)r，田山電灌站黃河河底出露白云質(zhì)灰?guī)r?？h城東北局部為奧陶系純石灰?guī)r，面積約60平方公里。可叫平陰水源地。平陰山北地表、地下水大部排入黃河。奧陶系純灰?guī)r分布在黃河北東阿縣。東阿縣城水源地開采的是平陰水。 以上三大泉群、三個水源地及其泉域和流域，包容了全部濟南山區(qū)地下水資源。富水地帶集中在山前純石灰?guī)r分布區(qū)。其中，最富水地段集中在濟南市內(nèi)泉群、東郊白泉泉群、章丘明水泉群的排泄區(qū)；次富水地段集中在章丘圣井雞山斷裂帶、西郊邵而豐齊古城斷裂帶、長清馬山斷裂帶、平陰山南石橫斷裂帶。每個富水段，都與斷裂帶有關(guān)、與奧陶系石灰

45、巖有關(guān)、與泉域或補給區(qū)地形最低凹的排泄點有關(guān)。 五、泉域巖層分布 濟南地區(qū)最古老的巖石是以花崗片麻巖為主的變質(zhì)巖，分布在長清、歷城和章丘的南部山區(qū)。泰山也是這樣的巖石，它是由原生的巖漿巖或沉積巖變質(zhì)而成。“變質(zhì)巖”是個綜合名稱，常見的花崗片麻巖、黑云母片麻巖、片巖、大理巖等均屬變質(zhì)巖類。一、濟南泉群與泉域 泰山及其周圍在地質(zhì)歷史上長期處在陸地狀態(tài)，直到距今5.7億年的時候，它的周圍被海水淹沒，但泰山本身及其附近仍為山丘和陸地。平陰、長清、歷城、章丘乃至華北地區(qū)都是當時的海域。不同的巖層大多在海洋生成，也有在陸地河流、湖泊沉積而成的，其生成時期，在地質(zhì)學上做了如下劃分： （一）寒武紀 當泰山古陸

46、被風化剝蝕的碎屑物質(zhì)隨地表水帶入海洋，濱海地區(qū)沉積以泥沙為主，后來變成了頁巖和泥質(zhì)灰?guī)r；較深海域溶解在水中的碳酸鹽，沉淀析出，后來形成了石灰?guī)r。到距今5億年為止，歷時7千萬年的這套沉積巖層稱“寒武系”，5.75億年這段時間稱“寒武紀”?！跋怠笔堑貙訂挝?，“紀”是時間單位。寒武系及其以后的沉積地層，總稱“沉積蓋層”，而其下伏的變質(zhì)巖，稱“結(jié)晶基底”，因為組成變質(zhì)巖的礦物顆粒多是晶體。（圖一） 一、濟南泉群與泉域 （二）奧陶紀 從距今5億年的時候起，泰山周圍的海洋進一步下沉，海水入浸范圍不斷擴大，到距今4.4億年為止，歷時6千萬年沉積了一套以碳酸巖即石灰?guī)r為主的沉積建造，其總厚在本地區(qū)600800

47、米。這套巖層稱“奧陶系”，這段時間稱“奧陶紀”。(圖二) 一、濟南泉群與泉域 （三）志留紀和泥盆紀 從距今4.4億年始，已沉積的寒武系與奧陶系地層上升為陸地，海水向更遠的地方退去。奧陶系地層頂面長期受到風化剝蝕，達九千萬年之久。在此期間，地質(zhì)歷史上經(jīng)歷了志留紀與泥盆紀（SD）。這兩個紀在我國北方無沉積，但在南方仍然是海洋，沉積了很厚的巖系。（圖三） 一、濟南泉群與泉域 （四）石炭紀 距今3.5億年到2.85億年，歷時六千五百萬年地史上稱“石炭紀”。在此期間被風化剝蝕的奧陶系巖層陸面，曾經(jīng)六次海水侵入，相應(yīng)的有六次海水退卻。每次海水侵沒，都沉積了一層石灰?guī)r，共為六層。最下一層灰?guī)r厚度10米左右，

48、稱“徐家莊灰?guī)r”。其它五層厚度14米不等。海水退后，本地屬海濱地帶，曾經(jīng)有十三次大范圍森林覆蓋，每次林木被海水或陸地泥沙迅速掩沒，最終都形成了煤層，共計十三層。這套由六層灰?guī)r和濱海泥沙質(zhì)巖石并含煤十三層的沉積建造，自上而下14層煤及其相間砂頁巖，屬“二迭系”（P）。由第五層煤往下稱“石炭系”（C）。石炭系在本地區(qū)約200米厚。（圖四） 一、濟南泉群與泉域 （五）二迭紀 從2.852.3億年，歷時五千五百萬年的地質(zhì)歷史時期稱“二迭紀”。本地區(qū)二迭系屬陸地河湖礫砂沉積建造（P），其巖層是陸地水成巖，因氣候炎熱氧化劇烈，一些含鐵質(zhì)較高的沉積層變?yōu)榧t色巖層，稱“紅層”，主要由砂頁巖組成，其下部含煤（1

49、4層）；中、上部含鋁土礦2層。二迭系在本地區(qū)總厚1200米，主要分布在章丘、淄博等地。 （六）三迭紀 距今2.31.95億年，這段時間稱“三迭紀”。本地區(qū)無沉積，地層缺。 （七）侏羅紀 距今1.951.37億年，歷時五千八百萬年。全部沉積均屬陸地河湖礫砂建造，稱“侏羅系”。下部含煤二層。巖層多屬灰色或綠色，代表了溫涼的氣候環(huán)境。該系地層分布于章丘中部、歷城董家、遙墻一帶。 （八）白堊紀 距今1.370.67億年，歷時七千萬年。本地區(qū)無沉積巖層，但本紀初期距今約1.3億年的時候，地殼發(fā)生了大規(guī)模的造山運動，我國北方燕山山脈隆起，泰山繼續(xù)隆起，使寒武紀、奧陶紀、石炭紀、二迭紀、侏羅紀沉積的水平巖層

50、隆起并向北傾斜，同時產(chǎn)生一系列北西方向的斷裂，如文祖斷裂、東梧斷裂、千佛山斷裂、馬山斷裂等，經(jīng)過億萬年的流水沖刷剝蝕，形成現(xiàn)在的濟南山區(qū)和丘陵地形地貌。伴隨造山運動，地殼深處的巖漿沿大斷裂上涌，其噴出的巖流冷凝而成安山巖、玄武巖等。其噴發(fā)的火山灰降落后，形成火山凝灰?guī)r。未噴出地表的巖漿侵入到以上各系地層中。濟南市區(qū)巖漿侵入巖體，經(jīng)風化剝蝕裸露地表的有華山、鵲山、無影山、藥山、粟山等。巖漿沿奧陶系泥灰?guī)r侵入，其接觸帶局部生成鐵礦石，如張馬屯、郭店等處鐵礦。這個時期形成的巖漿巖，凡噴出地表的，稱“燕山期噴出巖”，凡侵入其它巖層的，稱“燕山期侵入巖”。本地區(qū)巖漿巖的種類有輝長巖、閃長巖等。鵲山輝長巖

51、體，有專業(yè)名詞“濟南輝長巖”，作為建筑材料俗稱“濟南青”。侵入巖被剝出地表的還有歷城柳埠宅科的花崗巖，肉紅色的屬“鉀長石花崗巖”，作為建筑材料俗稱“柳埠紅”。 （九）第三紀 距今0.670.02億年，地史上稱“第三紀”。這段時間的沉積建造稱“第三系”。第三系仍為陸地河湖礫砂沉積層，但沒有硬結(jié)為巖石。土層比常見的黃土、紅土更堅硬一些。其色調(diào)為黃、白、灰等呈斑駁狀，礫石也呈半膠結(jié)狀態(tài)，黑虎泉洞穴底部就是這層礫巖。丘陵與平原交界處有時見到“淡水灰?guī)r”，是湖泊中沉積的次生性的白色石灰?guī)r。在第三紀地殼發(fā)生了大規(guī)模的造山運動，喜馬拉雅山脈隆起，對本地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造產(chǎn)生影響。比如強烈的地震將侏羅白堊紀燕山運動形

52、成的斷裂體系 “震活”，同時產(chǎn)生新的斷裂和裂隙，增強了斷裂帶及巖層裂隙的導水性，對各大泉群的形成具有重要作用。 （十）第四紀 指距今200萬年到目前的地質(zhì)時期。沉積物以黃土、紅土、古河道與今河道之砂礫石為主。山坡及沖溝內(nèi)的松散沉積或堆積物亦屬第四系。 關(guān)于地層巖系的劃分，最早研究地層的地質(zhì)學家曾把各個地質(zhì)時代的巖層或松散沉積物按不同巖土性質(zhì)或密實程度劃分為四個巖系： “第一系” 指5.7億年前的變質(zhì)巖系。即從45億年前地球形成到5.7億年之間形成的巖石。原生巖石也分為變質(zhì)巖、沉積巖、巖漿巖三大類。它們經(jīng)受了歷次地殼運動和火山活動的熱力和壓力的作用。原生的巖石已變的面貌全非，巖性發(fā)生了根本性的變

53、化。例如原來是巖漿巖的花崗巖，經(jīng)高溫和擠壓使構(gòu)成巖石的礦物呈定向排列，取名“花崗片麻巖”。也就是說花崗片麻巖是變質(zhì)巖的一種，而不再屬于巖漿巖類。再如原來是石灰?guī)r經(jīng)熱力和壓力作用，變成了白色結(jié)晶狀的“大理巖”。也就是說，大理巖是變質(zhì)巖的一種，而不再屬于沉積巖類。地質(zhì)學家最早將變質(zhì)巖類稱“第一系”。后來將第一系進一步劃分為兩部分，其上部稱“元古界”，其下部更古老的巖石稱“太古界”?！敖纭笔潜取跋怠备蟮牡貙訂挝?。相應(yīng)界的時間單位稱“代”。代是比“紀”歷時更長的時間單位。第一系的上部稱“元古界”，相應(yīng)的時間單位稱“元古代”，元古界地層在本地缺失。下部稱“太古界”，相應(yīng)的時間單位稱“元古代”。泰山片麻

54、巖屬“太古代”形成的巖石。“第一系”這個名詞現(xiàn)在已經(jīng)不用了。 “第二系” 指5.7億年到6700萬年的沉積巖系，包括寒武、奧陶、志留、泥盆、石炭、二迭、三迭、侏羅、白堊九個巖系，它們的共同特點是成層的，它們的多數(shù)是由流水搬運和沉積而成的巖石，所以叫“水成巖”，但成層巖石并非都是水成巖，比如火山灰或大風吹起的黃土沉積在大陸或海水中，也形成成層巖石，因此一般不稱水成巖，而稱“沉積巖”。 第二系歷時5億多年，沉積了巨厚的地層，其內(nèi)容太龐雜了。后來，地質(zhì)學家又把前六個系即寒武、奧陶、志留、泥盆、石炭、二迭系，歸納為一個“界”，稱“古生界”。也就是說，這六個系的巖層加起來叫古生界，相應(yīng)的地質(zhì)時期稱“古生

55、代”；把后三個系即三迭、侏羅、白堊系歸納為另一個“界”，稱“中生界”，其相應(yīng)的地質(zhì)時期稱“中生代”。每個紀之間，即在一個紀結(jié)束、而另一個紀開始的時候，地球表面在一些地域發(fā)生地殼變動。地殼變動的階段性和地域性，決定了沉積物質(zhì)的差異性。同樣都是寒武系地層，在歐洲和亞洲有不同的相貌，在一個國家的不同地方，沉積物相貌也有不同。巖石相貌稱“巖相”，巖相不僅反映組成巖石的物質(zhì)成分，也反映巖石形成的環(huán)境。如“紅巖層”反映氣候炎熱的氧化沉積環(huán)境，“綠巖層”反映氣候溫涼的還原沉積環(huán)境?！暗诙怠边@個名稱現(xiàn)在已不使用了。 第三系 第三系的主要特征是“半成巖”狀態(tài)，它即不同于古生代和中生代地層巖性，也不同于第四系完

56、全松散的沉積層。它是致密成層巖石和松散成層沉積物的中間過渡類型，它是非巖非土的沉積層?！暗谌o”和“第三系”名稱至今仍然沿用。 第四系 指從距今200萬年到現(xiàn)在的沉積層，它也是成層的，但又是以松散為特征的。它是未硬結(jié)成巖的近代沉積物。地表大面積覆蓋的土層、河道中的砂礫石、山坡上的堆積物、乃至新風化崩裂的巖石碎屑，都屬于“第四系”。相應(yīng)的時間單位叫“第四紀”。兩種名稱至今仍然沿用。第三紀和第四紀歷時6700萬年，這段時間地史上叫“新生代”。第三紀6500萬年地史上劃分五個時段，稱：古新世、始新世、漸新世、中新世、上新世。中新世后期喜馬拉雅山隆起，這次造山運動波及本地。大地震使本地區(qū)原有地質(zhì)構(gòu)造和

57、地貌形態(tài)再次變動，濟南各大泉群的總體布局從這時形成。以后經(jīng)歷數(shù)千萬年，泉群位置有變動。地盤上升必然引起河道下切，叫作“向源侵蝕”。原來泉的位置代表了當時的“侵蝕基準面”，現(xiàn)在抬高到山半腰了?？梢韵胂褚恍┥桨胙嬖诘娜芏?，當初曾在地下水面以下。不同高度的溶洞代表了不同時期的“侵蝕基準面”，即地下水面。第四紀200萬年地史上劃分兩個時段，稱：更新世和全新世。全新世歷時5萬年，相當考古學的“新石器時代”。 關(guān)于巖漿巖。它不屬于哪個系，也不是成層巖石。順層侵入的巖漿巖看起來成層，但它本身是不成層的。在地質(zhì)歷史的長河中，巖漿噴發(fā)總是相伴地殼構(gòu)造運動而發(fā)生。巖漿巖也叫“火成巖”，“火成”是對“水成”而言的。巖漿沿地殼斷裂上涌，伴隨有熱液和氣體。熱液中含有大量礦物質(zhì)成份，當冷卻和沉淀析出時，充填了裂隙而形成“巖脈