趵突泉科普小知识.docx

1、趵突泉科普小知识前 言 市在重新审定七十二名泉的同时，从地理和旅游的角度划分了十大泉群。它们是：市区趵突泉泉群、黑虎泉泉群、珍珠泉泉群、五龙潭泉群以及市区以外的东郊白泉泉群，章丘明水百脉泉泉群，历城彩石玉河泉泉群，历城柳埠涌泉泉群，长清万德袈裟泉泉群，平阴洪池泉群。十大泉群均属广义的“泉群。从水文地质学的角度划分，以趵突泉为代表的市区“四大泉群实际是一个泉群，属狭义的“泉群。它们同一个水源、同一个补给区，统称“趵突泉群，其补给区称“趵突泉泉域。柳埠涌泉泉群和万德袈裟泉群位于市区“四大泉群的补给区，即趵突泉泉域，各个小泉子彼此没有水力联系，两个小泉群之间也没有水力联系，但这些泉水沿河道渗漏，最终

2、流向市区泉群。 以白泉为代表的东郊白泉泉群，也是同一个水源、同一个补给区，其补给区称“白泉泉域。彩石玉河泉群位于白泉泉群的补给区，即白泉泉域，这些泉水沿河道渗漏，最终流向白泉泉群。因大量开采，白泉泉群常年断流。 以百脉泉为代表的章丘明水泉群，其补给区称“明水泉泉域。该泉域地跨、章丘两地，其类型与趵突泉、白泉泉群和泉域完全一样，同属市三大泉群、三大泉域。见市三大泉域示意图以洪池为代表的平阴洪泉群，位于长城岭以南，地表水地下水自成体系，皆流向大汶河，其泉群类型与历城采石玉河泉群一样。洪泉水并非直接流去大汶河，而是沿途渗漏，补给孔村孝直水源地，亦即石横电厂水源地。 一、泉 的 分 类 泉是地下水天然

3、露头。地下水从固定地点自然流出地表就叫泉。井也是地下水的露头，地点固定，但不是天然露头，也不流出地表，不能叫泉。河道出现明流地点不固定，丰水期出现在上游，枯水期出现在下游，虽是地下水天然露头，但不叫泉水，而叫河水。河槽或岸边常年流水的固定点也叫泉。天然的湾坑或水塘，水面与附近地下水位一样，但肉眼看不出流动，仍不叫泉，而叫“湾或“塘。有人会问：市区的五龙潭、舜井、官家池、章丘明水的东麻湾、西麻湾，平阴的洪池名称都不带“泉字，为什么归类为泉呢？因为它们的实质是泉，符合泉的定义，只是泉口垒砌和修饰形式不同罢了。 上升泉与下降泉。泉水按承压和无压分为上升泉和下降泉两类。泉水从泉口垂直往上冒的叫上升泉，

4、从泉口往下淌的叫下降泉。上升泉的形成应俱备三个条件：1地层条件。地层包括成层的岩石、土层以及土层中夹有的砂砾石层。有裂隙的岩层和有孔隙的砂砾石层，其裂隙和孔隙中充水的称“含水层。裂而无隙的岩层和孔隙度极差的粘土层，几乎不含流动的地下水，称“隔水层。“含水层的存在是泉水形成的首要条件。2地质构造条件。指地震或岩浆活动引起地壳变动造山运动，使沉积岩层断裂错位，或产生褶曲。含水层与隔水层在纵向剖面上相抵触，或含水层与不透水的岩浆岩体相抵触，阻断了地下水的去路，地下水被迫溢出地表。3地形条件。泉或泉群的上游应有足够的补给面积，各含水层承受大气降水的充分补给。 市趵突泉等四大泉群、东郊白泉泉群、章丘百脉

5、泉群都是上升泉。南部山区大局部泉都是上升泉，如历城柳埠的突泉、四季村宾馆附近的涌泉。“上升泉形成的原理，就像倒虹吸管、联通器原理一样，从高的一端注入水，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压力传导阻力，泉口喷涌水位永远达不到高端水位。既然“联通器有上下水位之差，在补给区地下水无大量开采的情况下，降雨多少只影响泉群流量增减，上升泉从理论上讲不会干涸。 下降泉与上升泉的不同在于地质构造不同，下降泉不存在阻水岩层或岩体。地下水在山腰悬崖沿含水层自然流出，不往上冒，只往下流，这样的泉子叫下降泉。下降泉亦称“悬挂泉，如历城柳埠药乡森林公园冰冻台下的“冰冰泉，水量甚微，冬季结成冰棱悬

6、挂于山崖。地下水在山区冲沟或山前河道自然流出、地点固定的也属下降泉，如历城柳埠的泥淤泉等。 什么是间歇泉？顾名思义汛后流水、旱季断流的泉子就是间歇泉。断流的原因无非是补给面积小，降雨入渗补给量少。这类泉子多数是下降泉，例如柳埠四门塔神通寺西路边的“滴水泉，山头为面积不大的夏组石灰岩，裂隙承受降雨垂直入渗补给，下部不透水的紫红页岩是托水底板，渗水沿底板层面的倾斜方向流动，至滴水泉口流出。泉子流一点，汛期补给的水就少一点，流完为止。次年再降雨，再出泉，周而复始。靠雨水补给的叫于“雨源型泉。 有的泉子出自深层大断裂的地下热水，喷一次，停一次，有规律地进展，是真正的间歇泉。泉喷后裂隙出现负压真空，冷空

7、气乘机被吸入，水温暂时下降。待地热积蓄，超过沸点再喷。这样的泉子属“非雨源型泉。 泉群为什么干涸？大家都知道，市区100多个泉子，泉口高程是不一样的，黑虎泉27.22米，趵突泉27.01米，五龙潭26.2米，上下相差1米。因为降雨少，补给水量少，泉口较高的黑虎泉、趵突泉先一步干掉。但是根据虹吸管、联通器原理，泉口较低的五龙潭或泉口更低的泉子是不会干掉的，只是无人注意罢了。雨，每年总是要降的，地区最少的年份380毫米。当地下水埋藏深度超过4米时，潜水不会蒸发，泉口低的泉子应该照流不误。什么原因导致泉水位低于五龙潭泉口、泉池干涸呢？一是泉群附近或补给区开采量大于泉的来水量。开采集中的地方地下水面形

8、成了漏斗。当漏斗中心的水位低于五龙潭泉口时，泉水倒流，泉子全部干掉。二是泉头附近打防空洞、盖楼深挖地基，破坏了泉水赖以存在的地质构造。形成了假设干条低于五龙潭泉口的地下水通道，降低泉头水位，削减泉水流量，破坏了原有的生态平衡。三是泉水补给区上游大量修水库、塘坝拦截地表水和地下水，减少了地下水补泉量。怎样才能保持泉水永不干涸呢？只能用减少开采量的方法，比方用黄河水代替抽取岩溶泉水；也可将水库拦蓄之水，在旱季放水补泉，泉水断流是可以防止的。但是破坏了地质构造，失去了泉群赖以存在的条件，泉水断流是无法恢复的。 泉群为什么会复喷？泉群补给区降水量多了，比方年降水量600毫米，相应泉群日均流量49万立方

9、米，这时补给区的开采量与泉头附近的跑水量因局部地质构造破坏之和也是49万立方米，泉水位应该不升不降，与泉口持平。但事实上由于不同水文年降水量不同，年逐月降水量也不同，泉喷量也随之不同，呈现汛后泉水喷涌，旱季断流现象。如果年降雨量800毫米，泉群日均来水量80万立方米，远远大于开采量和非泉口跑水量49万立方米，泉群就常年喷涌了。 平原涝洼有没有上升泉？东郊的白泉地处涝洼，涝洼存水几乎是死水，平地冒泉怎么解释？这与地质构造有关。白泉是上升泉而不是下降泉，泉水来源于厚度70米土层以下的石灰岩裂隙，其位置恰巧是石灰岩含水层与不透水的煤田砂页岩交界处，另有断层等因素，地下水受阻而上涌。厚厚的土层盖住了怎

10、么会上涌？因为这里的土层是几千万年逐渐沉积而成的，洪水携带的岩土碎屑沉积一层，被石灰岩承压水冲开一次。细粒粘土被冲走，泉口附近剩下较粗的砂砾，泉水通过松散砂砾之间的孔隙冒出地面，始终保持着泉水上涌的状态。这种情况类似人们常言的“管涌。 自流井是怎么回事？遥墙和齐河县的某些深井，深度700多米，穿透几百米的土层和含煤砂页岩，打入下伏石灰岩，石灰岩岩溶承压水即泉水上涌。因当地地面低于泉口，形成自流井，自流井就是上升泉。喷井或喷泉的出现，使当地人惊喜，也使业人士担忧。当这样的喷井或抽水井到达几百眼的时候，趵突泉就挪到齐河去了。不是有了不透水的火成岩岩浆岩阻水，才有泉群出现吗？怎么石灰岩泉水通到齐河去

11、了？因为岩浆是顺石灰岩中某些软质泥灰岩层侵入的，尽管厚度大小不一，只不过是石灰岩中的夹层而已，在黄插到700米以下或更深处了。千断层通过趵突泉向西北延伸去，北店子已经在断层西侧了。这里土层厚度200余米，以下是含煤地层，再往下便是石灰岩。有人企图在这里开采煤矿，矿坑排水将吸引大量岩溶地下水，削减泉流量，降低泉水位，也会造成泉水断流。 二、什么是泉域 泉域与流域。聚集泉水的地下水流域叫泉域，也可以说转化成泉水的地下水流域叫泉域。地下泉域是对地表流域而言的。大家都知道长江流域，黄河流域，有小清河流域。地球上大小河流都有它的流域。地表水流域是人们能看的见的流域，地下水流域包括泉域是人们看不到的流域。

12、地表流域在水文学上分为“闭合流域和“非闭合流域。 什么是闭合流域？地表水和地下水流向一致的流域叫闭合流域。河道某一断面以上的基岩不漏水，洪水一点不剩地从这条断面流过。垂直渗入岩石外表风化裂隙和浅部基岩裂隙的雨水，重返河道，这局部水叫“基流。基流也一点不少地从这条断面流过。这条断面以上的流域就叫“闭合流域。 在闭合流域降水量包括降雨量和降雪量，等于流经断面的地表水、地下水，以及流域水的蒸发量之和。流域水的蒸发量包括陆面蒸发量、水面蒸发量、潜水蒸发量和植物叶面蒸腾量。修建水库选择坝址一定要选在这样的断面上。地区章丘的垛庄水库、长清的武庄水库建在完全不透水的花岗片麻岩上，属闭合流域。历城的锦绣川水库

13、、卧虎山水库建在根本不透水的红页岩上，也属于闭合流域。水库不但栏截洪水，也拦截基流。基流在卧虎山水库上游的锦绣川、锦阳川、锦云川随处可见。雨洪过后这些河道里仍然流水涓涓，终年不涸，这就是基流。基流又包括眼睛看到的明流和眼睛看不到的潜流。洪水是短暂的，下大雨才有洪水。基流是长久的，或常年出现在河道，或时隐时现出没在河道。 什么是非闭合流域？地表水和地下水流向不一致的地面流域，叫“非闭合流域。玉符河从卧虎山水库坝下到北店子入黄河的河段，其流域就是非闭合流域。这段河道的洪水包括卧虎山水库溢洪和两岸支流来洪，直入黄河。由于这段河道流经大片石灰岩地区，渗漏严重。洪水过后，河道见不到基流，变成了干河。局部

14、洪水漏下去了，渴马村上游来的河道基流也漏下去了。在漏水的河段不是没有基流，而是基流漏到地下深处，并且通过兴济河流域的石灰岩裂隙向趵突泉流去。泉水的实质就是基流。趵突泉泉水不只是某一流域的基流，而是多个流域的基流，包括北大沙河、玉符河、兴济河的基流。 泉域是地下水的“闭合流域。闭合流域与非闭合流域是地表水的专业名词。泉域是流域的演绎，泉域也可以比喻为“地下水的闭合流域。章丘明水泉泉域是一个彻头彻尾的地下水闭合流域，因为泉域地下水只从明水一个地方流出。趵突泉泉域根本上属于地下水闭合流域。因为当地下水水位高的时候，西郊腊山、峨嵋山山脚下也出泉。玉符河睦里闸址是小清河的源头，闸址附近到处渗水。不能说地

15、下水都去了趵突泉。但是枯水期水位下降的时候，情况就不同了。腊山、峨嵋山泉子干了，睦里闸不渗水了，地下水不去趵突泉又往那里去呢？可以说，当地下水位降低，西郊泉和跑水点消失以后，玉符河流域和长清北大沙河流域全部地下来水，都经过西郊流往趵突泉。 有人会说，地下水会从黄河底下钻到齐河去。应该说这种可能性不大。黄河在这里是地上河，多数情况下黄河水面高于两侧地下水位，河床以下的土层、沙层含水量处于饱和状态。孔隙度小、渗透系数小，对南来地下水应有顶托作用。另外，匡山、药山、粟山、无影山等火成岩岩体阻挡，地下水过不了黄河。如果真的有大量地下水从玉符河河床穿过黄河底打去了齐河县，齐河那边应该平地冒大泉，或有什么

16、重要河道的源头出现。 打深井、开煤矿破坏泉子。齐河方面打深井取石灰岩水、开采煤矿大量排断层导入的岩溶水，西郊和长清岩溶地水会从黄河底钻过去。石灰岩岩溶裂隙透水性特别强，不同于黄河泥沙。打深井和挖煤矿，都要大量抽取西郊和长清的岩溶地下水，即市泉群的补给水，就像“釜底抽薪，最终断送趵突泉。国家?矿产资源法?规定：“自然保护区、重要风景区、国家重点保护的不能移动的历史文物和名胜古迹所在地、“具有重大科学文化价值的罕见的地质现象及文化古迹，应当加以保护。 ?省地质环境保护条例?规定：“在本省行政区域从事矿产资源勘查开采、地质遗迹保护、地质灾害防治以及工程建立等与地质环境有关活动的，应当遵守本条例 、“

17、本条例所称地质环境，是指影响人类生存和开展的各种岩体、土体、地下水、矿藏等地质体及其活动的总和。“对具有典型意义的地质遗迹，可以按照国家和省有关规定建立地质遗迹自然保护区或者地质公园。 国家?矿产资源法?和?省地质环境保护条例?为保护泉群这一“具有重大科学文化价值、“罕见的地质现象、“具有典型意义的地质遗迹、“具有科学研究价值和地质地貌景观及“重要风景区、“城市规划区、“名胜古迹所在地,提供了法律依据。近年齐河在北展区打的“自流井，还有其他“热水井，应依法进展关闭。对企图挖煤的行为，应严加制止。 长清北大沙河地下水往哪里流？小崮山栏河坝以下，长清城关和平安店一带大片石灰岩分布，土层以下全是石灰

18、岩，与西郊腊山、峨嵋山是同一层岩石。石灰岩属脆性岩石与可溶性岩石，裂隙岩溶极为发育，地下水通透性极强。无论是降雨垂直入渗，还是小崮山栏河坝以上河道弃水，至此大部渗漏，汛后变成干河。多年地下水水位观测资料证明，岩溶地下水位由西往东逐渐降低，趵突泉口更低。根据“重力流理论，水往低处流，长清北大沙河的岩溶地下水也往趵突泉流去。 西郊腊山峨嵋山老水源地和平安店新水源地济西水源地抽水，在降雨量900毫米的丰水年，地下水位高，玉清湖里湖外一片汪洋，日抽水30万立方米，趵突泉水位根本看不出影响。但是降雨量450毫米的时候，地下水补给量不是减少一半，而是减少的更多，不成正比。西郊日抽水30万、甚至50万立方米

19、，抽水漏斗中心水位低于趵突泉口高程时，泉水倒流，泉群将出现干涸。 西郊有“几碗水？ 长清西郊趵突泉是“一碗水、“两碗水、还是“三碗水，随着资料积累和工作深入，至今已有了明确的结论。最早有人提出趵突泉和西郊腊山水源地是两碗水的主，暂称 “老两碗水。这在当时是“采外补的根据，这时建了大庄水厂。1982年农业区划水资源调查，市水利局课题组根据水文地质调查和460多处水井及地面水体水位观测，尤其对261处纯石灰岩深井反复进展了水位观测。其中，省八0一地质队对市区及市郊60多眼纯石灰岩深井同时做了观测。确定 长清西郊趵突泉是“一碗水。其中，对袁柳庄、后华庄、东红庙一带“高水位深井专门作了考察，证明这几处

20、不是纯石灰岩深井，而是“子母井。即上部土层为大口井，井底基岩为石灰岩钻孔。袁柳庄子母井(水位30.67米)以东30米处机床二厂院里岩溶井水位27.78米。围绕“高水区的西、南和东三个方面：庄水位28.533米、井家沟28.456米、后龙28.50米、王官27.228米，完全证实“高水区是浅层水与深层岩溶水的混合水位。同年6月做实际调查，后华庄子母井岩溶水位已低于“子井井口1米左右，目击浅层水漩涡状注入钻孔。这一事实说明，后华、袁柳庄一带根本不存在一个岩溶水的“高水区，相反地根据等水位线图，这里恰巧是一个等水位线凹槽，朝东北方向开口，直奔趵突泉，是岩溶水最流畅的地段。原认为“高水区地下分水岭把西

21、郊和市区分成“两碗水，现在以统一水位观测为手段，用绘制等水位线图的方法，证明了趵突泉西郊是“一碗水。 1996年12月2日，省师大学在西渴马村深井投入钼酸铵22公斤，192小时趵突泉检出。2003年11月12日又在岳而庄深井投入钼酸铵40多公斤，15日趵突泉及其他各泉检出，沿途布设观测井均依次检出见试验报告。钼酸铵示踪实验，是以水质检测为手段，再次证明趵突泉西郊是“一碗水。 近年有人成认腊山老水源地和趵突泉是一碗水，但长清平安店“济西水源地是另一碗水的“新两碗水主。长清平安店“济西水源地抽水试验结果，特别在旱季抽水试验结果，对趵突泉水位有明显影响。因此，从地层岩性、地质构造、水位观测、水质化验

22、、抽水试验等诸多方面的研究，都证明长清西郊趵突泉是“一碗水。“老两碗水和“新两碗水的主，从理论到实践都是不正确的。东郊有“几碗水？1981年前后有人提出市泉群与东郊白泉泉群是“两碗水，两碗水的界限是东梧断层。这是“采外补的根据。当时新建中家庄水厂。另外一种说法是东梧断层西侧的八涧堡、圣佛寺“子母井高水区，把趵突泉泉域和白泉泉域划为两个泉域。根据1982年6月实地调查，圣佛寺、八涧堡附近的六眼“子母井 所谓“高水区，由于岩溶水位下落，已不能顶托补给浅层水，浅层水同样出现倒灌钻孔现象，这里是假高水区。另外志远村东东梧断层和港沟断层斜交隆起的地块棉花山北，岩石属白云质岩，含水性差，水位较石灰岩岩溶水

23、位高，同样是假高水区。而东梧断层西侧的牛旺庄、贤文庄、石河岭，丁家、二钢、往西到家，往北到八涧堡、圣佛寺；东梧断层以东的徐家、殷、王舍人，都是奥系纯石灰岩分布区，东梧断层在这里不起阻水作用。从地表水系看，发源于龙洞的大辛河，及其以西的中井、下井、浆水泉诸条冲沟，地表水沿河渗漏，地下水位朝白泉依次降低，牛旺庄1970年代该村打过38眼岩溶深井、徐家庄有单井涌水量300立方米/时岩溶深井是岩溶水最流畅地地段。故东梧断层以西这片纯石灰岩分布区，根据水的重力流理论和地层学、构造地质学理论和水文地质钻探实践，应划入白泉泉域。 1982年3月1日全市地下水位统一观测发现，在还乡店、肉联厂、生物制药厂附近拟

24、建自来水厂，打井三眼，因火成岩太厚水量太小而废。这些井抽水前和抽水后都没有真水位。其中一眼抽水时水位高程降到6米，抽水后水位恢复极慢。另一眼井3月1日统测水位水位21米，比白泉水位还要低。 这次水位统测还发现，洪家楼殷家小庄一眼400米深井，土层以下全部为火成岩，地下水类型属“上层滞水，而不是石灰岩岩溶水水位。 东郊白泉附近3月1日水位是25.625.7米，当天趵突泉水位是266米。两泉之间的洪家楼、七里河，由西往东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。 家庄灯泡厂一眼深井水位27.53米，往东窑头村南井水位27.43米，往西趵突泉水位是266

25、米，灯泡厂井比东西两侧水位都高。从不透水的羊头峪白云质灰岩，到灯泡厂闵子骞墓洪家楼殷小庄肉联厂还乡店，一路看来，都是厚层火成岩岩体与泥灰岩、石灰岩穿插混杂，附近铁矿废坑随处可见，岩溶水通透性差，应定为趵突泉泉域与白泉泉域的界限。 有人会问：火成岩不管多么厚，底下都是石灰岩，岩溶水在趵突泉和白泉之间能不联通吗？从理论上讲，总有联通的地方，但至少是通透性不强。这里要指出的是，市四大泉群实为一个泉群，相距遥远的白泉是另外一个泉群。泉群是泉域地下水的集中排泄口，就像黄河口是黄河流域的唯一排泄口一样。市泉群和白泉泉群如果是一个泉域，就不能有两个排泄口。 有人会问：西郊腊山、峨嵋山泉和趵突泉不是一个泉域、

26、两个排泄口吗？要知道前者泉口高、流量小，旱年断流。后者泉口低、流量大，如无过量开采旱年也不断流，主次不能倒置。趵突泉群是主流泉群恐怕无人疑心。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，如果是一个泉域，水往低处流，两个泉群的水应集中从白泉一个泉口流出，趵突泉顶多像峨嵋山泉那样，是一个不起眼的泉子，或本来就不应该存在。两个泉域、“两碗水的界限问题，最根本依据是通过大量野外勘察、地质钻探、抽水试验、水位水量观测等手段，弄清地质构造、岩层的含水性和通透性。从建国50多年地质部门和水利部门做的工作来看，结论是明确的。 三、 解读泉群 十大泉群。市在重新审定七十二名泉的同时，从地理和旅游的角

27、度划分了十大泉群。它们是市区趵突泉泉群、黑虎泉泉群、珍珠泉泉群、五龙潭泉群，市区外东郊白泉泉群，章丘明水百脉泉泉群，历城彩石玉河泉泉群、历城柳埠涌泉泉群，长清万德袈裟泉泉群，平阴洪池泉群。 趵突泉泉群从水文地质学的角度划分，市区“四大泉群实际是一个泉群，它们同一个来源、同一个补给区，应统称“趵突泉泉群，它的补给区应统称“趵突泉泉域。柳埠涌泉泉群和万德袈裟泉群位于市区“四大泉群的泉水补给区，各个小泉子彼此没有水力联系，两个小泉群之间也没有水力联系。但这些山泉的泉水通过河道渗漏，最终流向市区四大泉群。以趵突泉为代表的市区泉群，即狭义的“泉群，位于千石灰岩与华山、鹊山、无影山那样的火成岩岩浆岩阻水体

28、的接触部位，其成因符合上升泉形成的三个条件：就地层条件而言，石灰岩含水层向北倾斜，地下水向北流动，遇到火成岩阻水体的阻挡和覆盖，无压潜水产生承压力，转化成承压水，即形成趵突泉群和黑虎泉群。再往北至泉城路北侧，上覆火成岩变厚，裂隙度变小，下伏石灰岩承压水沿裂隙逸出地表，只冒泡不喷涌，即五龙潭泉群，珍珠泉群。再往北由于火成岩厚度增大，裂隙减少或没有裂隙，地面见不到泉子。当然，在此打钻穿过土层、火成岩，打入下伏石灰岩含水层，只要地面高程低于趵突泉泉口，即可出现自流喷泉。这样做会造成泉口转移，破坏泉水名胜，应严加制止。 白泉泉群其补给区称“白泉泉域。彩石玉河泉群位于白泉泉群的补给区，玉河泉的类型，属寒

29、武系夏灰岩出水的上升泉。补给面积比一些山区石灰岩夹层小泉来水量大，但这些泉水流经山前奥系纯石灰岩分布区全部沿河渗漏，最终流至白泉排泄。白泉泉群因泉域地下水大量开采已多年断流，只有连续丰水年泉水才能重现。 百脉泉泉群以百脉泉为代表的明水泉泉群，补给区地跨、章丘两地，称“明水泉泉域。其性质与趵突泉、白泉泉群和泉域完全一样，都是奥系岩溶大泉，并称市三大泉群、三大泉域。见“市三大泉域示意图洪池泉群平阴洪池泉群位于长城岭以南，泉的类型属寒武系夏灰岩出水的上升泉，长城岭南地表水地下水自成体系，流向大汶河。洪泉水并非直接流去大汶河，而是经过孝直、孔村以及相邻的肥城石横纯石灰岩地区，沿途渗漏，补给孔孝水源地，

30、亦即石横电厂水源地。 市区泉群为什么局限在一定围? 为什么趵突泉五龙潭及西泺河以西、黑虎泉珍珠泉及东泺河以东没有泉子？这要讲地质构造。老城区，东西两侧存在二条大断裂即断层，西侧千断裂，走向北北西。东侧羊头峪断裂，从羊头峪村西向北延伸(推测)。两条断裂，外侧地层下落，侧地层抬升。抬升的断块专业名词叫“地垒。地垒两侧，也就是白云质灰岩岩溶含水层的两侧，都是下陷的巨厚的火成岩阻水体，岩溶承压水冲破上覆土层和较薄的火成岩阻水体涌出地表，形成泉群，即趵突泉等四大泉群。泉群分布围，南至黑虎泉、护城河；东、西也是护城河，即东、西泺河；北至省人大、省政府大院，面积约2.6平方公里。在此围，到处涌泉，挖地成泉。

31、 既然2.6平方公里围到处涌泉，挖地成泉，为什么泉子集中在沟底或低洼处呢？就地形条件而言，低洼处覆盖层较薄，承压水易从薄弱环节突破。就地质构造而言，泉子相对集中在断层破碎带上。千断层分布着趵突泉、五龙潭泉群。羊头峪断层分布着黑虎泉、珍珠泉群推测。两条断层相近，其间基岩也有裂隙存在，同样有泉眼零星分布。 泉水喷涌为什么形态不同？为什么趵突泉三股流水，被古人喻为“泺水发源天下无，平地涌出白玉壶、“泉源上奋，水涌假设轮呢？为什么黑虎泉水不垂直上冒，从石雕虎口喷出呢？为什么珍珠泉、五龙潭只冒水泡而不出现雪涛翻滚呢？为什么金线泉水面上出现一条线呢？等等。泉水类型属石灰岩岩溶地下水。石灰岩主要物质成份是碳

32、酸钙，白云质灰岩主要成分是碳酸钙和碳酸镁，都是可溶性岩石。在地下水的长期作用下，有的岩石裂隙被溶蚀并扩大为溶洞。在地下水的排泄区，溶洞尤为发育。推测趵突泉水至少从相邻三条岩石裂缝冒出。历代整修泉池，同时对泉口作相应处理，如将块石垒砌三井，以凿孔石板盖之，或三条裂隙置入铁管使其三股水沿管孔喷涌，使泉形更为壮观。黑虎泉水出自护城河岸坡石窟，上覆胶结砾岩亦有裂隙。人工将泉水分三股通入石雕虎口，改垂直上涌为水平喷吐，使泉名与泉形相符。五龙潭、珍珠泉等冒水泡的泉子实际也是岩溶承压水垂直上涌，但要通过上覆火成岩裂隙和砂砾石孔隙到达地面，此裂隙和孔隙度与碳酸盐岩石的裂隙溶洞空间无法相比，承压水被均匀分散逸出，裂隙中的空气同时被水流带出，呈现串串气泡。其实趵突泉、黑虎泉也有气泡逸出，只是水流湍急，叫人无法分辨而已。金线泉应有两股泉流并发，两个圆波相碰相挤，拢起一线。从理论上讲，两股水的承压力与各自涉及的泉池面积应该相等。这与泉池形状和泉点在池中的位置有关。 四、各泉域的界定 为弄清