孔雀砂岩水洞位於川東北南充市營山縣境內,是營山地質公園內的一處典型地質遺蹟景觀。發育於上侏羅統蓬萊鎮組下段(J_3p~1)地層中,巖性為厚層砂岩夾薄層砂礫岩、泥岩不等厚互層組合。川東北紅層地區廣泛發育洞穴,但是規模較小,且多為旱洞,而孔雀洞縱向延伸數百米,洞內水資源豐富。本文以四川營山省級地質公園內孔雀洞為研究物件,透過野外考察岩石、土壤和水體樣品的理化分析及PHREEQC水文地球化學模擬等方法,從洞穴形態特徵、洞穴水來源、運移過程和儲水空間的形成等角度探究砂岩洞穴成因及水資源形成過程,並討論砂岩洞穴旅遊開發和保護策略,得出如下主要認識。1.洞穴形態特徵方面,受鐵頂埡向斜和節理髮育的影響,孔雀洞發育方向主要呈西北-東南向,洞穴由一條主洞道構成,其平面形態呈洞廳—廊道式,洞室似扁平的穹型,洞穴頂部多為光滑平整的拱形,廊道最窄處僅容人側身透過。洞穴進深達數百米,且處於不斷髮育的過程中,伴隨著區域性的崩塌,洞道不斷延伸並加寬。洞穴內部沉積物型別多樣,主要包括崩塌沉積、流水沉積、化學沉積、生物沉積。2.洞穴形成原因方面,從地質構造、地層巖性、地下水文地球化學特徵、地貌等方面論述了洞穴發育和形成的條件。儀隴~巴中蓮花狀構造和構造節理是洞穴形成的控制條件;鐵頂埡向斜兩翼岩層傾角為2°~5°,為典型的承壓水構造,有利於承壓水往向斜軸部的洞穴彙集,為孔雀洞內水匯聚提供有利條件;洞穴發育於上侏羅統蓬萊鎮組下段(J_3p~1)地層,巖性為灰白色塊狀鈣質岩屑長石砂岩、紫紅色鈣質粉砂質泥岩和礫岩的不等厚互層組合,為洞穴的形成提供了物質基礎,導致洞穴內部差異性風化。其層間裂隙和層內裂隙也相當發育,加之砂岩孔隙度高,富水和透水效能高,水的流動性強,利於進行化學風化作用。亞熱帶季風氣候帶來豐沛的降水為地下水提供了充足水源,利於水巖相互作用,擴張孔隙和裂隙。3.透過Gibbs圖中水樣資料分析證實洞穴水的離子主要來源於岩石的風化作用;透過計算離子比值得知地下水中主要成分的礦物來源。透過飽和指數計算和反向水文地球化學模擬,推導和量化流動過程中發生化學反應和物質量變化。一系列的化學風化作用,使得裂隙、孔隙不斷髮育擴大;物理差異性風化、重力崩塌等促使了孔雀洞的進一步形成。4.砂岩洞穴的可持續發展方面,由於孔雀砂岩水洞的典型性、稀有性和不可再生性,必須加強對洞穴的保護。完善法律法規、設立監督機構、加強監管、提高人們的保護意識、禁止大型開發和大型畜牧活動等,避免對孔雀洞周邊地質環境破壞和水資源汙染。在不影響洞穴景觀的基礎上,適當增設引水基礎設施,引流至水資源缺乏的頂部區域,用於生活、農業灌溉、景區運營。