陜西省不同自然地質(zhì)單元含水巖組特征淺析

衡建發(fā)

（彬縣水政水資源管理辦公室 陜西 彬縣 713500）

1 引言

陜西省地處東經(jīng)105°29′～111°15′，北緯 31°42′～39°35′之間，深處我國(guó)內(nèi)陸，全省大部干旱少雨，水資源相對(duì)短缺。借助西部大開(kāi)發(fā)的浪潮，陜西省近年來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展十分迅速，相應(yīng)的導(dǎo)致工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水和城鄉(xiāng)居民的生活用水水量增加，水資源供需矛盾凸顯。水資源短缺不僅限制了陜西省經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的發(fā)展速度，還嚴(yán)重影響了人民生活水平以的提高。沒(méi)有了水資源的可持續(xù)供給做保障，關(guān)中經(jīng)濟(jì)區(qū)、陜北能源基地的發(fā)展根本無(wú)從談起。

地下水資源是陜西省淡水資源的重要組成部分，也是現(xiàn)行開(kāi)發(fā)利用最為廣泛、且能較平穩(wěn)的提供水資源利用保障的寶貴資源。研究分析陜西省不同自然地質(zhì)單元地下水的分布特征，對(duì)支撐陜西省經(jīng)濟(jì)社會(huì)的騰飛意義重大。根據(jù)陜西省地下水形成和分布的規(guī)律以及不同地區(qū)的氣象、水文、地質(zhì)、地貌等特征可將陜西省分為陜北黃土高原區(qū)、關(guān)中盆地區(qū)和陜南秦巴山地區(qū)三個(gè)特點(diǎn)鮮明的不同地質(zhì)單元。

2 地質(zhì)構(gòu)造特征

2.1 陜北黃土高原區(qū)地質(zhì)構(gòu)造特征

陜北面積廣袤、溝壑縱橫，位置上屬于伊陜盆地的東南部，總體來(lái)講基巖走向?yàn)槁韵蛭鞅眱A斜，且為單斜構(gòu)造，巖層傾角較小，約為1度～3度，除了南部邊緣地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)較強(qiáng)，斷層較少或基本無(wú)斷層，構(gòu)造較為單一。

2.2 關(guān)中盆地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造特征

關(guān)中盆地北邊基本上以鳳翔—乾縣—韓城一線為界，南側(cè)以秦嶺、華山北坡大斷裂為界，從地質(zhì)構(gòu)造上來(lái)講，屬于汾渭地塹的西段，是第三紀(jì)以來(lái)形成的大致為東西走向的階梯狀斷陷盆地，自古有“八百里秦川”之稱(chēng)。其基本形態(tài)是東部既寬且深，最寬部位達(dá)80km，最深部位超過(guò)5200m，相對(duì)來(lái)講西部既窄且淺。

2.3 陜南秦巴山地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造特征

陜南秦巴山地區(qū)主要為大巴山旋扭構(gòu)造帶和秦嶺緯向構(gòu)造帶的展布區(qū)，從時(shí)間上來(lái)看，自中生代晚起以來(lái)，除了期間夾雜一些局部斷陷，整個(gè)地區(qū)基本上呈大面積隆起的狀態(tài)。秦嶺緯向構(gòu)造帶從南到北又可分為南部、中部和北部三個(gè)亞帶。

3 含水巖組分析

3.1 陜北黃土高原區(qū)主要含水巖組

陜北黃土高原區(qū)由于降水稀少，蒸發(fā)量大于降水量，區(qū)內(nèi)氣候干旱。區(qū)內(nèi)北部地形平緩，基本為沙漠區(qū)，南部地形起伏為黃土高原溝壑區(qū)，溝壑縱橫支離破碎，由于常年沖刷，部分溝谷深切至基巖。該區(qū)地理特征決定了區(qū)域內(nèi)排泄條件相對(duì)較好，補(bǔ)給條件相對(duì)較差，地下水不易被儲(chǔ)存。從整個(gè)區(qū)域來(lái)看，除了一些沙漠綠洲、河谷川道下游區(qū)外稍富水以外，絕大部分屬于貧水區(qū)或極貧水區(qū)。為了詳細(xì)分析該區(qū)含水巖組情況，依據(jù)地下水賦存條件，可將該區(qū)地下水類(lèi)型劃分為基巖(碎屑巖類(lèi))孔隙裂隙水、松散巖類(lèi)孔隙水和碳酸鹽巖類(lèi)裂隙巖溶水三中不同類(lèi)型。

基巖孔隙裂隙水按含水巖層不同，可分為三個(gè)不同類(lèi)型。含水巖層以中生界白堊系下統(tǒng)北洛河組砂巖和侏羅系中下統(tǒng)延安組為主，含水層多為厚層中粗砂巖，代表區(qū)域?yàn)橹镜?、吳旗、靖邊、長(zhǎng)武、宜君、旬邑、彬縣這些地區(qū)的西北部一帶；二疊系、三疊系、侏羅系的陸相碎屑巖多由砂巖和泥頁(yè)巖組成，砂巖和泥頁(yè)巖層次交錯(cuò)重疊形式多樣，這也導(dǎo)致了其富水性的不均勻現(xiàn)象，其含水特征為裂隙含水，代表區(qū)域?yàn)檠影?、黃陵、靖邊以東的丘陵地區(qū)，面積廣闊；古生代、元古代的變質(zhì)巖區(qū)其地下水類(lèi)型為風(fēng)化裂隙水和變質(zhì)裂隙水，連通性、富水性極差，儲(chǔ)水量和儲(chǔ)水空間小。

松散巖類(lèi)孔隙水按照不同地區(qū)的含水巖層特點(diǎn)，也可分為三類(lèi)。第一類(lèi)是風(fēng)積黃土層孔隙裂隙水，其特點(diǎn)是含水層主要為中、上更新統(tǒng)黃土狀粉質(zhì)粘土或者古土壤，除了局部一些小面積區(qū)域有下更新統(tǒng)黃土狀粉質(zhì)粘土，其代表區(qū)域?yàn)槁宕?、長(zhǎng)武、宜川等黃土塬區(qū)；第二類(lèi)是風(fēng)積沖湖積層粉土、粉細(xì)砂孔隙潛水，其特點(diǎn)是含水層以上更新統(tǒng)沖湖積相粉土及粉細(xì)砂為主的沙漠灘地區(qū)，其代表區(qū)域?yàn)榫高叀⒍ㄟ?、神木、榆林一帶的沙漠灘地；第三?lèi)是沖積層砂、砂礫卵石孔隙水，其特點(diǎn)是含水層為較寬闊的中更新統(tǒng)至全新統(tǒng)的砂礫卵石層和砂層的河谷川道區(qū)，其代表區(qū)域?yàn)楸甭搴?、無(wú)定河、涇河等的河谷川道區(qū)域。

碳酸巖鹽類(lèi)裂隙巖溶水特點(diǎn)比較鮮明，大都水位埋藏較深、富水性不連貫且隱于地下，含水巖層主要為寒武系和奧陶系的白云巖以及灰?guī)r，地下水賦存于其裂隙和溶孔之中，代表區(qū)域?yàn)閷④娚?、岐山、堯山、嵯峨山一帶。該?lèi)型的地下水水源補(bǔ)給途徑豐富，主要以降水和河水入滲為主，也有上層含水層的越層補(bǔ)給和附近庫(kù)區(qū)的水庫(kù)滲漏補(bǔ)給。

3.2 關(guān)中盆地區(qū)主要含水巖組

關(guān)中盆地是一個(gè)向東面敞開(kāi)的斷陷盆地，其地形三面環(huán)山，西與隴山相接、南與秦嶺相靠，北與北山相連，氣候適宜，土地肥沃。盆地內(nèi)地形較為平坦，地下沉積的松散巖類(lèi)量多且厚，所以該區(qū)域巖層透水性好，利于水源補(bǔ)給。無(wú)論是降水、河流、灌溉等都可以較好的補(bǔ)給地下水，因此該區(qū)地下水資源相對(duì)較為豐富。為了更詳細(xì)的研究該區(qū)地下水分布情況，并從其含水介質(zhì)的不同入手，根據(jù)其水力特征，可將該區(qū)地下水分為風(fēng)積黃土層孔隙裂隙潛水、洪積漂石、砂礫石與粉質(zhì)粘土互層孔隙潛水、沖積砂礫卵石層孔隙潛水、沖洪湖積砂礫層孔隙承壓水、深層承壓水共計(jì)五種類(lèi)型，現(xiàn)分別做簡(jiǎn)要分析如下。

風(fēng)積黃土層孔隙裂隙潛水的特點(diǎn)是含水層具有多層性和各向異性的特點(diǎn)，有很好的富水性，且地下水埋藏較淺，易于開(kāi)采，主要分布于高階地的黃土層以及渭河兩側(cè)洼地較多的黃土臺(tái)塬區(qū)，代表區(qū)域有蒲城、扶風(fēng)、長(zhǎng)安、禮泉等面積廣闊的黃土臺(tái)塬區(qū)；洪積漂石、砂礫石與粉質(zhì)粘土互層孔隙潛水的特點(diǎn)是含水層主要為中新統(tǒng)至全系統(tǒng)的含泥砂礫卵石，主要分布地區(qū)為北山以及秦嶺南北山前平原。該區(qū)域除了乾縣、富平、華縣因地處山前洪積扇前緣，礦化度稍稍超過(guò)1g/l外，其余地區(qū)礦化度均小于1g/l，水質(zhì)較好。該地質(zhì)類(lèi)型區(qū)地下水補(bǔ)給方式主要以降水為主，其次為河水入滲；沖積砂礫卵石層孔隙潛水的特點(diǎn)是含水層為厚度在5m～80m的全新統(tǒng)至中更新統(tǒng)的砂礫卵石層、砂層，主要分布地區(qū)為渭河沿岸及其支流的階地地區(qū)。該地區(qū)地下水補(bǔ)給水源豐富，除了大氣降水外，河水以及側(cè)向徑流補(bǔ)給也占該區(qū)地下水補(bǔ)給的一大部分，再下來(lái)就是灌溉入滲補(bǔ)給，同時(shí)該區(qū)工農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速，人口密集，用水量大，地下水以人孔開(kāi)采的方式排泄，水循環(huán)積極，水質(zhì)良好，礦化度小于1g/l。該地質(zhì)類(lèi)型區(qū)地下水埋深按地形變化從漫灘至二級(jí)階地再到高階地，埋深從3m逐漸過(guò)渡到80m左右；沖洪湖積砂礫層孔隙承壓水的特點(diǎn)是含水層由中更新統(tǒng)和下更新統(tǒng)的沖洪湖積礫卵石及砂石組成，主要分布地區(qū)為河谷階地區(qū)和黃土臺(tái)塬區(qū)，此種類(lèi)型地下水補(bǔ)給源主要是山前洪積扇潛水，水質(zhì)較好，大部分地區(qū)礦化度在1g/l以下；深層承壓水根據(jù)含水層厚度、水頭埋深不同，可分為東西兩部分，東部含水層厚度基本介于100m～200m之間，水頭埋深約在35m～90m，含水巖組為第四系秦川群下部中砂層和部分細(xì)砂層，西部含水層厚度基本介于50m～150m之間，水頭埋深在50m左右，含水巖組主要為第三系灞河藍(lán)田組砂礫巖和粉粒砂巖。

3.3 陜南秦巴山區(qū)主要含水巖組

秦巴山地去地形較為復(fù)雜，既有山高崖陡的高山地區(qū)，也有低山丘陵地區(qū)，斷裂、褶皺構(gòu)造發(fā)育，基巖裸露，除了個(gè)別山間盆地有第四系松散堆積物，如漢中等。根據(jù)含水巖層類(lèi)型和地下水賦存條件，可將秦巴山區(qū)分為碳酸巖鹽類(lèi)裂隙溶洞水、基巖裂隙孔隙水和松散巖類(lèi)孔隙水三大類(lèi)。

碳酸巖鹽類(lèi)裂隙溶洞水含水層基本為古生界和震旦系白云質(zhì)灰?guī)r、厚層灰?guī)r等，其富水性好壞與碳酸鹽巖在含水巖組中所占比例關(guān)系密切，碳酸鹽巖在含水巖組中所占比例越少，富水性越差，其代表地區(qū)有洛南、寧陜、紫陽(yáng)、鎮(zhèn)巴一帶；基巖裂隙孔隙水含水巖層分為富水性較差的古生代、元古代的變質(zhì)巖和富水性較好的侏羅系砂礫巖、砂巖兩種類(lèi)型，代表地區(qū)分別為巴山地區(qū)和鎮(zhèn)巴以南地區(qū)；松散巖類(lèi)孔隙水含水巖層基本上是下更新統(tǒng)和全新統(tǒng)的冰水沉積、沖洪積的砂礫卵石和砂石，不僅透水性好而且厚度大，其代表地區(qū)為安康、洛南、漢中等山間盆地。

4 結(jié)語(yǔ)

了解陜西省不同自然地質(zhì)單元地下水狀況，深入分析其地質(zhì)構(gòu)造特征和不同地區(qū)含水巖組特點(diǎn)，對(duì)全省地下水資源的合理規(guī)劃和可持續(xù)利用提供了重要的科學(xué)依據(jù)，為陜西省經(jīng)濟(jì)社會(huì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展提供了重要參考，意義重大。陜西水利