河北省滄州市第四系咸水分布規(guī)律及成因分析

【摘要】本文以華北中部平原的滄州市作為研究區(qū)，在系統(tǒng)分析地下水動(dòng)力場演化的基礎(chǔ)上，通過分析研究地下水化學(xué)與測井物探資料，來揭示地下水動(dòng)力場演化及咸水分布規(guī)律。

【關(guān)鍵詞】第四系咸水；分布規(guī)律；滄州市

1、地質(zhì)環(huán)境概況

滄州市位于河北省東部，東臨渤海，屬半干旱暖溫帶大陸性季風(fēng)型氣候。區(qū)內(nèi)降水分布不均，多年平均降水量573.5mm，平均蒸發(fā)量1692.1mm，約為降水量的3倍。中西部徑流條件相對較好，東部較差，沿海一帶近于滯流。天然狀態(tài)下地下水的流向與地形傾斜相一致，亦即由西南流向東北，但由于強(qiáng)烈開采地下水，致使出現(xiàn)了區(qū)域地下水水位降落漏斗，使地下水向漏斗中心匯流，造成地面沉降。

2、咸水水文地質(zhì)特征

2.1咸水分布及埋藏特征

區(qū)內(nèi)咸水體由沿海到內(nèi)地逐漸變薄，呈一楔形體置于淺層淡水與深層淡水之間，并在青縣東北部和狼坨子附近出現(xiàn)全咸區(qū)。淺層咸水主要賦存于第Ⅰ和第Ⅱ含水組，西部地區(qū)咸水底界埋深一般為45-65m，中部、東部地區(qū)一般為60-65m。深層咸水主要賦存于第Ⅱ含水組，東部可跨至第Ⅲ含水組。任丘東南部和河間東北部存有深層咸水，底界埋深一般為90-110m，其余大部沒有深層咸水；滄州中部、東部廣泛存有深層咸水，中部深層咸水埋藏底界一般為80-100m，東部大都為140-200m。

2.2咸水的賦存條件與分布規(guī)律

滄州西北部為沖積相，以微咸水為主局部為半咸水，含水層厚度5-15m，水位埋深4-14m；滄州中部受到海浸影響，咸水體增厚，水位埋深一般為4-10m；分布于青縣—滄州—鹽山一線以東地區(qū)以濱海相洼淀沉積為主，水位埋深較淺，一般為1-4m，水化學(xué)類型多為Cl-Na型。

子牙河以西地區(qū)以淡水為主，水質(zhì)好，含水層厚度50-100m，咸水主要為微咸水，礦化度為2-3g/L，局部存有半咸水；滄州中部深層咸水廣泛分布，咸水體自西向東逐漸增厚，底界埋深由60m變?yōu)?10m左右，咸水礦化度一般為5-10g/L，水化學(xué)類型為Cl·SO4-Na·Mg型；青縣、滄縣東部、黃驊、海興、孟村、鹽山、南皮東部、東光、吳橋等地含水層厚度大都為10-22m，富水性相對較好，化學(xué)類型主要為Cl-Na型，Cl-Na·Mg型次之。

2.3咸水的水化學(xué)特征

該區(qū)咸水水化學(xué)的形成受地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、古地理環(huán)境、海進(jìn)海退、地形地貌及水文地質(zhì)條件等諸多因素的綜合影響。經(jīng)歷了不同地質(zhì)歷史時(shí)期的地下水水化學(xué)作用演化過程，形成了特定的水化學(xué)特征，不僅具有明顯的水平分帶性，而且也有垂直分帶規(guī)律。

2.3.1水平分布特征

淺層咸水的水化學(xué)類型主要為：SO4·Cl型、Cl·SO4型和Cl型，其它水化學(xué)類型則出現(xiàn)在咸水與淡水接觸部位。自西向東咸水體中Cl-、SO42-、Na+、Mg+含量逐漸增高，HCO3-、Ca2+含量逐漸降低，礦化度增高，水化學(xué)類型亦隨之發(fā)生變化，從而反映出淺層咸水的流動(dòng)系統(tǒng)，西部徑流交替條件要好于中部，更好于東部，而東部咸水徑流基本處于停滯狀態(tài)。

深層咸水基本處于封閉的停滯狀態(tài)。自西向東氯離子含量逐漸遞增，硫酸根離子相對減少。濱海地區(qū)鈉離子含量相當(dāng)高，形成了Cl-Na型水；礦化度大體上也呈遞增的趨勢，由2-3g/L→3-5g/L→5-10g/L→>10g/L轉(zhuǎn)變。

2.3.2垂向分布特征

從淡水體向咸水體中心方向上看，礦化度值逐漸增高，Cl-、SO42-增大，而HCO3-相應(yīng)減少，水化學(xué)類型也從HCO3型轉(zhuǎn)變?yōu)镃l型或SO4型。淺層咸水與深層咸水之間的水力聯(lián)系比較弱，水化學(xué)類型基本上不變，礦化度在深、淺層咸水的接觸帶具有增高的趨勢。深層咸水主要受到淺層咸水和深層淡水的影響。在淺層咸水與深層咸水接觸帶，垂向上深層咸水水化學(xué)類型基本上與淺層咸水相同，陰離子含量略有增加，陽離子基本不變，礦化度有增高的趨勢；在與深層淡水的接觸地區(qū)，形成一過渡帶，水化學(xué)類型自上而下一般由Cl·SO4型或SO4·Cl型轉(zhuǎn)變?yōu)镠CO3·Cl型或HCO3·SO4型，Cl-、SO42-減少，HCO3-相對增加，礦化度同時(shí)呈遞減趨勢。

2.4咸水成因分析

第四系咸水的形成，是河北平原第四紀(jì)時(shí)期的古氣候條件、古地理地質(zhì)環(huán)境及海侵活動(dòng)等各種因素綜合作用的結(jié)果。主要是海相成因。由于海侵與海潮的影響，海水的大量鹽分停留在松散沉積層之中，同時(shí)海退以后殘留的海水保存在含水層內(nèi)，致使地層易溶鹽含量增高，直接影響到地下水的化學(xué)成分。

3、結(jié)論

3.1.滄州市咸水分布廣泛，除西部的肅寧、任丘、河間部分地帶有全淡區(qū)外，咸水幾乎覆蓋全區(qū)。淺層咸水底界一般為45-65m，主要賦存于第Ⅰ、Ⅱ含水組上部，由于受到上部淡水的影響，分布連續(xù)性比較差；而深層咸水底界由西到東逐漸變深（西部65m，中部100m左右，東部200m左右），其分布連續(xù)性比較好，并在青縣東北部和狼坨子附近出現(xiàn)全咸區(qū)。

3.2.淺層咸水分布面積廣泛，水化學(xué)類型由西部的HCO3·Cl型、HCO3·SO4型轉(zhuǎn)變?yōu)樽友篮右詵|、黑龍港河以西地區(qū)的Cl·SO4型和SO4·Cl型，再轉(zhuǎn)變?yōu)橹胁康腍CO3·Cl型，至東部則變?yōu)镃l型，礦化度由西向東從<2g/L→2-3g/L→<2g/L→2-3g/L→3-5g/L→>5g/L轉(zhuǎn)變。深層咸水礦化度值也由西向東逐漸增高，并在狼坨子附近出現(xiàn)鹵水區(qū)，水化學(xué)類型由西部的SO4·Cl型向中部的Cl·SO4型轉(zhuǎn)變，至東部基本為Cl型，礦化度也由西向東逐漸增高，至沿海附近地帶礦化度最高。

3.3.根據(jù)古地理環(huán)境、古氣候條件、海侵、氯離子分布、土層易溶鹽、咸化系數(shù)、鈉氯系數(shù)等分析咸水形成條件和成因，并用同位素方法來測定咸水的年齡。東部濱海地區(qū)以海相成因?yàn)橹?，西部?nèi)陸地區(qū)為大陸鹽化形成，而中部屬海陸交替過渡類型。淺層咸水除沿海部分外均以大陸鹽化作用為主。

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作者簡介：高維，女，1983年01月生，河北滄州人，工作單位 ：河北省地礦局第四水文工程地質(zhì)大隊(duì)，本科，水工環(huán)工程師，研究方向：水工環(huán)、地?zé)帷?/p>