查干淖爾礦區(qū)水文地質特征研究

魏 峰

（甘肅省地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質礦產(chǎn)勘查院，甘肅 酒泉 735000）

1 礦區(qū)地質特征

第四系黃土及風積砂等對該礦礦區(qū)進行全面覆蓋。依照地表出露以及相關的地質資料和工程鉆孔等，區(qū)內(nèi)主要有巴彥花組（白堊系下統(tǒng)）及第三系和第四系地層出露，巴彥寶力格煤田范圍廣泛發(fā)育巴彥花組（白堊系下統(tǒng)）地層。通過此次相關研究工作，發(fā)現(xiàn)其主要呈現(xiàn)灰、灰白色的含礫砂巖和泥巖以及砂質泥巖與砂巖等巖性特征，并具有非常大的巖性變化，含巴彥花組在中、下部地層中主要含煤段“上含煤段”，共有8層煤，有6層為能夠開采的煤層。將其設置成（B、D、E）三個煤組，該區(qū)的A煤組在區(qū)內(nèi)沒有沉積。上新統(tǒng)是區(qū)內(nèi)第三系主要地層特征，粘土及砂質粘土是其主要的巖性特征，主要呈現(xiàn)紫紅色和紅色。玄武巖（褐灰色）1層分布在中下部區(qū)域。礦區(qū)發(fā)育不均勻的玄武巖。棕褐色粉砂以及黃土等坡積物與風積物等是區(qū)內(nèi)第四系地層的主要巖性特征，呈現(xiàn)淺黃色和黃色，不整合接觸上新統(tǒng)地層[1]。

2 區(qū)域水文地質特征

陸相碎屑巖（中生界）在煤田區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育，松散巖類（新生界）在區(qū)內(nèi)分布較少。依照區(qū)內(nèi)水文地質資料，孔隙水（新生界）是區(qū)內(nèi)的主要含水層，同時巴彥花組碎屑巖（白堊系下統(tǒng)）孔隙裂隙水，也是其主要的含水層。

2.1 含水層

（1）新生界孔隙潛水。本區(qū)南、北是低山丘陵,中間含煤區(qū)較平坦,第四系廣泛分布。巖性由土黃色、棕褐色亞沙土和沖積沙等組成,與第三系呈不整合接觸。新生界厚45.00m～142.00m,潛水水位埋深一般3m～6m,最大13.60m,由于巖性疏松,透水性能良好,故潛水較豐富。

（2）白堊系下統(tǒng)巴彥花砂巖孔隙、裂隙承壓水。該套地層地表未出露,分布于整個煤田的向斜盆地中,含水層巖性由不同粒度的砂巖組成。以粉、細砂巖為主,粗粒砂巖、含礫砂巖次之。富水性主要受砂巖泥質含量的影響。

2.2 隔水層

主要隔水層為第三系上新統(tǒng)粘土、砂質粘土。全區(qū)分布廣泛基本被第四系覆蓋。在煤系地層頂部有一層砂質泥巖,也可視為本地區(qū)較好的隔水層。棕紅色塊狀無層理。厚度2.00m～48.00m。

2.3 區(qū)域地下水循環(huán)概況

地下水的儲存、分布、運動受構造、地層巖性、地形地貌、氣候及水文等諸多因素的綜合影響和控制。區(qū)內(nèi)地貌呈現(xiàn)中間低，南北高，東西方向呈現(xiàn)緩坡的趨勢，巴彥花組地層受基底侏羅系上統(tǒng)火山巖形成時的控制,基本上為南北高,東西寬緩,中間低的向斜構造。地貌形態(tài)與向斜盆地基本一致。

巴彥寶力格向斜位于盆地中部的沼澤洼地,沖洪積扇前緣地帶屬于地下水排泄的徑流區(qū)。該區(qū)盆地特征對區(qū)內(nèi)地下水徑流產(chǎn)生很大的影響，主要呈現(xiàn)南西-北東向。下滲的大氣降水對潛水進行補給，并參與地下水的徑流。第四系地下水主要受該區(qū)三條河流流經(jīng)本區(qū)進行補給。由于本地區(qū)蒸發(fā)量是降水量的六倍多,所以蒸發(fā)是最主要的排泄方式,其次是人畜飲水,人工抽排灌溉等。第四系含水層是白堊系下統(tǒng)砂巖孔隙、裂隙承壓水的補給源。

3 詳查區(qū)水文地質條件

3.1 含水層

（1）第四系松散巖類孔隙含水層。夾透鏡狀的砂質粘土與巖性砂礫和粉細砂等是區(qū)內(nèi)的主要分布。

存在不均勻的富水性，具有非常明顯的差異，約在70.60-137.81米的厚度，均數(shù)為102.76米。依照鉆孔17-4與17-5號抽水試驗和水井調查等相關資料，約有7.50～13.00米的淺水位埋深，達0.3233-0.4175L/s?m 的單位涌水量。滲透系數(shù)在0.396-0.490m/d,因具有非常訴訟的巖性特點，具有較好的透水性，因此其水量較為豐富。HCO3- Ca?Mg或 HCO3-Mg? Ca是其主要的水化學類型，大氣降水是其主要的補給源，

（2）第三系上新統(tǒng)氣孔狀玄武巖孔洞裂隙承壓水。該類型在區(qū)內(nèi)呈現(xiàn)不均勻的分布特點，約有0～44.44米的厚度，均數(shù)在11.19米。通過17-4、17-5等鉆孔進行揭露，玄武巖在其中有一層，呈現(xiàn)杏仁狀和氣孔狀特征。后者是主要的含水層，約有1-8mm孔徑大小，方解石主要在局部氣孔內(nèi)進行充填。本次未做進一步的抽水試驗,只有待下一步工作時詳細了解其含水情況及水質狀況。

（3）白堊系下統(tǒng)巴彥花組碎屑巖孔隙含水巖組。泥巖以及砂質泥巖等是煤層的頂板，具有隔水性，將含水層氛圍上下兩層。①砂巖孔隙、裂隙承壓含水層分布于（巴彥花組上部），細砂巖以及礫巖是其主要的巖性特征，其次還有含礫砂巖與粉砂巖以及粗砂巖等。

達6.20～139.70米的厚度，均數(shù)為62.34米。依照鉆孔17-4號抽水試驗的相關資料，其有12.01米的水位埋深，達0.00835L/s?m的單位涌水量，滲透系數(shù)0.0154m/d,具有較弱的富水性特點，且具良好的水循環(huán)條件，HCO3?Cl-Ca ?Mg是其主要的水化學類型,達0.306g/L礦化度,F含量為1.95mg/L,水質較差。②煤系地層裂隙承壓含水層主要分布于巴彥花組中下部，砂質泥巖以及泥巖和煤層等是其主要的巖性特征，粗粒砂巖以及細粒砂巖性對較少，發(fā)育豐富的裂隙。

3.2 隔水層

砂質粘土以及上新統(tǒng)粘土等第三系是該區(qū)的主要隔水層，且在區(qū)內(nèi)分布廣泛，達2.00-49.00米的厚度，均數(shù)為15.30米;泥巖及砂質泥巖等含水層下部煤層頂部（白堊系下統(tǒng)）在區(qū)內(nèi)分布廣泛，達5.00-63.00米厚度，均數(shù)為29.73米。依照相關鉆孔資料，具有較大的鉆井液消耗特點。尤其第四系消耗較為明顯，依照深度變化與水位埋深而不斷變化。巴彥花組偏上側區(qū)域的礫巖以及分布于下側的玄武巖，消耗鉆井液較明顯，深度越深消耗逐漸變小，水位呈現(xiàn)增長的特點。

3.3 地下水的補、徑、排特征

在區(qū)內(nèi)煤系地層以上呈現(xiàn)不整合接觸的方式基礎第三系與第四系地層，煤系地層水主要有第四系含水層進行補給。區(qū)內(nèi)未見明顯地表水補給水系，大氣降水是主要的地下水充水原因，同時第四系還有外來水進行補給。

3.4 水文地質勘探類型

依照抽水試驗和該區(qū)的水文地質情況，區(qū)內(nèi)呈現(xiàn)弱、中富水性的特點，裂隙水以及孔隙水等白堊系砂礫巖是主要的充水因素，同時還有玄武巖孔隙、裂隙水和第四系松散層充水因素。依據(jù)相關規(guī)范，區(qū)內(nèi)為孔隙、裂隙充水礦床為主,直接充水含水層單位涌水量q≤1.0L/s?m,屬于1、2二類二型,為孔隙、裂隙充水礦床為主的水文地質條件中等礦床。