新疆若羌縣伊吞布拉克鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)地下水特征分析

師德?lián)P，韓芳芳，吳 江，曹阿楠

（新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì)，新疆昌吉831100）

1 概述

區(qū)域上研究區(qū)位于柴達(dá)木盆地西緣，為玉蘇普水文地質(zhì)單元，由山區(qū)逐漸向平原區(qū)，形成獨(dú)立的補(bǔ)給、徑流和排泄體系，是一個(gè)區(qū)域上相對(duì)完整的水文地質(zhì)單元，具有干旱區(qū)水文地質(zhì)條件的一般規(guī)律。研究區(qū)位于玉蘇普阿勒克塔格與祁曼塔格山之間的山間谷地，北部以阿爾金山南側(cè)為界，南部以祁曼塔格山為界，東部以工業(yè)園區(qū)為界，西部以巴哈托蓋依能塔哈西側(cè)為界，面積為2750km2。

2 自然地理概況

研究區(qū)南北兩面環(huán)山，海拔3033～5397m，總體地勢(shì)西南高，東北低，屬于高原極干旱大陸性氣候。研究區(qū)內(nèi)分布3條常年性河流，分別為玉蘇普阿勒克河、阿特阿特坎河和克斯恰普河，均發(fā)源于祁曼塔格山北麓，屬河流下游，水系形態(tài)總體呈羽狀，流域匯水面積15023.0km2，5～8月份為豐水期，阿特阿特坎河和克斯恰普河均在出山口匯入玉蘇普阿勒克河，在暴雨洪流時(shí)段洪水流出區(qū)外，3條河流的多年平均徑流量為33662.154×104m3。按地貌形成的內(nèi)外營力的類型及程度，將構(gòu)造侵蝕剝蝕地貌分為構(gòu)造侵蝕高山、構(gòu)造侵蝕—?jiǎng)兾g中高山、剝蝕低高山；堆積地貌分為沖洪積礫質(zhì)平原、沖洪積細(xì)土平原及風(fēng)積沙漠。

3 地質(zhì)及新構(gòu)造概況

研究區(qū)出露地層主要為奧陶系（O）主要分布于研究區(qū)北部玉蘇普阿勒克塔格、南部祁曼塔格山以及西部的巴哈托蓋依能塔哈，巖性以灰色、灰褐色凝灰?guī)r為主，凝灰質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖層中風(fēng)化裂隙發(fā)育，裂隙寬度1.0～2.0mm，巖體表面破碎；第四系（Q）廣泛分布于區(qū)內(nèi)，出露地層有上更新統(tǒng)和全新統(tǒng)沖洪積層，第四系直接覆蓋基巖之上，巖性變化規(guī)律如下：水平方向上，即由西向東，南北兩側(cè)向中部，地表巖性顆粒由粗變細(xì)，由卵石、礫砂過渡為含卵礫砂、中粗砂、亞砂土，顆粒分選性、磨圓度由差過渡為中等，結(jié)構(gòu)松散；垂直方向上，上部為粗顆粒卵石、含卵礫砂，下部為顆粒變細(xì)的礫砂、中粗砂等。研究區(qū)地處塔里木古板塊的東南緣，大部分地區(qū)均被第四系覆蓋，地表構(gòu)造形跡不明顯，分布的主要斷裂有阿爾金山南邊界斷裂（Rf11）、巴哈托蓋依能塔哈隱伏斷裂（F1）、巴哈托蓋依能塔哈-羊艾布拉克庫木山北部山前斷裂（F2），據(jù)水文地質(zhì)條件顯示及斷裂性質(zhì)的跡象表明，具有一定的阻水和導(dǎo)水性。在第三紀(jì)末至第四紀(jì)時(shí)期新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)比較活躍，受新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，山區(qū)仍在緩慢上升，在山前沖洪積扇上形成了新、老沖洪積扇的疊置、山口河床的深切、地面不均勻升降等。

4 研究區(qū)水文地質(zhì)條件

研究區(qū)位于玉蘇普水文地質(zhì)單元，即玉蘇普阿勒克塔格與祁曼塔格山之間的山間谷地，受加里東運(yùn)動(dòng)形成的新生界坳陷及后期構(gòu)造活動(dòng)影響，使研究區(qū)地下水的賦存受地形地貌、區(qū)域構(gòu)造、沉積相等因素綜合控制，是一個(gè)區(qū)域上相對(duì)完整的水文地質(zhì)單元。

4.1 地形地貌對(duì)地下水的控制作用

研究區(qū)地貌類型主要由沖洪積礫質(zhì)平原和沖洪積細(xì)土平原構(gòu)成，不同的地形地貌，對(duì)區(qū)內(nèi)地下水的空間分布、賦存具有重要的控制作用。

研究區(qū)沖洪積礫質(zhì)平原堆積了巨厚的第四系，地形坡降為15‰～80‰，在沖洪積礫質(zhì)平原因地形坡降大，水力坡度也大，含水層較薄，不利于地下水富集。據(jù)ZK2孔揭露第四系深度150.5m，地層巖性為上—中更新統(tǒng)礫砂、含礫中細(xì)砂、中粗砂、含礫亞砂土互層，該鉆孔未揭露第四系地下水或第四系地下水埋深很大。在研究區(qū)中部沖洪積細(xì)土平原區(qū)，地形平緩，地形坡降一般小于10‰，水力坡度相對(duì)較小，含水層厚度大，接受上游的側(cè)向徑流補(bǔ)給和河水的入滲補(bǔ)給，利于地下水富集，其ZK4、ZK5孔均位于沖洪積細(xì)土平原區(qū)，含水層巖性為含卵礫砂、礫砂，水位埋深16.6～90.9m，換算涌水量為9732.14～10181.97m3/d，賦存有第四系松散巖類孔隙水，富水性較好。

4.2 構(gòu)造對(duì)地下水的控制作用

由于受巴哈托蓋依能塔哈-羊艾布拉克庫木山北部山前隱伏斷裂（F2）的影響，基底抬升呈隆起狀，部分地段基巖出露地表，形成獨(dú)立山包。在隆起西部，地下水流向由南向東北徑流，第四系松散巖類孔隙潛水受基底隆起的阻擋，潛水水位抬升，地下水溢出成泉。據(jù)ZK1鉆孔揭露第四系厚度151.35m，含水層巖性為含卵礫砂、礫砂，水位埋深33.22m；隆起東部，ZK3鉆孔揭露第四系厚度201m，含水層巖性為礫砂，水位埋深128.30m，斷層兩側(cè)水位相差懸殊，地下水運(yùn)移至基底隆起一帶，以跌水的形式徑流匯入巴土蓋，跌水高度128m左右。

4.3 沉積相對(duì)地下水的控制作用

沖洪積礫質(zhì)平原受地形坡降及水力坡度大，地層顆粒相對(duì)較粗的影響，地下水徑流條件較好，不利于地下水富集，富水性相對(duì)較差。據(jù)ZK3鉆孔揭露第四系厚度201m，0～201m為第四系上—中更新統(tǒng)含卵礫砂、含礫亞砂土、礫砂，水位埋深128.30m，換算涌水量小于3000m3/d。沖洪積細(xì)土平原區(qū)河床附近地段，地形平緩，第四系厚度較大，主要接受上游的側(cè)向徑流補(bǔ)給和河水的入滲補(bǔ)給，地下水流向由西向東，徑流條件較好，據(jù)ZK4孔揭露深度101.5m，0～101.5m為第四系上—中更新統(tǒng)含卵礫砂，含卵中粗砂、礫砂、粉砂質(zhì)粘土，水位埋深16.6m；ZK5孔揭露第四系厚度400m，0～400m為第四系上—中更新統(tǒng)含卵礫砂，礫砂、含泥礫砂、含礫粘土互層，水位埋深90.9m，換算涌水量大于5000m3/d。沖洪積細(xì)土平原區(qū)大厚度的第四系松散沉積物為地下水的儲(chǔ)存、運(yùn)移、分布提供了良好的空間，富水性較好。

5 地下水賦存條件及分布規(guī)律

在不同地質(zhì)歷史時(shí)期，受地形地貌、地層巖性和構(gòu)造的影響，各種因素不同程度地控制和影響著地下水的分布與埋藏，形成了2處第四系的沉積中心，為地下水的儲(chǔ)存、循環(huán)和運(yùn)移提供了良好的場(chǎng)所，研究區(qū)賦存有基巖裂隙水、第四系松散巖類孔隙潛水。

5.1 基巖裂隙水

研究區(qū)基巖裂隙水主要分布于北部玉蘇普阿勒克塔格、中西部巴哈托蓋依能塔哈、南部的祁曼塔格山，含水層巖性以奧陶系凝灰?guī)r及加里東期花崗巖為主。經(jīng)歷多次斷裂活動(dòng)，構(gòu)造裂隙發(fā)育，巖體表層風(fēng)化破碎，深部脈狀或帶狀裂隙縱橫交錯(cuò)，裂隙間相互貫通，為基巖裂隙水的主要賦存場(chǎng)所、導(dǎo)水通道和集水廊道，具有統(tǒng)一的水力聯(lián)系；貫穿于基巖山區(qū)的斷裂帶，對(duì)地下水的控制作用較為明顯，大部分基巖裂隙水含水層被斷層切割出露，沿山前斷裂帶地下水以泉的形式呈東西向線狀排列溢出。山體還受溝谷切割程度的影響，在切割較深的山間溝谷處或洼地一帶風(fēng)化裂隙、節(jié)理較發(fā)育，基巖裂隙水匯集并以泉水的形式在山間溝谷和洼地溢出。山區(qū)地下水的分布不僅受基巖裂隙發(fā)育特征的影響，還取決于其補(bǔ)給源的方式和大小。山區(qū)海拔3500～5397.3m，據(jù)氣象觀測(cè)資料，年降雨量大于50mm，南部山區(qū)降雨量較中西部及北部大，泉水流量受季節(jié)性降雨的影響，變化較明顯，總體表現(xiàn)為南部山區(qū)富水性較北部及中西部山區(qū)富水性大。

5.2 第四系松散巖類孔隙潛水

研究區(qū)內(nèi)第四系松散巖類孔隙潛水主要分布于平原區(qū)，孔隙潛水分布受地形地貌、沉積厚度及構(gòu)造等因素的控制，松散的沉積物為地下水提供了良好的含水介質(zhì)，利于孔隙潛水的匯集，構(gòu)成了地下水的儲(chǔ)存空間，其富水性有明顯的分帶規(guī)律，潛水含水層巖性為含卵礫砂、礫砂，結(jié)構(gòu)松散、粒徑較大，含水層厚度72.7～150.8m，水位埋深16.6～128.30m。含水介質(zhì)變化規(guī)律如下：水平方向上，由西向東，巖性顆粒由粗變細(xì)，顆粒分選性、磨圓度由差過渡為中等，西部為卵石、含卵礫砂；東部過渡為礫砂及含礫亞砂土；垂直方向上，上部為粗顆粒的含卵礫砂，下部為顆粒變細(xì)的礫砂，總體表現(xiàn)為沿河床沖洪積細(xì)土平原區(qū)較富水，向兩側(cè)沖洪積礫質(zhì)平原富水性逐漸變?nèi)酢?/p>

6 地下水補(bǔ)、徑、排條件

研究區(qū)是一個(gè)區(qū)域上相對(duì)完整的水文地質(zhì)單元，具有干旱區(qū)水文地質(zhì)條件的一般規(guī)律，具有統(tǒng)一的滲流場(chǎng)，且有相對(duì)完整的補(bǔ)、徑、排條件。在普查區(qū)內(nèi)由于山區(qū)地下水補(bǔ)徑排條件具有大致相同的水循環(huán)規(guī)律，而平原區(qū)地下水補(bǔ)、徑、排受斷裂及沉積物的影響相對(duì)復(fù)雜，地下水補(bǔ)給源為河流入滲、河谷潛流、大氣降雨入滲、山區(qū)及山前暴雨洪流入滲、山前基巖裂隙水側(cè)向補(bǔ)給等。地下水的總體流向與地形坡降趨勢(shì)相一致，以側(cè)向徑流為主，泉水溢出、潛水蒸發(fā)蒸騰為次的排泄方式。

7 地下水水化學(xué)特征

研究區(qū)地下水水化學(xué)類型及礦化度分布特征基本符合從山區(qū)至平原區(qū)的變化規(guī)律特征，山區(qū)的Cl·SO4-Na·Ca型水，礦化度小于1.0g/L。平原區(qū)中部地下水受河水影響，地下水交替強(qiáng)烈，補(bǔ)給條件良好，地下水水化學(xué)類型為HCO3·Cl-Na·Ca（Mg）型，礦化度小于1g/L；其南部的地下水受基巖裂隙水水化學(xué)影響，其水質(zhì)同基巖裂隙水基本一致，地下水水化學(xué)類型為Cl·SO4-Na·Ca型，礦化度小于1g/L，在平原區(qū)2種類型交匯部分地下水水化學(xué)類型為Cl·HCO3-Na·Ca（Mg）型，礦化度小于1g/L。

8 結(jié)束語

綜上所述，通過對(duì)新疆高原極干旱大陸性氣候區(qū)域的地下水特征的研究，為新疆相對(duì)高海拔地區(qū)供水水文地質(zhì)普查工作具有一定的示范作用，為城鎮(zhèn)或廠址選擇提供了水文地質(zhì)依據(jù)，為下一步精準(zhǔn)開展供水靶區(qū)水文地質(zhì)勘查工作具有指導(dǎo)意義。