羅布泊堿水泉一帶地下水系統(tǒng)補(bǔ)徑排規(guī)律分析

謝萬兵，王 剛，王保山

（新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)大隊(duì)，新疆庫爾勒841000）

1 概述

羅布泊堿水泉一帶的沉積環(huán)境是淡水—微咸水—咸水環(huán)境，為羅布泊鹽湖的一部分，理清該區(qū)域的地下水的補(bǔ)徑排關(guān)系，可以很好地解釋該區(qū)域的成礦機(jī)理，并為找礦指明方向。

2 補(bǔ)徑排規(guī)律分析

影響地下水運(yùn)移的主要因素有地形地貌特征和地質(zhì)構(gòu)造；地下水等水位線是直觀反映地下水勢能變化的曲線，進(jìn)而反映出地下水的流動(dòng)方向；地下水礦化度的變化則是間接反映地下水在徑流過程中補(bǔ)給與排泄差額是正或負(fù)的一個(gè)特征值（地下水徑流沿程存在鹽含量異常的情況除外）。本文將通過羅布泊堿水泉一帶地形地貌特征、地質(zhì)構(gòu)造、地下水等水位線和地下水礦化度等值線4個(gè)方面來評價(jià)和論證羅布泊堿水泉一帶地下水的補(bǔ)、徑、排的規(guī)律和特征。

2.1 地形地貌特征

羅布泊堿水泉一帶（即阿其克谷地，以下簡稱評價(jià)區(qū)）位于羅布泊東部，呈北東—南西向“帶”狀分布，其北側(cè)和東側(cè)為東天山（北山西段），南側(cè)為阿爾金山山前沖洪積傾斜平原（庫木塔格沙漠），西側(cè)即為羅布泊干鹽湖。地形地貌的主要特點(diǎn)是北部和東部為中低山丘陵區(qū)，山脈多呈北東—南西向展布，海拔高度在1000～1600m，相對高差100～300m；南部是庫木塔格沙漠，海拔高度1000～1800m，地勢由南向北傾斜，主要沙漠地貌有沙山和羽毛狀沙垅，構(gòu)成了庫姆塔格沙漠的獨(dú)特景觀；西側(cè)為羅布泊洼地，是塔里木盆地最低處、是盆地水系的最后歸宿地、也是積鹽中心，洼地東部和東北部廣大湖積平原上，在流水侵蝕的基礎(chǔ)上、在長期風(fēng)蝕作用下，形成與風(fēng)向大致平行的風(fēng)蝕墩與風(fēng)蝕凹地相間的“雅丹”地貌，一般海拔為800～900m左右。

因此評價(jià)區(qū)總的地勢是中間低，南、北兩側(cè)相對較高，且在評價(jià)區(qū)周邊可見許多干涸的沖溝，沖溝從南、東、北3個(gè)方向向評價(jià)區(qū)匯流，然后向西南流入羅布泊干鹽湖。

2.2 地質(zhì)構(gòu)造

堿水泉一帶的斷裂構(gòu)造是在區(qū)域構(gòu)造作用下形成的，由于印度板塊向歐亞板塊的俯沖、碰撞和擠壓的強(qiáng)烈影響下，堿水泉地區(qū)受到近南北向的擠壓力，產(chǎn)生了一系列的北東—南西向或近乎東西向的斷裂，形成了一系列的斷陷凹地。其主要斷裂為紅十井—奮斗井區(qū)域性斷裂帶，在堿水泉一帶為一隱伏斷裂帶，區(qū)域上屬羅布泊—疏勒河斷裂帶一部分，向西延至羅布泊被北北東向斷裂帶切割改造，向東經(jīng)安西、橋?yàn)持垢拭C苦水井、音凹峽一帶，該斷裂不僅控制了古生代地層分布，而且還控制了中新生代沉積盆地及其建造；早期也可能是敦煌地塊與北山裂谷構(gòu)造帶的分界斷裂，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)時(shí)期，該斷裂呈壓扭性活動(dòng)，沿?cái)嗔褞Ш窗l(fā)育。新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)時(shí)期該斷裂呈壓扭性質(zhì)，沿?cái)嗔褞Ш窗l(fā)育，泉水眾多，并呈線狀分布，斷裂帶為兩側(cè)水系的匯集帶，且兩側(cè)水系類型差異明顯，斷裂北側(cè)為平行或辮狀水系，南側(cè)為樹枝狀水系；斷裂北側(cè)地勢較高（中低山丘陵），南側(cè)地勢較低（沖積平原）。由于上述斷裂構(gòu)造使得堿水泉一帶地貌為一次生的斷陷盆地（阿其克谷地），使得該區(qū)域形成了巨厚的更新世（Qp）及全新世(Qh)湖相沉積的碎屑層，地層巖性主要為砂與粘土的互層，為地下水的儲(chǔ)存和運(yùn)移提供了優(yōu)越的空間。

2.3 地下水等水位線

在區(qū)內(nèi)按網(wǎng)格狀均勻布設(shè)了17眼鉆孔，通過測定孔口標(biāo)高和孔內(nèi)潛水水位埋深，計(jì)算出該鉆孔處的潛水水位標(biāo)高，通過潛水水位標(biāo)高繪制等水位線圖（見圖1），可以看出潛水水位由北東向西南呈降低趨勢（824～720m），等水位線呈一條近似北東—南西向的溝谷形態(tài)，它反映了地下水的運(yùn)移過程是由南和北向區(qū)中軸匯合，然后由北東向南西徑流。

圖1 地下水等水位線

2.4 礦化度等值線

同時(shí)對區(qū)內(nèi)鉆孔內(nèi)的潛水取水樣，并化驗(yàn)，主要針對化驗(yàn)結(jié)果中礦化度進(jìn)行對比分析說明，根據(jù)各孔內(nèi)的潛水礦化度值繪制礦化度等值線圖（見圖2），可以看出該區(qū)地下水沿地下水徑流方向，地下水中離子含量呈現(xiàn)逐漸富集的趨勢（1.917～276.25g/L），評價(jià)區(qū)蒸發(fā)量位于大陸腹地，屬典型大陸干旱性氣候，氣候干旱炎熱，降雨量極少，年降水量25mm，年蒸發(fā)量3000mm以上，蒸發(fā)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于降水量，無常年流水河，因此評價(jià)區(qū)地下水的補(bǔ)給主要為地下水側(cè)向徑流為主，排泄以蒸發(fā)和側(cè)向徑流排泄為主，評價(jià)區(qū)地下水在徑流過程排泄量大于補(bǔ)給量，即“水去鹽留”，地下水中的礦化度呈現(xiàn)增高趨勢。

3 結(jié)果分析

圖2 地下水礦化度等值線

地下水系統(tǒng)的形成和地下水運(yùn)移主要受地形地貌、地層和地質(zhì)構(gòu)造的控制。評價(jià)區(qū)地下水在上述因素的影響下，屬于地下水的徑流區(qū)，大體上形成由南北兩個(gè)方向向評價(jià)區(qū)匯流，然后由評價(jià)區(qū)向西南排泄至羅布泊洼地的地下水徑流系統(tǒng)，具有清晰的地下水補(bǔ)給、徑流、排泄規(guī)律，含水層補(bǔ)、排關(guān)系。

評價(jià)區(qū)的北部為北山山前孔隙亞區(qū)，該區(qū)地下水對評價(jià)區(qū)內(nèi)的地下水進(jìn)行側(cè)向補(bǔ)給，因此評價(jià)區(qū)北側(cè)邊界為補(bǔ)給邊界；評估區(qū)南側(cè)為阿爾金山山前孔隙水區(qū)，該區(qū)地下水對評估區(qū)地下水進(jìn)行側(cè)向補(bǔ)給，因此評價(jià)區(qū)南側(cè)邊界為補(bǔ)給邊界；評價(jià)區(qū)西側(cè)羅布泊干鹽湖孔隙及晶間孔隙水亞區(qū)（羅南），評價(jià)區(qū)地下水對該區(qū)地下水進(jìn)行側(cè)向補(bǔ)給，因此評價(jià)區(qū)西側(cè)邊界為排泄邊界（圖3）。

圖3 地下水系統(tǒng)補(bǔ)、排邊界示意圖

評價(jià)區(qū)屬典型大陸干旱性氣候，氣候干旱炎熱，蒸發(fā)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于降水量，且無常年流水河，評價(jià)區(qū)地下水在徑流過程排泄量大于補(bǔ)給量（蒸發(fā)，“水去鹽留”），地下水中的礦化度呈現(xiàn)增高趨勢，地下水類型逐漸由微咸水富集鹵水。

[1]新疆若羌縣堿水泉一帶鉀鹽、硼鹽資源評價(jià)報(bào)告[R].新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)大隊(duì)，2017.

[2]水文地質(zhì)手[M].地質(zhì)出版社，1990.

[3]DZ/T 0212-2002鹽湖和鹽類礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范[S].