三塘湖地區(qū)某礦區(qū)水文地質(zhì)研究

任世昌

（新疆地礦局第一水文工程地質(zhì)大隊(duì)，新疆 烏魯木齊 830000）

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于莫?dú)J烏拉山與蘇海延山之間，整體地勢(shì)南高北低，略向東傾，海拔380m～500m左右；礦區(qū)南部地貌類型為山前洪積礫質(zhì)平原與洪積細(xì)土平原，地形坡度約12.06‰，地形較平坦，地表發(fā)育西南～東北向沖溝，深度0.1m～0.3m不等；北部主要地貌類型為構(gòu)造剝蝕低山丘陵，相對(duì)高差約30m。

2 地層

礦區(qū)內(nèi)主要出露地層由新到老依次為第四系、古近系-新近系、白堊系、侏羅系。礦區(qū)內(nèi)第四系主要出露巖組為新疆群、湖積物、洪積物。古近系-新近系巖組露頭呈條帶狀出露于礦區(qū)西部，巖性以土黃色砂巖、磚紅色、土紅色泥質(zhì)砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖為主[1]。白堊系巖組巖性為桃紅、暗紅色泥巖，綠灰色粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，與下部侏羅系頭屯河組呈角度不整合接觸。侏羅系巖組為主要含煤地層，分布于礦區(qū)大部分范圍，露頭主要分布于礦區(qū)北部，呈條帶狀出露，參考礦區(qū)范圍內(nèi)已有鉆孔數(shù)據(jù)，礦區(qū)內(nèi)侏羅系分布由上到下依次為中統(tǒng)頭屯河組、中統(tǒng)西山窯組、下統(tǒng)三工河組、下統(tǒng)八道灣組。

3 研究區(qū)水文地質(zhì)條件

（1）含水層空間分布。①古近系-新近系碎屑巖類孔隙裂隙水。礦區(qū)內(nèi)古近系-新近系含水層可劃分為兩層，含水層巖性以砂巖、礫巖為主，礦區(qū)南部鉆孔控制的古近系-新近系含水層厚度自上而下依次約61.4m、37.8m，含水層間以泥巖作為隔水層。②白堊系碎屑巖類孔隙裂隙水。主要分布在礦區(qū)中部及南部，根據(jù)已有鉆孔和物探剖面分析，礦區(qū)范圍內(nèi)白堊系厚度在50m～300m左右，地層巖性以砂巖、含礫砂巖、泥巖為主，粗細(xì)相間，孔隙和裂隙發(fā)育，其間賦存有白堊系碎屑巖類孔隙裂隙承壓水，通過(guò)鉆孔數(shù)據(jù)，在150m勘探深度內(nèi)，礦區(qū)南側(cè)白堊系含水層可以劃分為一層，根據(jù)鉆孔數(shù)據(jù)，南側(cè)含水層巖性以礫巖為主，至礦區(qū)中部含水層巖性變?yōu)樯皫r，整體厚度在37.6m左右，含水層上、下部以泥巖作為隔水層。

（2）含水層結(jié)構(gòu)特征。①古近系-新近系承壓水含水層。古近系-新近系在礦區(qū)范圍內(nèi)大面積賦存，巖性以砂巖、泥巖、礫巖、砂礫巖為主，總體呈南傾，傾向?yàn)?80°～240°，巖層總厚度20m～300m不等，傾角為3°～5°，其間含水層巖性主要為砂巖及礫巖，根據(jù)鉆孔露含水層兩層：ZK03鉆孔揭露的礦區(qū)西部含水層埋藏于地表13.35m以下，含水層厚度在10.43m左右，地層巖性為中砂巖。根據(jù)抽水試驗(yàn)數(shù)據(jù)，ZK04鉆孔揭露的第一層古近系-新近系含水層換算涌水量為10.435m3/d，滲透系數(shù)0.09m/d，含水層富水性為水量貧乏；ZK03鉆孔中揭露的第二層古近系-新近系含水層換算涌水量小于10m3/d，滲透系數(shù)0.02m/d，含水層富水性為水量極貧乏。②白堊系承壓水含水層。礦區(qū)范圍內(nèi)白堊系含水層共一層，礦區(qū)南部含水層埋藏深度在272.3m左右，巖性主要為礫巖，呈灰色，塊狀構(gòu)造，成分以石英為主，礫石粒徑1cm～2cm不等，多呈次圓-次棱角狀，磨圓度中等，分選性較差，層厚在37.6m左右，含水層上部以粉砂巖作隔水頂板，厚度55m左右，下部以大厚度砂、泥巖互層作為隔水底板，厚度410m～490m左右；至礦區(qū)中部，白堊系含水層埋藏深度變淺，在地表以下184.4m左右，巖性由礫巖變?yōu)橹猩皫r，呈棕黃色，層狀構(gòu)造，成分以石英、長(zhǎng)石為主，巖性脆硬，較破碎，層厚相較南部含水層厚度變薄，約33.7m，含水層上部以大厚度粉砂巖作隔水頂板，厚度89.5m～180m不等，下部以泥巖作為隔水底板，厚度120m左右。根據(jù)鉆孔的抽水試驗(yàn)數(shù)據(jù)，礦區(qū)內(nèi)白堊系含水層富水性數(shù)據(jù)如表1。根據(jù)抽水試驗(yàn)數(shù)據(jù)，礦區(qū)范圍內(nèi)白堊系含水層換算涌水量為3.417m3/d～8.482m3/d，滲透系數(shù)0.015m/d～0.081m/d，屬于極貧乏含水層。

表1 白堊系鉆孔抽水試驗(yàn)成果表

4 地下水的補(bǔ)給、徑流及排泄

（1）補(bǔ)給。礦區(qū)范圍內(nèi)地下水是以碎屑巖類裂隙孔隙水為主，而礦區(qū)內(nèi)未見地表水出露，無(wú)渠系、農(nóng)田分布，地表覆蓋的第四系為粗顆粒地層，無(wú)穩(wěn)定隔水層，故而礦區(qū)內(nèi)地下水主要接受山區(qū)基巖裂隙水側(cè)向徑流補(bǔ)給[2]。

（2）徑流。根據(jù)鉆孔數(shù)據(jù)，確定礦區(qū)內(nèi)地下水流向?yàn)榻鳀|向，地下水徑流在礦區(qū)內(nèi)以水平運(yùn)動(dòng)為主，水力坡度15‰左右。

（3）排泄。現(xiàn)階段礦區(qū)范圍內(nèi)基本不存在地下水開采情況，地下水主要靠向礦區(qū)東側(cè)徑流排出。

5 地下水水化學(xué)特征

（1）古近-新近系承壓水水化學(xué)特征。古近-新近系承壓水在礦區(qū)中南部呈三角形的面狀布，水化學(xué)類型單一，為SO4-Na型水。根據(jù)鉆孔取樣分析結(jié)果，水化學(xué)類型以SO4-Na型為主，礦化度在0.99g/L～5.88g/L。

（2）侏羅系承壓水水化學(xué)特征。侏羅系承壓水在整個(gè)礦區(qū)均有分布，水化學(xué)類型單一，為SO4-Na型水。根據(jù)鉆孔ZK08取樣分析結(jié)果，水化學(xué)類型為SO4-Na型，礦化度2.499g/L。

6 結(jié)論

研究區(qū)礦區(qū)范圍內(nèi)已探明的地下水類型主要為碎屑巖類裂隙孔隙水，由上至下根據(jù)地層時(shí)代可分為古近-新近系碎屑巖類裂隙孔隙水、白堊系碎屑巖類裂隙孔隙水、侏羅系碎屑巖類裂隙孔隙水：古近-新近系碎屑巖類裂隙孔隙水含水層共有兩層，厚度10.43m～61.4m不等，含水層巖性以砂、礫巖為主，滲透系數(shù)0.011m/d～0.09m/d，富水性貧乏-極貧乏，水化學(xué)類型以SO4-Na型為主，礦化度0.99g/L～5.88g/L，地下水主要接受礦區(qū)西側(cè)地下水徑流補(bǔ)給，向礦區(qū)東側(cè)徑流排出。白堊系碎屑巖類裂隙孔隙水含水層共有一層，厚度37.6m左右，含水層巖性以砂、礫巖為主，滲透系數(shù)0.015m/d～0.081m/d，富水性極貧乏，地下水主要接受礦區(qū)西側(cè)地下水徑流補(bǔ)給，向礦區(qū)東側(cè)徑流排出。侏羅系碎屑巖類裂隙孔隙水含水層共有五層，厚度17.2m～233.7m不等，含水層巖性以砂、礫巖為主，滲透系數(shù)0.0124m/d～0.0322m/d，富水性貧乏-極貧乏，水化學(xué)類型以SO4-Na型為主，礦化度2.499g/L，地下水主要接受礦區(qū)西側(cè)地下水徑流補(bǔ)給，向礦區(qū)東側(cè)徑流排出。