長(zhǎng)勝勘查區(qū)水文地質(zhì)條件研究

(內(nèi)蒙古煤田地質(zhì)局472勘探隊(duì) 內(nèi)蒙古 通遼 028021)

長(zhǎng)勝勘查區(qū)水文地質(zhì)條件研究

劉印鵬

(內(nèi)蒙古煤田地質(zhì)局472勘探隊(duì) 內(nèi)蒙古 通遼 028021)

勘查區(qū)位于準(zhǔn)格爾煤田西部，地貌具典型的黃土高原梁、峁特征，地形西北高而東南低，溝谷縱橫，修建有多處水庫(kù)，納林川自北向南流經(jīng)勘查區(qū)西部，河流水量受大氣降水控制，枯水季節(jié)河谷干涸，暴雨過后可形成短暫的山洪。區(qū)內(nèi)粱峁大部被黃土掩蓋，但在溝谷中地層出露尚佳，據(jù)鉆孔勘查資料，勘查區(qū)地層自下而上為古生界奧陶系中統(tǒng)馬家溝組(O2m)，石炭系上統(tǒng)太原組(C2t)，二疊系下統(tǒng)山西組(P1s)、石盒子組(P1sh)，上統(tǒng)孫家溝組(P2s)；中生界三疊系下統(tǒng)劉家溝組(T1l)、侏羅系下統(tǒng)延安組(J1ya)；第四系(Q4)。

孔隙含水巖組；隔水層

一、勘查區(qū)含、隔水層水文地質(zhì)特征

(一)松散巖類孔隙含水巖組

第四系(Q)：主要為馬蘭組黃土及松散層堆積物，馬蘭組黃土出露在溝谷兩側(cè)，柱狀節(jié)理發(fā)育，含鈣質(zhì)結(jié)核，含水極其微弱；松散層堆積物主要分布在區(qū)內(nèi)各溝谷之中，沿溝谷有沖洪積和沖淤積層，巖性由細(xì)粉沙及砂礫石組成。根據(jù)機(jī)、民井調(diào)查，水位埋藏淺，一般在0.60-4.90m。含水層厚度<20m, 礦化度為0.421～0.698g/l，PH=7.30～8.04，水質(zhì)為HCO3-～Na++Ca2+型水。

(二)碎屑巖類裂隙承壓水含水巖組及隔水層

(1)三疊系下統(tǒng)劉家溝組裂隙承壓水含水巖組(T1l)

該層為勘查區(qū)出露的主要地層，巖性主要以粉紅色中粗粒長(zhǎng)石石英砂巖為主，夾紫紅色粉砂質(zhì)泥巖和灰白色粗砂巖，中薄層狀構(gòu)造，砂巖中交錯(cuò)層理特別發(fā)育，局部含泥礫，地層底部為含礫粗砂巖，局部可見兩三層，每層厚度約1.5m。該段含水巖層厚度88.03m(ZK23-37號(hào)鉆孔)～240.26m(ZK27-33號(hào)鉆孔)，平均厚度為166.43m，此層很少有漏水，消耗量較小。

(2)劉家溝組隔水層

巖性主要由大段的淺灰、灰綠、泥巖、砂質(zhì)泥巖及粉砂巖組成。根據(jù)區(qū)內(nèi)鉆孔資料統(tǒng)計(jì)，該隔水層厚度為0～120.15m，平均36.50。隔水層最薄處位于勘查區(qū)東北部ZK11-29號(hào)鉆孔(0m)，最厚位于勘查區(qū)東部ZK23-29號(hào)鉆孔(120.15m)，隔水性能較差，局部見透水天窗。

(3)二疊系上統(tǒng)孫家溝組裂隙承壓水含水巖組(P2sj)

上部為棕紅色砂質(zhì)泥巖，泥巖與灰綠色細(xì)粒砂巖互層；下部為黃綠色、灰綠色砂質(zhì)泥巖、中砂巖、棕紅色砂質(zhì)泥巖；底部為一層淡黃綠色砂礫巖。該組含水巖性為細(xì)粒砂巖、中粒砂巖、砂礫巖。其厚度0.85～164.65m，平均69.86m，全區(qū)分布，勘查區(qū)內(nèi)一般厚度在30-100m，由北向南逐漸變薄，最薄為0.85m。該含水巖組鄰近勘查區(qū)無抽水試驗(yàn)資料，但在鉆探過程中鉆至底部砂礫巖層中，鉆孔泥漿沖洗液消耗量較大，說明其儲(chǔ)水空間較發(fā)育。

(4)孫家溝組隔水層

該隔水巖層主要由棕紅、灰綠色砂質(zhì)泥巖，泥巖組成。根據(jù)區(qū)內(nèi)鉆孔資料統(tǒng)計(jì)，該隔水層厚度為12.45～194.35m,平均98.25m。隔水層最薄處東北角位于ZK11-29號(hào)鉆孔(12.45m)，最厚位于勘查區(qū)南端ZK31-33號(hào)鉆孔(194.35m),厚度總體趨勢(shì)為由北向南逐漸變厚，隔水性能良好。

(5)二疊系石盒子組上段裂隙承壓含水巖組(P1sh2)

其含水巖性主要為底部為灰綠色砂礫巖，礫巖以分選差，膠結(jié)疏松為特征。厚度為11.05～137.45m,平均63.23m，勘查區(qū)內(nèi)一般厚度在30-80m，由北向南逐漸變薄，該含水巖組泥漿沖洗液消耗量較小，說明其儲(chǔ)水空間不太發(fā)育。

(6)石盒子組上段隔水層

其巖性主要由紫紅色砂質(zhì)泥巖，灰綠色粉砂巖組成。厚度為27.35～200.55m,平均114.44m。勘查區(qū)內(nèi)厚度一般大于100m，隔水性能良好。

(7)二疊系石盒子組下段裂隙承壓水含水巖組(P1sh1)

該組含水巖性為細(xì)粒砂巖、中粒砂巖、粗粒砂巖。根據(jù)鉆孔資料統(tǒng)計(jì)，其厚度21.47m(ZK23-37號(hào)鉆孔)～85.95m(ZK19-28號(hào)鉆孔)，平均55.70m，全區(qū)分布，勘查區(qū)中部一般厚度在30-80m，其厚度比較穩(wěn)定。根據(jù)鄰區(qū)資料抽水試驗(yàn)資料：水頭標(biāo)高879.96m，水位降深S=8.08m，單位涌水量q=0.0425l/s·m，滲透系數(shù)K=0.0716m/d，溶解性總固體563mg/L，PH值為8.1，F(xiàn)含量0.67mg/L, 地下水化學(xué)類型為HCO3—Ca·Na型。屬中等富水性含水巖組，與上部含水層無水力聯(lián)系。該含水巖組為礦床的間接充水含水巖組。

(8)石盒子組下段隔水層

巖性主要為絳紫色、雜色砂泥巖、泥巖。根據(jù)區(qū)內(nèi)鉆孔資料統(tǒng)計(jì)，該隔水層厚度為4.85～71.14m，平均41.85m。隔水層最薄處位于勘查區(qū)東部ZK23-29號(hào)鉆孔(4.85m)，最厚位于勘查區(qū)西南部ZK23-37號(hào)鉆孔(71.14m)。隔水性能一般。

(9)二疊統(tǒng)下統(tǒng)山西組裂隙承壓水含水巖組(P1s)

該地層全區(qū)發(fā)育，為本區(qū)次要含煤地層。巖性主要由淺灰色粘土巖，灰色灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖，灰白色中、粗粒石英砂巖及4、5號(hào)煤層組成。根據(jù)鉆孔資料統(tǒng)計(jì)，含水巖性為中粒砂巖、粗粒砂巖，厚度37.50m(ZK11-29號(hào)鉆孔)～110.89m(ZK27-29號(hào)鉆孔)，平均52.26m，勘查區(qū)內(nèi)一般厚度在30-60m，其厚度比較穩(wěn)定。本組底部砂巖即6號(hào)煤頂板砂巖為泥質(zhì)膠結(jié)，分選差，膠結(jié)較疏松，裂隙較發(fā)育，據(jù)鉆孔簡(jiǎn)易水文觀測(cè)，鉆至該層鉆井液消耗量增大，判斷可能含水，是開采4、5號(hào)煤層的直接充水含水層。根據(jù)鄰區(qū)抽水試驗(yàn)資料：水頭標(biāo)高877.00～892.13m，水位降深S=10.65～12.19m，單位涌水量q=0.00426～0.0158l/s·m，滲透系數(shù)K=0.0023～0.00987m/d，地下水化學(xué)類型為水質(zhì)類型為SO4·HCO3-Ca·Mg型，礦化度0.7g/l，PH值6.9，屬弱富水性含水巖組，與上部含水層無水力聯(lián)系。

(三)石灰?guī)r巖溶裂隙含水巖組

奧陶系中統(tǒng)馬家溝組含水巖組(O2m)。上部以厚層狀黃灰～灰色、灰褐色灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r為主，下部為深灰色薄層狀灰?guī)r夾頁巖，底部以薄層鈣質(zhì)膠結(jié)細(xì)粒石英砂巖為標(biāo)志層。本套地層為含煤盆地之基底層位，本組地層勘查區(qū)內(nèi)鉆孔揭露0.73m (ZK15-41)～21.01m (ZK11-41)。從鉆孔揭露淺部灰?guī)r的情況來看，巖溶裂隙不甚發(fā)育，但根據(jù)臨區(qū)鉆探經(jīng)驗(yàn)，本層局部地段巖溶裂隙發(fā)育，加之本區(qū)部分地段太原組隔水層厚度小于2m，在適當(dāng)時(shí)機(jī)有可能造成突水現(xiàn)象。

二、勘查區(qū)地下水的補(bǔ)給、徑流及排泄條件

(一)潛水

勘查區(qū)松散層潛水主要接受大氣降水的垂直滲入補(bǔ)給。決定補(bǔ)給量多少的主要因素是降水量與降水形式、補(bǔ)給區(qū)的大小。本區(qū)的年降水量在400mm左右，且多集中在7、8、9三個(gè)月，降水形式以暴雨與雷陣雨為主。本區(qū)大氣降水集中，延續(xù)時(shí)間短，滲入量少，地面植被不發(fā)育，地形切割深，大氣降水落到地表后變成地表逕流流失，不利于對(duì)潛水的補(bǔ)給，所以潛水的補(bǔ)給量受到了很大的限制。潛水的逕流受地形地貌條件的制約，基本向溝谷逕流和與溝谷流向一致。本區(qū)氣候干燥，蒸發(fā)強(qiáng)烈，潛水以蒸發(fā)排泄為主，次為各種人工開采排泄。

(二)承壓水

勘查區(qū)基巖承壓水主要以側(cè)向逕流補(bǔ)給為主，次為上部潛水的滲入補(bǔ)給，在基巖出露處也直接接受大氣降水的垂直滲入補(bǔ)給。在區(qū)內(nèi)地形位置較高處，潛水高于承壓水，承壓水接受潛水通過天窗或弱透水層的垂直滲透補(bǔ)給。在湖泊洼地，河谷等地形低洼地帶，承壓水位高于潛水水位，承壓水又可通過天窗或弱透水層對(duì)潛水進(jìn)行補(bǔ)給，這也是區(qū)內(nèi)承壓水排泄方式之一。深部承壓水則以側(cè)向逕流排泄為主，次為人工開采排泄。

[1]陳黎明.漳河井田地質(zhì)條件及煤層特征分析[J].西部探礦工程.2016(01)