淖毛湖盆地某礦區地質、水文地質研究

任世昌

（新疆地礦局第一水文工程地質大隊，新疆 烏魯木齊 830000）

1 研究區概況

研究區位于哈爾里克山與蘇海延山之間，整體地勢南高北低，略向東傾，海拔460m～390m左右；礦區南部地貌類型為山前洪積礫質平原與洪積細土平原，地形坡度約6.13‰，地形較平坦；礦區北部主要地貌類型為構造剝蝕低山丘陵，相對高差約40m，地表發育大量近北～南向沖溝，深度0.1m～0.3m左右，寬3m～10m不等。

2 地層巖性

礦區內主要出露地層由新到老依次為第四系、侏羅系、石炭系。礦區內第四系主要出露巖組為新疆群、洪積物。新疆群主要分布于礦區北部，在礦區中部及南部有少片狀分布，巖性以灰色、青色砂礫石為主。礦區內侏羅系主要為下統八道灣組地層，上部巖性主要為砂、泥巖互層夾薄層砂礫巖、煤層、煤線，中部為灰白色粉砂巖夾薄層砂礫巖、煤層，底部以大厚度灰色泥巖為界與下伏石炭系不整合接觸[1]。石炭系巖組主要出露于礦區西北部，呈條帶狀分布，露頭為灰綠色、灰色凝灰巖，表層風化，破碎嚴重；巖層整體厚度大，現有鉆孔未見揭穿。

3 研究區水文地質條件

研究區位于近東西走向的淖毛湖盆地東側，礦區內大部分地段上部為第四系覆蓋，下部是侏羅系，由于地層的沉積層厚差異，導致礦區內賦存有不同的含水層。

（1）含水層空間分布。根據鉆孔數據，礦區內含水層主要包括第四系含水層和侏羅系含水層：①第四系含水層。礦區內第四系分布面積廣泛，除礦區北部侏羅系、石炭系出露處外，其他區域均有第四系覆蓋。根據鉆孔揭露數據，礦區內第四系厚度0.5m～14.9m不等，地層巖性以砂礫石為主。根據鉆孔數據，除礦區北部ZK05、ZK06鉆孔內未見第四系含水層，其余鉆孔均有第四系含水層出露，故礦區內第四系含水層主要分布于礦區中部及南部，厚度呈南部大于中部的狀態，南部厚度最大處約13.4m，中部厚度最小處約1.5m。②侏羅系碎屑巖類孔隙裂隙水[2]。侏羅系整體地層厚度81.41mm～655.81mm不等，孔隙和裂隙發育，其間賦存侏羅系孔隙裂隙承壓水，礦區范圍內侏羅系含水地層主要為侏羅系下統八道灣組，根據鉆孔數據，八道灣組含水層可分為四層，其中第一層僅在礦區中部以南有分布，第二層僅在礦區中部以北有分布，第三、四層全區均有分布，由上到下含水層厚度依次為61m，12.4m，4.78m～8.9m，7.8m，隨著埋藏深度變大，含水層厚度變小，隔水頂、底板主要為粉砂巖和泥巖。

（2）含水層結構特征。礦區范圍內已探測含水層類型分為松散巖類孔隙潛水和碎屑巖類孔隙裂隙水，按照單井涌水量作為劃分富水性等級的標準，其中：①第四系潛水含水層。第四系含水層在礦區內分布面積廣泛，巖性主要為砂礫石，厚度1.5m～13.4m不等，根據鉆孔水文地質觀測結果數據，礦區內第四系未見隔水層，水位在1.48m左右，均以下伏侏羅系作為隔水底板。ZK13鉆孔揭露的礦區南部第四系含水層換算涌水量為360.15m3/d·m，滲透系數5.922m/d，含水層富水性為中等。②侏羅系承壓水含水層。侏羅系在礦區大部分范圍均有分布，為主要產煤地層，地層厚度大，露頭僅在礦區北部呈西南～東北向條帶狀出露，根據已有鉆孔數據，礦區內侏羅系均為下統八道灣組，巖性以灰黃色、灰白色泥巖、粉砂巖為主。礦區范圍內侏羅系含水層共有四層：第一層含水層埋深10.4m左右，厚度約61m左右，巖性為砂礫巖，礫石呈雜色，含水層上部以大厚度砂、泥巖互層作為隔水頂板，下部以粉砂巖作為隔水底板320m左右；第二層含水層埋深72m左右，厚度約12.4m左右，巖性為砂礫巖，礫石呈雜色，含水層上、下部均以砂、泥巖互層作為隔水頂板、底板。第三層含水層埋深約270m，厚度4.78m～8.9m不等，巖性仍為砂礫巖，塊狀構造，含水層上部以砂、泥巖互層作為隔水頂板下部以粉砂巖作為隔水底板。第四層含水層埋深450m左右，厚度7m～8m不等，巖性仍為砂礫巖，塊狀構造，礫石呈雜色，含水層上部以粉砂巖作為隔水頂板，下部以大厚度泥巖作為隔水底板，厚度不詳。根據抽水試驗數據，除第二層含水層富水性為極貧乏外（ZK05鉆孔成孔后僅可使用提桶提水），礦區范圍內侏羅系頭屯河組含水層換算涌水量為72.62m3/d，滲透系數0.079m/d，含水層富水性為水量貧乏。

（3）地下水的補給、徑流及排泄。①補給。礦區范圍內地下水類型主要為松散巖類孔隙潛水及碎屑巖類裂隙孔隙水，而礦區內未見地表水出露，無渠系、農田分布，故而第四系松散巖類孔隙潛水主要接受大氣降水入滲補給及西南部第四系地下水徑流補給。②徑流。根據鉆孔數據確定的地下水流場可知，礦區內地下水主要徑流方向為西南～東北向，在北部由于石炭系基巖隔水層影響，礦區北部地下水流向轉變為由西向東，地下水徑流在礦區內以水平運動為主，水力坡度4‰～6‰。③排泄。現階段礦區范圍內基本不存在地下水開采情況，第四系潛水主要通過蒸發蒸騰和向礦區東側徑流排出，侏羅系承壓水主要向礦區東側徑流排出。

（4）地下水水化學特征。①第四系潛水水化學特征。礦區范圍內除北側外均有第四系潛水分布，水化學類型較為單一，根據鉆孔ZK09取樣分析結果，水化學類型為Cl·HCO3·SO4-Ca·Na型，礦化度0.5g/L；HCO3·SO4-Ca·Na型水僅在礦區西南一角分布，根據巴伊盆地地下水勘查報告附近1893探井揭露地下水化學類型為HCO3·SO4-Ca·Na，礦化度在0.68g/L。②侏羅系承壓水水化學特征。侏羅系承壓水在整個礦區均有分布，水化學類型較為復雜，下面根據地下水類型分類進行論述。HCO3·SO4-Mg·Ca·Na型水呈條帶狀分布于礦區南部，水化學類型為HCO3·SO4-Mg·Ca·Na型，礦化度0.34g/L。SO4·Cl-Na（Ca）型水呈條帶狀分布于礦區中南部，水化學類型為SO4·Cl-Na（Ca）型，礦化度在0.87g/L～1.38g/L。

4 結論

研究區范圍內已探明的地下水類型主要為松散巖類孔隙潛水和碎屑巖類裂隙孔隙水，由上至下根據地層時代可分為第四系松散巖類孔隙潛水和侏羅系碎屑巖類裂隙孔隙水：

第四系松散巖類孔隙潛水含水層共有一層，厚度1.5m～13.4m不等，含水層巖性以砂礫石為主，滲透系數2.173m/d～5.922m/d，富水性中等～貧乏，水化學類型以Cl·HCO3·SO4-Ca·Na和HCO3·SO4-Ca·Na型為主，礦化度0.5g/L～0.68g/L，地下水主要接受大氣降水入滲補給和礦區西南側地下水徑流補給，徑流方向為西南～東北，以蒸發蒸騰和向礦區東北側徑流排出為主要排泄方式；

侏羅系碎屑巖類裂隙孔隙水含水層共有四層，厚度4.78m～61m不等，含水層巖性以砂礫巖為主，礦化度0.34g/L～27g/L，地下水主要接受礦區西南側地下水徑流補給，向礦區東北側徑流排出。