11贺兰山山西麓水文
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贺兰山 (南段)西麓水文地质特征及找水前景
王志奇 关铁琴 卢荣茂
(中国煤炭地质总局第二水文地质队 邢台 054066 )
摘要:本文对通过贺兰山西麓地层 岩性及区域地质构造对地下水的控制作用的分析,结合地下水的同位素特征,对该区地下水运动和赋存规律进行了研究,并预测了该区最具前景的找水目标区。
关键词:运动赋存规律,同位素,找水目标区
前 言
研究区位于贺兰山 (南段)西麓,内蒙古自治区阿拉善左旗境内。区内极度干旱缺水,生态环境恶劣,土地沙漠化、盐碱化等地质灾害日趋严重。寻找具有供水意义的地下水源,对配合国家经济战略西移、改善当地人民的生活环境,具有十分重要的现实意义。在“西部找水特别计划”实施过程中,我队在贺兰山(南段)西麓地区进行了部分工作,对该区水文地质特征有了初步认识。为今后找水工作的进一步展开奠定了坚实的基础,为经济建设总体布局的确定,提供了水文地质依据。
1、研究区自然地理概况
1.1地形地貌
研究区位于贺兰山 (南段)西麓 ,东起贺兰山脊,西至腾格里沙漠边缘,北达红石头断裂,南抵厢根达来一带,面积约2200Km2.地形东高西低,贺兰山海拔3000多米,向西依次渐变为台地残丘、倾斜平原,至西部的腾格里沙漠边缘略有抬高。山区沟谷多为树枝状展布的“V”形深切沟谷,山前倾斜平原河谷则为宽阔的“U”形。
1.2 气象水文
研究区属大陆性干旱气侯,年降水量小于150mm,贺兰山区因森林荗密,年降水量在300mm以上;蒸发强烈,年平均蒸发量为2000mm,其中贺兰山区为1400mm,平原区为1500mm,沙漠区为2300mm。区内沟谷众多,大部为季节性河流, 仅柳门子沟、塔塔水沟、白石头沟、青石嘴沟常年有水,总流量22.0l/s。
2、区域地质、构造概况
贺兰山区地层主要有前震旦亚界、震旦亚界长城系;古生界寒武系、奥陶系、石炭系、 ___________________________
作者简介:王志奇:1965年生,1985年毕业于中国矿业大学,水文地质高级工程师,多年来从事水文地工作,现为中煤总局水文二队总工。
二叠系;中生界的三叠系、侏罗系,一般构成中低山地形。贺兰山西麓广泛分布有中生界白 垩系、新生界第三系,构成山前台地及波状丘陵。新生界第四系主要分布在平原区。
研究区为多构造体系复合地区,构造格局复杂。主要构造属“祁吕贺山字形构造”(脊柱部分) 和新华夏构造体系。区内最具控水意义的断裂 ,主要是南寺张性断层(F11)、巴彦浩特断层(F18)和上海断层。
3、地下水的赋存特征与运动规律
3.1 地下水的赋存特征
研究区依据地貌特征可以
划分为贺兰山山地水文地质
区、贺兰山台地水文地质区和
山前平原水文地质区。各区地
下水赋存特征和运动规律都受
到区域地貌、地质构造和水文、
气象等因素的综合影响,特别
是区内最具控水意义的南北向
和东西向构造带的控制(图1)。
贺兰山山地水文地质区:地
下水多赋存于基岩构造裂隙及碳
酸盐岩溶洞裂隙中,并多沿断裂
带呈线状分布或以泉的形式在其
附近出露。在南寺张性断层带、
喜鹊沟、赵池沟断裂带赋存有相对
丰富的基岩裂隙水和岩溶裂隙水。
图1 水文地质示意图贺兰山台地水文地质区:地下
水主要赋存于春发号、折腰山、大水沟一带的白垩系下统庙山湖组的泥质砂岩、砂质泥岩及砾岩夹砂岩中,一般水量较小、水质较好。在胡吉太和上海的碳酸盐岩中赋存的地下水水量也较丰富(A6、巴34孔水量分别为220.75 m3/d和180 m3/d)。
山前平原水文地质区: 地下水主要赋存在第四系松散岩类孔隙和第三系碎屑岩类孔隙裂隙中。在腰坝东部防洪坝以东4-7km地带,第四系粗大砾石、卵砾及砂砾混合沉积物中,赋存着丰富的孔隙潜水;在格灵布隆滩盆地、腰坝盆地的西、东及北部的更新统地层中也赋存着存着孔隙潜水;其余地区,在中更新统及其以下第四系地层中赋存有孔隙承压水,在巴彦达来湖所在区的沙漠风积沙丘、沙梁中还有一定的沙漠孔隙潜水(图2)。
第三系碎屑岩中的裂隙孔隙水在格灵布隆滩盆地和腰坝盆地均有分布,并且是布隆滩盆地的主要含水层。腰坝盆地的第三系含水层的空间展布情况有待进一步的工作查明。据己有的钻孔抽水试验成果,腰坝盆地第三系水量丰富,水质优良。
综上所述,区内具有供水前景的赋水构造主要有三个;腰坝盆地;胡吉太-春发号基岩区;长流水-上海基岩区。
3.2 地下水的运动规律
区内地下水、地表水同位素组成在氢氧同位素关系图上都落在克雷格全球雨线附近,证明本区地下水唯一补给是大气降水。贺兰山山地水文地质区降水相对充沛,可达300mm以上,该区大气降水成为研究区地下水主要补给来源。受地貌、岩性、构造条件限制,地形坡度较大,含水层出露零星分散,不利于地下水的储存,一般仅在断层破碎带部位形成脉状相对富水区, 故大气降水除部分渗入地下外,其余多形成地表迳流沿途补给台地及残丘基岩裂隙水,最终进入山前平原 ,成为松散岩类孔隙水补给源。由于构造切割频繁,地层分布零散,导致贺兰山山地水文地质区内各亚区地下水的补、迳、排自成系统,其运移与地形一致,由东至西; 在南寺断层深切作用影响下, 向西运动受阻后,大部分顺地层走向或断层走向呈近南北方向运动对沟谷潜水形成补给作用或以泉的形式溢出地表,仅在南寺断层受东西向,北西向断裂切割部位,才以脉状迳流方式补给山前台地裂隙水。从同位素成果看,上游碳酸盐岩含水层中的A2、A6两孔氚含量分别为19.54TU、7.76TU,而松散层孔隙潜水春发号泉水氚含量为33.48TU,说明山地水文地质区地下水交替相对缓慢,其地下水受大气降水多年补给,也从侧面证明了山地水文地质区大气降水对地下水补给量较小,山地、台地水文 图2 腰坝盆地水文地质剖面图 -上为孔号,下为孔深;2-孔口标高;3由上至下矿化度(g/l )、涌水量(m 3/d )、降深(m ); 4-砂砾石;5-砂质粘土;6-砂泥岩