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水目标区。 关键词：运动赋存规律，同位素，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 裂隙水
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 地质区水力联系不密切。
贺兰山台地水文地质区主要赋存有白垩系基岩裂隙水，局部赋存岩溶裂隙水及沟谷孔隙潜水，其补给除本地大气降水入渗外，各沟谷中孔隙潜水的渗漏补给为其主要补给源；受南寺断层深切阻水影响，与贺兰山山地水文 地质区水力联系并不密切，后者通过沟谷潜水间接补给本区。地下水运移由东向西；胡吉太、上海碳酸盐岩裂隙水部分以泉的形式排泄，其余向下潜流；白垩系基岩裂隙水、台地第四系潜水向西运移至巴彦浩特断裂后，受其阻水影响多以泉的形式排泄，并沿巴彦浩特断层呈线状分布；沟谷潜水除蒸发排泄外，向西运移至山前平原水文地质区，成为各新生代盆地孔隙潜水的现代补给源。
山前平原水文地质区主要包括腰坝、格灵布隆滩两个新生代盆地。松散岩类孔隙水氚含量多在２－５ＴＵ之间，表明基本无现代大气降水补给。局部地区如腰坝北部、西北部有部分沟谷潜水、基岩裂隙水的补给。另据Ｃ１４年龄测定，也证明其生成于７０００－１２０００年前的第四系最后一个冰期的消融期，当时气侯温暖、湿润。其下伏第三系地下水大部分生成于１５０００－２００００年前第四系最后一个冰期或冰后期，当时气侯比现今寒泠、潮湿、多雨，是本期地下水形成的一个重要时期。第三系地下水矿化度０．２７ｇ／ｌ， 第四系地下水为０．５８ ｇ／ｌ，山前基岩裂隙水矿化度在０．４－１．０ ｇ／ｌ之间，也说明了现代降水对平原区第四系、第三系的补给极其微弱，第三系、第四系地下水的水力联系在天然条件下并不密切。该区地下水由四周向中心的巴彦达来湖运移，以蒸发或植物蒸腾作用形式排泄，近年来， 随着农业开发的加强，人工排泄成为主要方式之一。
４．水前景分析
具有供水意义的水目标区必须从水量、水质两方面满足工农业用水的要求。据己有资料，贺兰山山地、贺兰山台地、山前平原区地下水矿化度均小于１．０ ｇ／ｌ，因此水质满足要求。
４．１．贺兰山山地水文地质区
前己述及，贺兰山山地水文地质区受地形，岩性分布及构造影响，相对富水区多沿断裂呈零散脉状分布，而且该区大部分属贺兰山自然保护区，成为涵养水源、保护生态环境的重要区域，水意义不大。
４．２贺兰山台地水文地质区
贺兰山台地水文地质区为阿拉善左旗的重要牧区，并有少量工业存在，是重点的缺水地区；水文地质工作程度较低，也是水前景较佳的区域。其水方向有：沟谷潜水和碳酸盐岩岩溶裂隙水。
众多沟谷中的松散层孔隙潜水直接受山区大气降水补给，据调查资料，每条主沟谷流域
内补给量可达１．０×１０４ｍ３／ｄ，因含水层厚度较小，适宜分散开采以满足农牧业用水需求，宜采用浅井或地下截水墙方式开采。具有一定分布面积的碳酸盐岩分布区，主要在胡吉太、春发号、上
海－长流水一带；胡吉太－春发号一带，奥陶系天景山组灰岩出露的面积虽小（３０ｋｍ２），但岩溶裂隙十分发育， Ａ ６孔在８吋泵抽水，稳定４８小时主的情况下，降深仅１．２４ｍ，出水量较大达到 ２２００．７５ ｍ３／ｄ，水位恢复较慢，抽水时附近胡吉太泉流量衰减１／３以上。这一抽水成果既证明了奥陶系灰岩的连通性好、导水性强，也反映了因出露面积较小，大气降水直接补给量少，靠周围富水性较弱的基岩裂隙水缓慢渗入补给的特点。因抽水试验时间较短，未能详细了解开采条件下激发补给增量的变化特征，有待进一步的工作落实。另外在胡吉太以西，即周家田及春发号一带，大面积的碳酸盐岩隐伏于白垩系地层之下，顶板埋深为４００—７００ｍ，经地面物探工作证实，部分有利地段岩溶裂隙较为发育，基岩裂隙水有可能补给岩溶裂隙水，通过深部向西运移，补给山前平原区的深部孔隙承压水，故深层岩溶水应为本区以后的水方向，通过进一步勘察，查明赋水空间分布与山前平原区深部孔隙承压水的水利联系，有望建立中小型水源地，为工业及生态农牧业发展提供优质水源。
上海－长流水区域，赵池沟背斜轴部解理十分发育，在北东、北西、东西向裂隙密度依次为３、４、５．５条／米 ，受赵池沟断层的切割作用，背斜西翼破坏十分严重，又与南寺断层相切割 ，使断层所到部位岩层破碎更加严重，奥陶系、寒武系的碳酸盐岩的溶洞裂隙十分发育，其它二叠系、震旦系基岩裂隙也很发育，形成了有利于地下水赋存和运移的空间。上海向斜北翼发育的上海断裂向西南倾斜，倾角２５○－３０○。南盘中寒向北东斜冲于中奥陶统之上，挤压破碎带宽５０ｍ，层间滑
动使得上海向斜核部的奥陶系灰岩溶洞、砂岩裂隙及西翼的寒武系碳酸盐岩裂隙十分发育，裂隙密度为６．９条／米。因此推测该区是地下水赋存的有利区段。经过深入的工作，查明上海－长流水所在区域的地下水运动特征和含水层的空间展特征，在本区寻具有代供水前景的水源地，以满足生态建设及旅游开发的用水需求。 ４．３．山前平原水文地质区
山前平原区属新生代沉积盆地，赋存松散岩类孔隙潜水、承压水。作为阿拉善左旗的主要农业开发区，开发己近二十年。由于无序发展井灌，超量开采地下水，己造成水位连年下降、天然排泄区的咸水倒流等环境地质问题，部分地区水质恶化，矿化度由开采前的小于１．０ｇ／ｌ升至大于２．０ｇ／ｌ，控制地下水开采，合理调整开采布局己属当务之急。经勘察，第四系之下发育有第三系含砾细砂岩、中粗砂岩等，厚８８ｍ左右，单位涌水量１４１．８ ｍ３／ｄ・ｍ，水质良好；但第三第四系之间隔水层发育不均一，靠近巴彦浩特断裂附近两者为统一含水层，向西隔水层渐厚，所以，平原区的东部应放弃对第三系承压水的勘查，在西部可进行工作，重点查明两者间的水力联系情况，适当开发深部地下水资源，并对上部第四系潜水进行封闭，以改变地下水流场现状，遏制排泄区咸水倒灌。
５．结论
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议