满洲里市水文地质特征

张宝发

吉林省地质工程勘察院水文地质调查所,吉林 长春 130012

2007 年09 月我们参加了内蒙古自治区满洲里市城市供水勘察工作。进行1∶10 万外围区水文地质调查360 km2，1∶5 万详查区水文地质测绘200 km2。

满洲里市位于呼伦贝尔盟的西北部，总面积739 km2。当年总人口26 万人，有蒙族；汉族；俄罗斯族等20 多个民族。满洲里市是一座具有百年历史的口岸城市，素有“东亚之窗”和“草原明珠”之美誉。西邻蒙古国，北接俄罗斯，是我国东北边疆的门户。是通往俄罗斯和东欧的重要口岸城市。满洲里是我国东北交通大动脉，铁路在这里与俄罗斯接轨。公路也四通八达，还有空中航线。交通十分便利。

满洲里市地势中南部高，东部低，西部次高。南部有达永山；碉堡山；鱼脊山；高尔真山，海拔高程在730 m 以上。鱼脊山海拔高程1 008.6 m，是满洲里市境内最高点，地形相对高差150～320 m。东部为海拉尔河，河谷宽2～5 km。地形平坦开阔。海拔高程570 m 以下。矿产资源丰富，煤炭 储量100 亿吨以上，还有铜、钼、石油、芒硝、石灰石等。

满洲里属于中温带半干旱大陆性气候。总的是冬季长而严寒，夏季短而雨量集中，春秋两季气温变化剧烈，无霜期短。年平均气温-1.3 ℃，七月份温度最高，多年月平均21.3 ℃，一月份最冷，多年平均-22 ℃。最高温度37.9 ℃，最低气温-42.7℃。多年平均降雨量299.5 mm,多年平均蒸发量1 530.3 mm。年平均风速4.2 m/s，冻土深度3.89 m。满洲里市区及中西部水系不发育，只有两条季节性小河。东部地区较发育，有新开河、乌勒革宁河、海拉尔河。海拉尔河发源于大兴安岭支脉古勒奇山，属额尔古纳水系。由南向北从扎赉诺尔东侧流过，在满洲里市径流长度12 km，河床宽度120～300 m。多年平均径流量30.4 亿立方米。

2007 年以前，满洲里市靠开采周边地下水还可以满足需求。随着国际；国内经济大气候的不断升温，满洲里市也在发展也在变。满洲里市是一处极具开发潜力的边境城市，根据该市的“十一五”计划：“在优化结构、提高效益和降低消耗的基础上，保持经济持续快速健康发展，全市生产总值年均增长20%，“十一五”期末达到150 亿元。城市扩容50 km2。人口达到50 万的草原生态型现代化中等城市。

根据发展规划到“十一五”末期，满洲里市各行各业新开（工业、农业、牧业、生活）水资源需求量每年为20 442 万立方米。原有的[地下水供水水源地]远远满足不了城市发展的需要。因此市政府决定开发更大的地下水供水水源地。选址在海拉尔河一级阶地上。

我们开展了大量的水文地质调查、地面物探、工程测量、水文钻探、抽水试验、室内测试分析等方法和手段。具体调查有泉点、机民井、地表水体、地下水开采现状、环境地质等。还进行了地下水水位长期观测、渗水试验、地表水观测等工作。水文物探采用重庆地质仪器厂生产的DZD—4 型多功能电法仪，进行垂向电阻率测深方法录取视电阻率。方向、距离采用GPS 定位仪。电测井采用PJS—Ⅱ型数字测井仪。录取视电阻率、自然电位。最主要的是开展了大量的水文地质钻探工作。根据规范要求结合区内地质和水文地质条件，布置了6 条勘探线，线距3～4.0 km。孔距3～4.0 km。钻孔总计23 组，总进尺1 830 m，其中主孔1 020 m，观测孔810 m。抽水试验，进行了23 组非稳定流抽水试验。每组超过48 h。

通过这次勘察，基本查明了该区的地形、地貌、区域地质、构造、水文地质、 环境水文地质等。

1 地形

满洲里市地处呼伦贝尔波状平原的西北部，地形为中南部高，东部低，西部次高， 海拔高程均在730 m 以上，境内的鱼脊山最高，海拔高程1 008.6 m。海拉尔阶地、漫滩地形平坦开阔，海拔高程570 m 以下。

2 地貌

地貌按成因类型可分为构造剥蚀地形和堆积地形两大类。构造剥蚀地形又可分为低山陵、缓坡丘陵、波状高平原三种形态类型。堆积地形可分为河谷漫滩和风积沙丘。

2.1 构造剥蚀地形

（1）低山丘陵∶低山丘陵分布于工作区西部的鱼脊山、高尔真山一带，海拔高程大于730 m，山顶一般呈脊状，山脊略宽，山坡角大于20°，沟谷较发育。

（2）缓坡丘陵∶缓坡丘陵分布于扎来诺尔车站、二卡农牧场、铁路牧场、灵泉等地，海拔高程600～900 m，相对高差小于100 m，地势起伏不平，丘顶呈浑圆状，坡度小于15°。

（3）波状高平原∶波状高平原分布于满洲里市区一带，海拔高程690～730 m，地形起伏不大，地形较平缓，坡度小于5°，有残丘、沼泽化盐碱地及湖泊分布。

2.2 堆积地形

（1）河谷漫滩∶河谷漫滩分布于本次详查工作区内，沿海拉尔河分布，海拔高程570 m 以上，地形较平坦，微向北倾斜，有一级阶地和漫滩，沿河两岸不对称分布，宽度500～700 m，地表形成大面积的沼泽地。

（2）风积沙丘∶风积沙丘分布于工作区东部的秃尾巴山、沙子山一带，海拔高程540～575 m，为固定和半固定沙丘，相对高差10～20 m。

3 地层

工作区地层出露的由老至新为古生界石炭系下统莫尔根河组（Cm）；中生界侏罗系中统塔木兰沟组（Jtm）.上统玛尼吐组（Jmm）和白音高老组（Jb），白垩系下统大磨柺河组（Kd）；新生界上更新统坡洪积层（Qp3dl+pl）、冲积层（Qp3al）、风积层（Qp3eol）。全新统湖沼积层（Qhl+h）、冲沼积层（Qhal+h）、风积层（Qheol）。

3.1 上古生界

石炭系下统莫尔根河组（Cm）：仅见于工作区南东隅，岩性以灰白、灰紫色流纹斑岩、流纹岩，灰黑、暗绿色砂岩、泥质砂板岩、粉砂质泥岩、板岩，暗绿色凝灰岩、凝灰角砾岩，最底部为砾岩。该组地层厚度800～1 000 m。

3.2 中生界

（1）侏罗系中统塔木兰沟组（Jtm）∶分布于工作区北西部岩性为灰紫色；灰黑色气孔状、杏仁状玄武岩、玄武安山岩、安山玄武岩、橄榄玄武岩、英安岩等，控制最大厚度823.8 m。

（2）侏罗系上统玛尼吐组（Jmm）∶仅见于工作区西部，岩性主要为灰紫色凝灰岩、角砾状粗面岩、安山岩、粗面岩。控制厚度415 m。

（3）侏罗系上统白音高老组（Jb）∶分布于工作区的北西、北东部，岩性主要为灰紫色流纹岩、凝灰岩，厚度670 m。

（4）白垩系下统大磨拐河组（Kd）∶仅见于工作区西部。主要岩性为砾岩、砂岩、粉砂岩泥岩夹煤层，控制最大厚度1 165 m。

3.3 新生界

（1）第四系上更新统坡洪积层（Qp3dl+pl）：分布于工作区东、西部山前地带，主要岩性碎石、砂等，分选、磨圆差，厚度1～5 m。

（2）第四系上更新统冲积层（Qp3al）分布于工作区东部的海拉尔河河谷的（Qhal+h）下部，岩性为 砂砾石、卵砾石，砾径大于5 mm 质量分数为55%，最大可达20 mm,厚度10～20 m，最厚可达35 m。

（3）第四系上更新统风积层风积层（Qp3eol）：分布于工作区中、东部，岩性以细-粉砂为主，局部可见中砂，松散，次棱角状，无分选，厚度2～10 m。

（4）第四系全新统湖沼积层（Qhl+h）：散布于工作区东、北东部，岩性主要为浅黄；灰黄色中、细砂，分选好、磨圆好，一般厚度2～5 m，最厚达10 m。

（5）第四系全新统冲沼积层（Qhal+h）∶分布于工作区中部海拉尔河流域，由南向比纵贯全区，岩性主要为粉-细砂，淤泥等。厚度2～5 m。

（6）第四系全新统风积层（Qheol）∶仅分布于工作区的南东一带，岩性为黄色中、细砂，分选；磨圆均较好，厚度5～10 m。其上无覆盖层。

4 构造

工作区所处大地构造位置为额尔古纳兴凯褶皱系与内蒙古—大兴安岭华力西褶皱系的交接部位，一级构造单元属兴安地槽褶皱系，二级构造单元属喜桂图旗中华力西期地槽褶皱带，三级构造单元属满洲里复、背斜。

4.1 褶皱构造

分布于工作区的北西部，褶皱由侏罗系中统塔木兰沟组与侏罗系上统白音高老组构成，褶皱轴向北东，由南东向北西，侏罗系中统塔木兰沟组与侏罗系上统白音高老组依次交替出现，构成一背、向斜重复呈现的紧密褶皱构造。

4.2 断裂构造

（1）北北东向正断层：该断层见于工作区的西部，呈北北东向延伸，北北东端被第四系全新统冲沼积层掩埋，南南西端延长至工作区外，工作区内可见延伸长15 km。

（2）平移断层∶该断层见于工作区的西部中段，断层总体走向南东—北北西向，中间向南西凸的弧形延展，南东端为前述正断层所截，北北西端延伸至工作区外，工作区内长约5 km，南西盘地层为侏罗系玛尼吐组和白音高老组,北东盘为燕山期石英二长斑岩。

5 水文地质

本次勘察选择的主要含水层为第四系上更新统冲积层，分布于工作区东部的海拉尔河河谷的下部，岩性为砂砾石、卵砾石，砾径5～20 mm,松散无胶结，磨圆；分选良好，厚度大，10～35 m,分布面积广，孔隙极其发育，地下水的径流、储藏条件极好。该层下部与侏罗系玛尼吐组不整合接触，可为良好的底部隔水层。上覆为冲沼积层岩性主要为粉—细砂。透水性良好，对地下水接受大气降水渗入补给十分有利。地下水还接受海拉尔河等地表水的补给。本次详查，通过钻探；抽水试验；物探；计算最后得出结论：单位出水量2.6～4.2 L/sm。导水系数600～1 000 m²/d。单井出水量2 000～3 000 m³/d。影响半径600 m。水质类型为HCO-CaNa 型。pH 值7～7.5。水温8～10 ℃，总储藏量48 685 万立方米。可称之为地下小型水库。完全能够满足满洲里市城市供水的需求量。

6 看法与建议

作为水文地质工作者能为需要水的地方找到有保障的地下水资源真是无比开心快乐之事。在这快乐之时又多了几分担忧。因为该水源地坐落在草原上，四周望去是一望无际的大草原。内蒙古草原位于欧亚草原区的最东部，由于地质结构的原因，草原地表层有生命活力的土壤层很薄，下面就是厚度多达100 m 以上的砂层，一旦表层遭到破坏，就会有不尽黄沙滚滚来的恶果。近几年内蒙古草原正以每年2%～4%的速度沙漠化。草原沙漠化的程度直接影响着周边城市和地区生存环境。就北京而言，风沙天数20 世纪60 年代平均17.2 天，70年代20.5 天。而现在是越来越多。空气污染指标API 多达500 多。东北三省沙尘天气也越来越多。分析其主要原因就是这些年内蒙古煤炭事业发展迅速，大量疏干地下水，加之城市的扩建，工业的猛增，牧业的增加。使地下水位严重下降，地面下沉，地表面原生态遭到破坏。表层植物枯死，黄沙裸露。黄沙越裸露，也就越容易造成干旱。越干旱越容易起风沙。造成恶性循环。植物覆盖率高的区域，降雨量会更多，气候也湿润，所以说生物能够影响环境。大量开采地下水就会造成地下水位下降，由于地下水连通好，影响半径大，涉及面积大。草原上的草，主要靠地表层以下包气带供水，而包气带的水又靠地下水供给，而地下水水位严重下降，达到一定深度以后，就提供不了包气带用水了，时间长了，势必造成地表植物枯死。就又扩大了草原沙漠化。