长胜勘查区水文地质条件研究

(内蒙古煤田地质局472勘探队 内蒙古 通辽 028021)

长胜勘查区水文地质条件研究

刘印鹏

(内蒙古煤田地质局472勘探队 内蒙古 通辽 028021)

勘查区位于准格尔煤田西部，地貌具典型的黄土高原梁、峁特征，地形西北高而东南低，沟谷纵横，修建有多处水库，纳林川自北向南流经勘查区西部，河流水量受大气降水控制，枯水季节河谷干涸，暴雨过后可形成短暂的山洪。区内粱峁大部被黄土掩盖，但在沟谷中地层出露尚佳，据钻孔勘查资料，勘查区地层自下而上为古生界奥陶系中统马家沟组(O2m)，石炭系上统太原组(C2t)，二叠系下统山西组(P1s)、石盒子组(P1sh)，上统孙家沟组(P2s)；中生界三叠系下统刘家沟组(T1l)、侏罗系下统延安组(J1ya)；第四系(Q4)。

孔隙含水岩组；隔水层

一、勘查区含、隔水层水文地质特征

(一)松散岩类孔隙含水岩组

第四系(Q)：主要为马兰组黄土及松散层堆积物，马兰组黄土出露在沟谷两侧，柱状节理发育，含钙质结核，含水极其微弱；松散层堆积物主要分布在区内各沟谷之中，沿沟谷有冲洪积和冲淤积层，岩性由细粉沙及砂砾石组成。根据机、民井调查，水位埋藏浅，一般在0.60-4.90m。含水层厚度<20m, 矿化度为0.421～0.698g/l，PH=7.30～8.04，水质为HCO3-～Na++Ca2+型水。

(二)碎屑岩类裂隙承压水含水岩组及隔水层

(1)三叠系下统刘家沟组裂隙承压水含水岩组(T1l)

该层为勘查区出露的主要地层，岩性主要以粉红色中粗粒长石石英砂岩为主，夹紫红色粉砂质泥岩和灰白色粗砂岩，中薄层状构造，砂岩中交错层理特别发育，局部含泥砾，地层底部为含砾粗砂岩，局部可见两三层，每层厚度约1.5m。该段含水岩层厚度88.03m(ZK23-37号钻孔)～240.26m(ZK27-33号钻孔)，平均厚度为166.43m，此层很少有漏水，消耗量较小。

(2)刘家沟组隔水层

岩性主要由大段的浅灰、灰绿、泥岩、砂质泥岩及粉砂岩组成。根据区内钻孔资料统计，该隔水层厚度为0～120.15m，平均36.50。隔水层最薄处位于勘查区东北部ZK11-29号钻孔(0m)，最厚位于勘查区东部ZK23-29号钻孔(120.15m)，隔水性能较差，局部见透水天窗。

(3)二叠系上统孙家沟组裂隙承压水含水岩组(P2sj)

上部为棕红色砂质泥岩，泥岩与灰绿色细粒砂岩互层；下部为黄绿色、灰绿色砂质泥岩、中砂岩、棕红色砂质泥岩；底部为一层淡黄绿色砂砾岩。该组含水岩性为细粒砂岩、中粒砂岩、砂砾岩。其厚度0.85～164.65m，平均69.86m，全区分布，勘查区内一般厚度在30-100m，由北向南逐渐变薄，最薄为0.85m。该含水岩组邻近勘查区无抽水试验资料，但在钻探过程中钻至底部砂砾岩层中，钻孔泥浆冲洗液消耗量较大，说明其储水空间较发育。

(4)孙家沟组隔水层

该隔水岩层主要由棕红、灰绿色砂质泥岩，泥岩组成。根据区内钻孔资料统计，该隔水层厚度为12.45～194.35m,平均98.25m。隔水层最薄处东北角位于ZK11-29号钻孔(12.45m)，最厚位于勘查区南端ZK31-33号钻孔(194.35m),厚度总体趋势为由北向南逐渐变厚，隔水性能良好。

(5)二叠系石盒子组上段裂隙承压含水岩组(P1sh2)

其含水岩性主要为底部为灰绿色砂砾岩，砾岩以分选差，胶结疏松为特征。厚度为11.05～137.45m,平均63.23m，勘查区内一般厚度在30-80m，由北向南逐渐变薄，该含水岩组泥浆冲洗液消耗量较小，说明其储水空间不太发育。

(6)石盒子组上段隔水层

其岩性主要由紫红色砂质泥岩，灰绿色粉砂岩组成。厚度为27.35～200.55m,平均114.44m。勘查区内厚度一般大于100m，隔水性能良好。

(7)二叠系石盒子组下段裂隙承压水含水岩组(P1sh1)

该组含水岩性为细粒砂岩、中粒砂岩、粗粒砂岩。根据钻孔资料统计，其厚度21.47m(ZK23-37号钻孔)～85.95m(ZK19-28号钻孔)，平均55.70m，全区分布，勘查区中部一般厚度在30-80m，其厚度比较稳定。根据邻区资料抽水试验资料：水头标高879.96m，水位降深S=8.08m，单位涌水量q=0.0425l/s·m，渗透系数K=0.0716m/d，溶解性总固体563mg/L，PH值为8.1，F含量0.67mg/L, 地下水化学类型为HCO3—Ca·Na型。属中等富水性含水岩组，与上部含水层无水力联系。该含水岩组为矿床的间接充水含水岩组。

(8)石盒子组下段隔水层

岩性主要为绛紫色、杂色砂泥岩、泥岩。根据区内钻孔资料统计，该隔水层厚度为4.85～71.14m，平均41.85m。隔水层最薄处位于勘查区东部ZK23-29号钻孔(4.85m)，最厚位于勘查区西南部ZK23-37号钻孔(71.14m)。隔水性能一般。

(9)二叠统下统山西组裂隙承压水含水岩组(P1s)

该地层全区发育，为本区次要含煤地层。岩性主要由浅灰色粘土岩，灰色灰黑色泥岩、砂质泥岩，灰白色中、粗粒石英砂岩及4、5号煤层组成。根据钻孔资料统计，含水岩性为中粒砂岩、粗粒砂岩，厚度37.50m(ZK11-29号钻孔)～110.89m(ZK27-29号钻孔)，平均52.26m，勘查区内一般厚度在30-60m，其厚度比较稳定。本组底部砂岩即6号煤顶板砂岩为泥质胶结，分选差，胶结较疏松，裂隙较发育，据钻孔简易水文观测，钻至该层钻井液消耗量增大，判断可能含水，是开采4、5号煤层的直接充水含水层。根据邻区抽水试验资料：水头标高877.00～892.13m，水位降深S=10.65～12.19m，单位涌水量q=0.00426～0.0158l/s·m，渗透系数K=0.0023～0.00987m/d，地下水化学类型为水质类型为SO4·HCO3-Ca·Mg型，矿化度0.7g/l，PH值6.9，属弱富水性含水岩组，与上部含水层无水力联系。

(三)石灰岩岩溶裂隙含水岩组

奥陶系中统马家沟组含水岩组(O2m)。上部以厚层状黄灰～灰色、灰褐色灰岩、白云质灰岩为主，下部为深灰色薄层状灰岩夹页岩，底部以薄层钙质胶结细粒石英砂岩为标志层。本套地层为含煤盆地之基底层位，本组地层勘查区内钻孔揭露0.73m (ZK15-41)～21.01m (ZK11-41)。从钻孔揭露浅部灰岩的情况来看，岩溶裂隙不甚发育，但根据临区钻探经验，本层局部地段岩溶裂隙发育，加之本区部分地段太原组隔水层厚度小于2m，在适当时机有可能造成突水现象。

二、勘查区地下水的补给、径流及排泄条件

(一)潜水

勘查区松散层潜水主要接受大气降水的垂直渗入补给。决定补给量多少的主要因素是降水量与降水形式、补给区的大小。本区的年降水量在400mm左右，且多集中在7、8、9三个月，降水形式以暴雨与雷阵雨为主。本区大气降水集中，延续时间短，渗入量少，地面植被不发育，地形切割深，大气降水落到地表后变成地表迳流流失，不利于对潜水的补给，所以潜水的补给量受到了很大的限制。潜水的迳流受地形地貌条件的制约，基本向沟谷迳流和与沟谷流向一致。本区气候干燥，蒸发强烈，潜水以蒸发排泄为主，次为各种人工开采排泄。

(二)承压水

勘查区基岩承压水主要以侧向迳流补给为主，次为上部潜水的渗入补给，在基岩出露处也直接接受大气降水的垂直渗入补给。在区内地形位置较高处，潜水高于承压水，承压水接受潜水通过天窗或弱透水层的垂直渗透补给。在湖泊洼地，河谷等地形低洼地带，承压水位高于潜水水位，承压水又可通过天窗或弱透水层对潜水进行补给，这也是区内承压水排泄方式之一。深部承压水则以侧向迳流排泄为主，次为人工开采排泄。

[1]陈黎明.漳河井田地质条件及煤层特征分析[J].西部探矿工程.2016(01)