罗布泊碱水泉一带地下水系统补径排规律分析

2018-07-30谢万兵王保山

西部探矿工程 2018年7期

关键词：碱水矿化度罗布泊

谢万兵，王刚，王保山

（新疆地质矿产勘查开发局第三地质大队，新疆库尔勒841000）

1 概述

罗布泊碱水泉一带的沉积环境是淡水—微咸水—咸水环境，为罗布泊盐湖的一部分，理清该区域的地下水的补径排关系，可以很好地解释该区域的成矿机理，并为找矿指明方向。

2 补径排规律分析

影响地下水运移的主要因素有地形地貌特征和地质构造；地下水等水位线是直观反映地下水势能变化的曲线，进而反映出地下水的流动方向；地下水矿化度的变化则是间接反映地下水在径流过程中补给与排泄差额是正或负的一个特征值（地下水径流沿程存在盐含量异常的情况除外）。本文将通过罗布泊碱水泉一带地形地貌特征、地质构造、地下水等水位线和地下水矿化度等值线4个方面来评价和论证罗布泊碱水泉一带地下水的补、径、排的规律和特征。

2.1 地形地貌特征

罗布泊碱水泉一带（即阿其克谷地，以下简称评价区）位于罗布泊东部，呈北东—南西向“带”状分布，其北侧和东侧为东天山（北山西段），南侧为阿尔金山山前冲洪积倾斜平原（库木塔格沙漠），西侧即为罗布泊干盐湖。地形地貌的主要特点是北部和东部为中低山丘陵区，山脉多呈北东—南西向展布，海拔高度在1000～1600m，相对高差100～300m；南部是库木塔格沙漠，海拔高度1000～1800m，地势由南向北倾斜，主要沙漠地貌有沙山和羽毛状沙垅，构成了库姆塔格沙漠的独特景观；西侧为罗布泊洼地，是塔里木盆地最低处、是盆地水系的最后归宿地、也是积盐中心，洼地东部和东北部广大湖积平原上，在流水侵蚀的基础上、在长期风蚀作用下，形成与风向大致平行的风蚀墩与风蚀凹地相间的“雅丹”地貌，一般海拔为800～900m左右。

因此评价区总的地势是中间低，南、北两侧相对较高，且在评价区周边可见许多干涸的冲沟，冲沟从南、东、北3个方向向评价区汇流，然后向西南流入罗布泊干盐湖。

2.2 地质构造

碱水泉一带的断裂构造是在区域构造作用下形成的，由于印度板块向欧亚板块的俯冲、碰撞和挤压的强烈影响下，碱水泉地区受到近南北向的挤压力，产生了一系列的北东—南西向或近乎东西向的断裂，形成了一系列的断陷凹地。其主要断裂为红十井—奋斗井区域性断裂带，在碱水泉一带为一隐伏断裂带，区域上属罗布泊—疏勒河断裂带一部分，向西延至罗布泊被北北东向断裂带切割改造，向东经安西、桥湾止甘肃苦水井、音凹峡一带，该断裂不仅控制了古生代地层分布，而且还控制了中新生代沉积盆地及其建造；早期也可能是敦煌地块与北山裂谷构造带的分界断裂，新构造运动时期，该断裂呈压扭性活动，沿断裂带湖泊发育。新构造运动时期该断裂呈压扭性质，沿断裂带湖泊发育，泉水众多，并呈线状分布，断裂带为两侧水系的汇集带，且两侧水系类型差异明显，断裂北侧为平行或辫状水系，南侧为树枝状水系；断裂北侧地势较高（中低山丘陵），南侧地势较低（冲积平原）。由于上述断裂构造使得碱水泉一带地貌为一次生的断陷盆地（阿其克谷地），使得该区域形成了巨厚的更新世（Qp）及全新世(Qh)湖相沉积的碎屑层，地层岩性主要为砂与粘土的互层，为地下水的储存和运移提供了优越的空间。

2.3 地下水等水位线

在区内按网格状均匀布设了17眼钻孔，通过测定孔口标高和孔内潜水水位埋深，计算出该钻孔处的潜水水位标高，通过潜水水位标高绘制等水位线图（见图1），可以看出潜水水位由北东向西南呈降低趋势（824～720m），等水位线呈一条近似北东—南西向的沟谷形态，它反映了地下水的运移过程是由南和北向区中轴汇合，然后由北东向南西径流。

图1 地下水等水位线

2.4 矿化度等值线

同时对区内钻孔内的潜水取水样，并化验，主要针对化验结果中矿化度进行对比分析说明，根据各孔内的潜水矿化度值绘制矿化度等值线图（见图2），可以看出该区地下水沿地下水径流方向，地下水中离子含量呈现逐渐富集的趋势（1.917～276.25g/L），评价区蒸发量位于大陆腹地，属典型大陆干旱性气候，气候干旱炎热，降雨量极少，年降水量25mm，年蒸发量3000mm以上，蒸发量远远大于降水量，无常年流水河，因此评价区地下水的补给主要为地下水侧向径流为主，排泄以蒸发和侧向径流排泄为主，评价区地下水在径流过程排泄量大于补给量，即“水去盐留”，地下水中的矿化度呈现增高趋势。

3 结果分析

图2 地下水矿化度等值线

地下水系统的形成和地下水运移主要受地形地貌、地层和地质构造的控制。评价区地下水在上述因素的影响下，属于地下水的径流区，大体上形成由南北两个方向向评价区汇流，然后由评价区向西南排泄至罗布泊洼地的地下水径流系统，具有清晰的地下水补给、径流、排泄规律，含水层补、排关系。

评价区的北部为北山山前孔隙亚区，该区地下水对评价区内的地下水进行侧向补给，因此评价区北侧边界为补给边界；评估区南侧为阿尔金山山前孔隙水区，该区地下水对评估区地下水进行侧向补给，因此评价区南侧边界为补给边界；评价区西侧罗布泊干盐湖孔隙及晶间孔隙水亚区（罗南），评价区地下水对该区地下水进行侧向补给，因此评价区西侧边界为排泄边界（图3）。