淖毛湖盆地某矿区地质、水文地质研究

任世昌

（新疆地矿局第一水文工程地质大队，新疆 乌鲁木齐 830000）

1 研究区概况

研究区位于哈尔里克山与苏海延山之间，整体地势南高北低，略向东倾，海拔460m～390m左右；矿区南部地貌类型为山前洪积砾质平原与洪积细土平原，地形坡度约6.13‰，地形较平坦；矿区北部主要地貌类型为构造剥蚀低山丘陵，相对高差约40m，地表发育大量近北～南向冲沟，深度0.1m～0.3m左右，宽3m～10m不等。

2 地层岩性

矿区内主要出露地层由新到老依次为第四系、侏罗系、石炭系。矿区内第四系主要出露岩组为新疆群、洪积物。新疆群主要分布于矿区北部，在矿区中部及南部有少片状分布，岩性以灰色、青色砂砾石为主。矿区内侏罗系主要为下统八道湾组地层，上部岩性主要为砂、泥岩互层夹薄层砂砾岩、煤层、煤线，中部为灰白色粉砂岩夹薄层砂砾岩、煤层，底部以大厚度灰色泥岩为界与下伏石炭系不整合接触[1]。石炭系岩组主要出露于矿区西北部，呈条带状分布，露头为灰绿色、灰色凝灰岩，表层风化，破碎严重；岩层整体厚度大，现有钻孔未见揭穿。

3 研究区水文地质条件

研究区位于近东西走向的淖毛湖盆地东侧，矿区内大部分地段上部为第四系覆盖，下部是侏罗系，由于地层的沉积层厚差异，导致矿区内赋存有不同的含水层。

（1）含水层空间分布。根据钻孔数据，矿区内含水层主要包括第四系含水层和侏罗系含水层：①第四系含水层。矿区内第四系分布面积广泛，除矿区北部侏罗系、石炭系出露处外，其他区域均有第四系覆盖。根据钻孔揭露数据，矿区内第四系厚度0.5m～14.9m不等，地层岩性以砂砾石为主。根据钻孔数据，除矿区北部ZK05、ZK06钻孔内未见第四系含水层，其余钻孔均有第四系含水层出露，故矿区内第四系含水层主要分布于矿区中部及南部，厚度呈南部大于中部的状态，南部厚度最大处约13.4m，中部厚度最小处约1.5m。②侏罗系碎屑岩类孔隙裂隙水[2]。侏罗系整体地层厚度81.41mm～655.81mm不等，孔隙和裂隙发育，其间赋存侏罗系孔隙裂隙承压水，矿区范围内侏罗系含水地层主要为侏罗系下统八道湾组，根据钻孔数据，八道湾组含水层可分为四层，其中第一层仅在矿区中部以南有分布，第二层仅在矿区中部以北有分布，第三、四层全区均有分布，由上到下含水层厚度依次为61m，12.4m，4.78m～8.9m，7.8m，随着埋藏深度变大，含水层厚度变小，隔水顶、底板主要为粉砂岩和泥岩。

（2）含水层结构特征。矿区范围内已探测含水层类型分为松散岩类孔隙潜水和碎屑岩类孔隙裂隙水，按照单井涌水量作为划分富水性等级的标准，其中：①第四系潜水含水层。第四系含水层在矿区内分布面积广泛，岩性主要为砂砾石，厚度1.5m～13.4m不等，根据钻孔水文地质观测结果数据，矿区内第四系未见隔水层，水位在1.48m左右，均以下伏侏罗系作为隔水底板。ZK13钻孔揭露的矿区南部第四系含水层换算涌水量为360.15m3/d·m，渗透系数5.922m/d，含水层富水性为中等。②侏罗系承压水含水层。侏罗系在矿区大部分范围均有分布，为主要产煤地层，地层厚度大，露头仅在矿区北部呈西南～东北向条带状出露，根据已有钻孔数据，矿区内侏罗系均为下统八道湾组，岩性以灰黄色、灰白色泥岩、粉砂岩为主。矿区范围内侏罗系含水层共有四层：第一层含水层埋深10.4m左右，厚度约61m左右，岩性为砂砾岩，砾石呈杂色，含水层上部以大厚度砂、泥岩互层作为隔水顶板，下部以粉砂岩作为隔水底板320m左右；第二层含水层埋深72m左右，厚度约12.4m左右，岩性为砂砾岩，砾石呈杂色，含水层上、下部均以砂、泥岩互层作为隔水顶板、底板。第三层含水层埋深约270m，厚度4.78m～8.9m不等，岩性仍为砂砾岩，块状构造，含水层上部以砂、泥岩互层作为隔水顶板下部以粉砂岩作为隔水底板。第四层含水层埋深450m左右，厚度7m～8m不等，岩性仍为砂砾岩，块状构造，砾石呈杂色，含水层上部以粉砂岩作为隔水顶板，下部以大厚度泥岩作为隔水底板，厚度不详。根据抽水试验数据，除第二层含水层富水性为极贫乏外（ZK05钻孔成孔后仅可使用提桶提水），矿区范围内侏罗系头屯河组含水层换算涌水量为72.62m3/d，渗透系数0.079m/d，含水层富水性为水量贫乏。

（3）地下水的补给、径流及排泄。①补给。矿区范围内地下水类型主要为松散岩类孔隙潜水及碎屑岩类裂隙孔隙水，而矿区内未见地表水出露，无渠系、农田分布，故而第四系松散岩类孔隙潜水主要接受大气降水入渗补给及西南部第四系地下水径流补给。②径流。根据钻孔数据确定的地下水流场可知，矿区内地下水主要径流方向为西南～东北向，在北部由于石炭系基岩隔水层影响，矿区北部地下水流向转变为由西向东，地下水径流在矿区内以水平运动为主，水力坡度4‰～6‰。③排泄。现阶段矿区范围内基本不存在地下水开采情况，第四系潜水主要通过蒸发蒸腾和向矿区东侧径流排出，侏罗系承压水主要向矿区东侧径流排出。

（4）地下水水化学特征。①第四系潜水水化学特征。矿区范围内除北侧外均有第四系潜水分布，水化学类型较为单一，根据钻孔ZK09取样分析结果，水化学类型为Cl·HCO3·SO4-Ca·Na型，矿化度0.5g/L；HCO3·SO4-Ca·Na型水仅在矿区西南一角分布，根据巴伊盆地地下水勘查报告附近1893探井揭露地下水化学类型为HCO3·SO4-Ca·Na，矿化度在0.68g/L。②侏罗系承压水水化学特征。侏罗系承压水在整个矿区均有分布，水化学类型较为复杂，下面根据地下水类型分类进行论述。HCO3·SO4-Mg·Ca·Na型水呈条带状分布于矿区南部，水化学类型为HCO3·SO4-Mg·Ca·Na型，矿化度0.34g/L。SO4·Cl-Na（Ca）型水呈条带状分布于矿区中南部，水化学类型为SO4·Cl-Na（Ca）型，矿化度在0.87g/L～1.38g/L。

4 结论

研究区范围内已探明的地下水类型主要为松散岩类孔隙潜水和碎屑岩类裂隙孔隙水，由上至下根据地层时代可分为第四系松散岩类孔隙潜水和侏罗系碎屑岩类裂隙孔隙水：

第四系松散岩类孔隙潜水含水层共有一层，厚度1.5m～13.4m不等，含水层岩性以砂砾石为主，渗透系数2.173m/d～5.922m/d，富水性中等～贫乏，水化学类型以Cl·HCO3·SO4-Ca·Na和HCO3·SO4-Ca·Na型为主，矿化度0.5g/L～0.68g/L，地下水主要接受大气降水入渗补给和矿区西南侧地下水径流补给，径流方向为西南～东北，以蒸发蒸腾和向矿区东北侧径流排出为主要排泄方式；

侏罗系碎屑岩类裂隙孔隙水含水层共有四层，厚度4.78m～61m不等，含水层岩性以砂砾岩为主，矿化度0.34g/L～27g/L，地下水主要接受矿区西南侧地下水径流补给，向矿区东北侧径流排出。