新疆三塘湖盆地漢水泉—庫木蘇地下水賦存條件分析

韓芳芳，師德?lián)P

（新疆地礦局第二水文工程地質大隊，新疆昌吉831100）

為合理開發(fā)利用三塘湖盆地漢水泉-庫木蘇地下水資源，搞好地下水的開發(fā)利用，查明地下水源地區(qū)域地質、水文地質條件及地下水的賦存條件，了解其動態(tài)變化規(guī)律，提出水源地保護措施，充分發(fā)揮其社會、經(jīng)濟效益。

通過對地下水賦存條件和地下水的埋藏條件及含水層特征分別對上覆潛水、下伏承壓水和基巖裂隙水分別進行條件論述。為地方政府進一步開發(fā)利用地下水資源提供依據(jù)。

該區(qū)域內無常年性地表水流，僅在工作區(qū)內及附近零星分布的泉點，以及在融雪季節(jié)和夏季暴雨過后在溝谷中可形成暫時性的地表水流。工作區(qū)內地表洪水主要來源于南北兩側山區(qū),從匯水面積和地表沖溝發(fā)育情況分析，規(guī)模較大的沖溝主要分布于工作區(qū)北部。由于地表洪水主要發(fā)育于山前，地層顆粒粗，流程短，很快入滲至地下。

1 區(qū)域地質

1.1 區(qū)域主要地層巖性

工作區(qū)內出露地層主要為石炭系、新近系、第四系，具體如下：

（1）石炭系下石炭統(tǒng)（C1）：位于工作區(qū)的北部邊界青石峽一帶，為一套淺海相暗色細碎屑巖—火山碎屑巖—中基、中酸性火山巖沉積。其厚度大于350m。為基巖裂隙水提供了儲水空間。

（2）新近系（N）：主要出露于工作區(qū)中芒硝礦—白泥地東井以南一帶，呈東西向條帶狀出露，東西長約40km，南北寬0.5～6km，面積約130km2。

（3）第四系：在工作區(qū)廣泛出露，為第四系上更新統(tǒng)洪積層（Q3pl）和全新統(tǒng)沖洪積層（Q4pl）及全新統(tǒng)化學沉積（Q4ch），巖性主要由砂礫石、中粗砂、細砂等組成。

1.2 區(qū)域主要斷裂構造

工作區(qū)內構造極為發(fā)育，工作區(qū)內大部分斷裂為東西走向,斷裂控制了工作區(qū)南北向的階梯狀的地層結構，錯斷了地層和含水層。工作區(qū)內的斷裂及褶皺塑造了地質結構特征，斷裂構造具有重要的控水意義。在工作區(qū)內或穿越工作區(qū)的構造有漢水泉—庫木蘇斷裂、大哈甫提克斷裂、漢水泉東斷裂漢水泉—老爺廟斷裂；褶皺主要有庫木蘇背斜、巴潤塔拉背斜，具體如下所述。

1.2.1 斷裂

漢水泉—庫木蘇斷裂：該斷裂位于工作區(qū)的中部，近東西走向延伸，長度約40km，南傾，傾角約60°，為一正斷層。因F1斷裂的作用，使該斷裂北部地層抬升，南部地層下降，在斷裂兩側地層落差近百米，為地下水的賦存提供了空間。

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大哈甫提克斷裂：位于工作區(qū)北部大哈甫提克山-呼洪德雷山前一帶，該斷裂只在青石峽以西通過本次工作區(qū)內，斷裂整體為東西走向，為一正斷層，傾向南，傾角65°，延展達150余千米。漢水泉—庫木蘇斷裂使北部抬升形成目前的山區(qū)地貌，南部為洪積平原。

漢水泉東斷裂：斷層在工作區(qū)東北角呈東西向展布，斷層北傾，傾角40°～60°之間，斷層使南部地層（新近系及石炭系地層）相對抬升，北部地層相對下降。

漢水泉—老爺廟斷裂：東西向橫跨工作區(qū)，切割新生代地層。該斷裂為隱伏斷裂，其斷裂特征是在地表為樹叢沙丘帶，沿斷裂有連續(xù)陡坎分布。該斷裂為隱伏斷裂，斷層為向北傾斜，受斷層南盤基底抬升，斷層兩側新近系、第四系厚度及地下水富水性有明顯的差異。

1.2.2 褶皺

巴潤塔拉背斜：位于工作區(qū)西部，夾于北部的漢水泉凹陷和南部的庫木蘇凹陷之間，呈北西寬、東南窄的楔形，西端出露二疊紀地層，面積約220km2，構造形態(tài)為一背斜，軸向北西西，延展長約35km，幅值300m，兩翼基本對稱，傾角10°～45°。背斜的軸部為石炭系、二疊系，兩翼由侏羅系組成，背斜總體為北翼陡，軸部、南翼較平緩。該背斜使詳查區(qū)西南角形成了一相對隆起，對北部補給的地下水起到了阻擋作用。

庫木蘇背斜：位于工作區(qū)中西部的南坡一帶，構造形態(tài)為一背斜，其軸部北東—南西向，北端窄，南端稍寬，延展約15km，幅值500m，兩翼基本對稱，背斜的軸部為侏羅系、新近系，背斜總體為北部高，向南部逐漸變平緩的一相對隆起。

2 地下水賦存條件

根據(jù)地下水賦存條件及水理性質，將工作區(qū)地下水劃分為多層結構，即上覆第四系松散巖類孔隙潛水、下伏碎屑巖類孔隙裂隙承壓水及基巖裂隙水。

2.1 上覆潛水，下伏承壓水

在工作區(qū)內廣泛分布，其上覆為第四系松散巖類孔隙潛水，下伏為新近系碎屑巖類孔隙裂隙承壓水，除在局部地段無上覆第四系孔隙潛水外，第四系潛水與新近系承壓水分布基本一致。

2.1.1 第四系松散巖類孔隙潛水

工作區(qū)內松散巖類孔隙潛水主要分布在庫木蘇—漢水泉洼地的平原區(qū)，從洪積礫質平原下部到細土平原區(qū)，含水層巖性主要為砂礫石、中粗砂、細砂，第四系松散巖類孔隙潛水富水性由中間向四周，呈現(xiàn)由豐富逐漸變弱的變化規(guī)律。

豐富區(qū)（大于1000m3/d）：分布在庫木蘇洼地中部及漢水泉洼地南坡東南部和芒硝礦以北，南部以漢水泉—老爺廟斷裂為界，呈東西向偏轉北條帶狀展布，第四系厚度100～150m，儲水條件良好。含水層巖性為砂礫石、含礫中粗砂，水位埋深為4.05～105.07m。單井涌水量756.34～3651.96m3/d，換算涌水量1061.73～3399.01m3/d，滲透系數(shù)2.74～52.22m/d，影響半徑29.32～319.15m，礦化度1.07～3.37g/L。

中等區(qū)（500～1000m3/d）：分布在庫木蘇洼地富水性豐富區(qū)和漢水泉洼地豐富區(qū)外圍的大片區(qū)域，呈條帶狀及片狀展布，第四系厚度50～100m，儲水條件良好。含水層巖性為砂礫石、中細砂，水位埋深為8.43～66.32m。單井涌水量432.17～1767.92m3/d，換算涌水量527.37～652.43m3/d，滲透系數(shù)4.39～16.17m/d，影響半徑79.82～635.34m，礦化度2.31～3.10g/L。

一般區(qū)（小于100m3/d）：分布在透水區(qū)以西及其南部邊界和白泥地東井東北部一帶，呈條帶狀延展。第四系厚度10～90m，含水層厚度10.1m，含水層巖性為細砂、粉細砂，水位埋深為8.16～89.17m，單井涌水量36.87～723.0m3/d，換算涌水量7.85～87.69m3/d，滲透系數(shù)0.21～0.37m/d，影響半徑168.23～174.67m，礦化度1.0～3.0g/L。

2.1.2 新近系碎屑巖類孔隙裂隙承壓水

新近系碎屑巖類孔隙裂隙承壓水廣泛分布于工作區(qū)內，含水層巖性為砂巖、礫巖等。在庫木蘇洼地內新近系碎屑巖類孔隙裂隙承壓水從洪積礫質平原上部至漢水泉-老爺廟斷裂，富水性呈現(xiàn)由弱至中等的變化規(guī)律。而在漢水泉洼地內，富水性豐富區(qū)位于中間，近南北向，由中間向四周承壓水富水性，由豐富逐漸變弱的變化規(guī)律，僅在白泥地東井東北部有所差別，富水性為中等區(qū)。

豐富區(qū)（大于1000m3/d）：主要分布在漢水泉洼地中部芒硝礦附近，呈近南北向條帶狀展布。單層含水層厚度在13.31～53.54m之間，含水層總厚度87.84～107.67m，含水層巖性為砂巖、礫巖，承壓水頭高度為11.21～94.84m，單井涌水量654.9～1744.42m3/d，換算涌水量1189.35～2013.68m3/d，滲透系數(shù)3.27～13.76m/d，影響半徑25.0～273.23m，礦化度1.8～6.14g/L。

中等區(qū)（500～1000m3/d）：分布在庫木蘇洼地西南和漢水泉洼地富水性豐富區(qū)外圍，呈片狀及環(huán)帶狀展布，新近系厚度一般50～100m，儲水條件良好。單層含水層厚度在10.37～53.6m之間，含水層總厚度30.01～83.04m，含水層巖性為砂巖、礫巖，承壓水頭高度為+1.60～66.40m，單井涌水量603.42～1965.25m3/d，換算涌水量593.23～888.73m3/d，滲透系數(shù)6.20～16.32m/d，影響半徑56.07～537.89m，礦化度1.60～3.89g/L。

一般區(qū)（小于100m3/d）：在庫木蘇洼地主要分布富水性中等區(qū)以北及其上覆第四系透水區(qū)的大片區(qū)域；在漢水泉洼地內主要分布在富水性中等區(qū)外圍及白泥地東井附近的上覆第四系透水層區(qū)的大片區(qū)域，即南坡以北、漢水泉以南及白泥地東井以西，呈環(huán)帶狀、片狀展布。單層含水層厚度在8.98～30.33m之間，含水層總厚度8.98～56.98m，含水層巖性為砂巖、礫巖，承壓水頭高度為+7.78～123.35m，單井涌水量34.56～366.25m3/d，換算涌水量一般在18.95～94.04m3/d，滲透系數(shù)0.53～2.31m/d，礦化度1.117～6.41g/L。

2.2 基巖裂隙水

基巖裂隙水主要分布于工作區(qū)北部大哈甫提克山山區(qū)。山區(qū)地下水的分布不僅受裂隙發(fā)育特征的影響，還取決于其補給來源的方式和大小。北部山區(qū)海拔高程981～1503m，大哈甫提克山年降水量50mm，泉水流量受季節(jié)性降雨的影響，變化較大。在白泥地東井南部的基巖出露區(qū)，無泉點出露。根據(jù)含水層巖性，基巖裂隙水為層狀巖類基巖裂隙水，分布在大哈甫提克山區(qū)南緣，含水層巖性以凝灰?guī)r、砂巖為主，局部夾鈣質砂巖、粉砂巖薄層。年降水量稀少，泉水露頭少，流量較小，單泉流量0.014L/s，礦化度為1.329～1.405g/L，水化學類型以SO4·HCO3型水為主。白泥地東井南部的基巖出露區(qū)，無泉點出露。基巖裂隙水富水性弱。

3 結論和建議

通過對新疆三塘湖盆地漢水泉—庫木蘇地下水賦存條件分析，為該地區(qū)地下水資源的可持續(xù)開發(fā)利用提供了理論依據(jù)。

地下水是一種寶貴的礦產資源，為保持其長期穩(wěn)定開采利用，應加強科學管理，建立健全開采保護制度，通過對該區(qū)域地下水形成條件的分析，該區(qū)域存在較豐富的地下水資源，隨著一帶一路建設及礦產資源的開發(fā)，水源地運行后，嚴格圈定各類保護區(qū)（帶），加強對水源的保護工作，嚴禁超量開采。

[1]師德?lián)P，王松濤，杜江巖，等.新疆三塘湖供水水文地質詳查報告[R].新疆地礦局第二水文工程地質大隊，2015.