新疆若羌縣伊吞布拉克鎮工業園區地下水特征分析

師德揚，韓芳芳，吳 江，曹阿楠

（新疆地礦局第二水文工程地質大隊，新疆昌吉831100）

1 概述

區域上研究區位于柴達木盆地西緣，為玉蘇普水文地質單元，由山區逐漸向平原區，形成獨立的補給、徑流和排泄體系，是一個區域上相對完整的水文地質單元，具有干旱區水文地質條件的一般規律。研究區位于玉蘇普阿勒克塔格與祁曼塔格山之間的山間谷地，北部以阿爾金山南側為界，南部以祁曼塔格山為界，東部以工業園區為界，西部以巴哈托蓋依能塔哈西側為界，面積為2750km2。

2 自然地理概況

研究區南北兩面環山，海拔3033～5397m，總體地勢西南高，東北低，屬于高原極干旱大陸性氣候。研究區內分布3條常年性河流，分別為玉蘇普阿勒克河、阿特阿特坎河和克斯恰普河，均發源于祁曼塔格山北麓，屬河流下游，水系形態總體呈羽狀，流域匯水面積15023.0km2，5～8月份為豐水期，阿特阿特坎河和克斯恰普河均在出山口匯入玉蘇普阿勒克河，在暴雨洪流時段洪水流出區外，3條河流的多年平均徑流量為33662.154×104m3。按地貌形成的內外營力的類型及程度，將構造侵蝕剝蝕地貌分為構造侵蝕高山、構造侵蝕—剝蝕中高山、剝蝕低高山；堆積地貌分為沖洪積礫質平原、沖洪積細土平原及風積沙漠。

3 地質及新構造概況

研究區出露地層主要為奧陶系（O）主要分布于研究區北部玉蘇普阿勒克塔格、南部祁曼塔格山以及西部的巴哈托蓋依能塔哈，巖性以灰色、灰褐色凝灰巖為主，凝灰質結構，塊狀構造，巖層中風化裂隙發育，裂隙寬度1.0～2.0mm，巖體表面破碎；第四系（Q）廣泛分布于區內，出露地層有上更新統和全新統沖洪積層，第四系直接覆蓋基巖之上，巖性變化規律如下：水平方向上，即由西向東，南北兩側向中部，地表巖性顆粒由粗變細，由卵石、礫砂過渡為含卵礫砂、中粗砂、亞砂土，顆粒分選性、磨圓度由差過渡為中等，結構松散；垂直方向上，上部為粗顆粒卵石、含卵礫砂，下部為顆粒變細的礫砂、中粗砂等。研究區地處塔里木古板塊的東南緣，大部分地區均被第四系覆蓋，地表構造形跡不明顯，分布的主要斷裂有阿爾金山南邊界斷裂（Rf11）、巴哈托蓋依能塔哈隱伏斷裂（F1）、巴哈托蓋依能塔哈-羊艾布拉克庫木山北部山前斷裂（F2），據水文地質條件顯示及斷裂性質的跡象表明，具有一定的阻水和導水性。在第三紀末至第四紀時期新構造運動比較活躍，受新構造運動影響，山區仍在緩慢上升，在山前沖洪積扇上形成了新、老沖洪積扇的疊置、山口河床的深切、地面不均勻升降等。

4 研究區水文地質條件

研究區位于玉蘇普水文地質單元，即玉蘇普阿勒克塔格與祁曼塔格山之間的山間谷地，受加里東運動形成的新生界坳陷及后期構造活動影響，使研究區地下水的賦存受地形地貌、區域構造、沉積相等因素綜合控制，是一個區域上相對完整的水文地質單元。

4.1 地形地貌對地下水的控制作用

研究區地貌類型主要由沖洪積礫質平原和沖洪積細土平原構成，不同的地形地貌，對區內地下水的空間分布、賦存具有重要的控制作用。

研究區沖洪積礫質平原堆積了巨厚的第四系，地形坡降為15‰～80‰，在沖洪積礫質平原因地形坡降大，水力坡度也大，含水層較薄，不利于地下水富集。據ZK2孔揭露第四系深度150.5m，地層巖性為上—中更新統礫砂、含礫中細砂、中粗砂、含礫亞砂土互層，該鉆孔未揭露第四系地下水或第四系地下水埋深很大。在研究區中部沖洪積細土平原區，地形平緩，地形坡降一般小于10‰，水力坡度相對較小，含水層厚度大，接受上游的側向徑流補給和河水的入滲補給，利于地下水富集，其ZK4、ZK5孔均位于沖洪積細土平原區，含水層巖性為含卵礫砂、礫砂，水位埋深16.6～90.9m，換算涌水量為9732.14～10181.97m3/d，賦存有第四系松散巖類孔隙水，富水性較好。

4.2 構造對地下水的控制作用

由于受巴哈托蓋依能塔哈-羊艾布拉克庫木山北部山前隱伏斷裂（F2）的影響，基底抬升呈隆起狀，部分地段基巖出露地表，形成獨立山包。在隆起西部，地下水流向由南向東北徑流，第四系松散巖類孔隙潛水受基底隆起的阻擋，潛水水位抬升，地下水溢出成泉。據ZK1鉆孔揭露第四系厚度151.35m，含水層巖性為含卵礫砂、礫砂，水位埋深33.22m；隆起東部，ZK3鉆孔揭露第四系厚度201m，含水層巖性為礫砂，水位埋深128.30m，斷層兩側水位相差懸殊，地下水運移至基底隆起一帶，以跌水的形式徑流匯入巴土蓋，跌水高度128m左右。

4.3 沉積相對地下水的控制作用

沖洪積礫質平原受地形坡降及水力坡度大，地層顆粒相對較粗的影響，地下水徑流條件較好，不利于地下水富集，富水性相對較差。據ZK3鉆孔揭露第四系厚度201m，0～201m為第四系上—中更新統含卵礫砂、含礫亞砂土、礫砂，水位埋深128.30m，換算涌水量小于3000m3/d。沖洪積細土平原區河床附近地段，地形平緩，第四系厚度較大，主要接受上游的側向徑流補給和河水的入滲補給，地下水流向由西向東，徑流條件較好，據ZK4孔揭露深度101.5m，0～101.5m為第四系上—中更新統含卵礫砂，含卵中粗砂、礫砂、粉砂質粘土，水位埋深16.6m；ZK5孔揭露第四系厚度400m，0～400m為第四系上—中更新統含卵礫砂，礫砂、含泥礫砂、含礫粘土互層，水位埋深90.9m，換算涌水量大于5000m3/d。沖洪積細土平原區大厚度的第四系松散沉積物為地下水的儲存、運移、分布提供了良好的空間，富水性較好。

5 地下水賦存條件及分布規律

在不同地質歷史時期，受地形地貌、地層巖性和構造的影響，各種因素不同程度地控制和影響著地下水的分布與埋藏，形成了2處第四系的沉積中心，為地下水的儲存、循環和運移提供了良好的場所，研究區賦存有基巖裂隙水、第四系松散巖類孔隙潛水。

5.1 基巖裂隙水

研究區基巖裂隙水主要分布于北部玉蘇普阿勒克塔格、中西部巴哈托蓋依能塔哈、南部的祁曼塔格山，含水層巖性以奧陶系凝灰巖及加里東期花崗巖為主。經歷多次斷裂活動，構造裂隙發育，巖體表層風化破碎，深部脈狀或帶狀裂隙縱橫交錯，裂隙間相互貫通，為基巖裂隙水的主要賦存場所、導水通道和集水廊道，具有統一的水力聯系；貫穿于基巖山區的斷裂帶，對地下水的控制作用較為明顯，大部分基巖裂隙水含水層被斷層切割出露，沿山前斷裂帶地下水以泉的形式呈東西向線狀排列溢出。山體還受溝谷切割程度的影響，在切割較深的山間溝谷處或洼地一帶風化裂隙、節理較發育，基巖裂隙水匯集并以泉水的形式在山間溝谷和洼地溢出。山區地下水的分布不僅受基巖裂隙發育特征的影響，還取決于其補給源的方式和大小。山區海拔3500～5397.3m，據氣象觀測資料，年降雨量大于50mm，南部山區降雨量較中西部及北部大，泉水流量受季節性降雨的影響，變化較明顯，總體表現為南部山區富水性較北部及中西部山區富水性大。

5.2 第四系松散巖類孔隙潛水

研究區內第四系松散巖類孔隙潛水主要分布于平原區，孔隙潛水分布受地形地貌、沉積厚度及構造等因素的控制，松散的沉積物為地下水提供了良好的含水介質，利于孔隙潛水的匯集，構成了地下水的儲存空間，其富水性有明顯的分帶規律，潛水含水層巖性為含卵礫砂、礫砂，結構松散、粒徑較大，含水層厚度72.7～150.8m，水位埋深16.6～128.30m。含水介質變化規律如下：水平方向上，由西向東，巖性顆粒由粗變細，顆粒分選性、磨圓度由差過渡為中等，西部為卵石、含卵礫砂；東部過渡為礫砂及含礫亞砂土；垂直方向上，上部為粗顆粒的含卵礫砂，下部為顆粒變細的礫砂，總體表現為沿河床沖洪積細土平原區較富水，向兩側沖洪積礫質平原富水性逐漸變弱。

6 地下水補、徑、排條件

研究區是一個區域上相對完整的水文地質單元，具有干旱區水文地質條件的一般規律，具有統一的滲流場，且有相對完整的補、徑、排條件。在普查區內由于山區地下水補徑排條件具有大致相同的水循環規律，而平原區地下水補、徑、排受斷裂及沉積物的影響相對復雜，地下水補給源為河流入滲、河谷潛流、大氣降雨入滲、山區及山前暴雨洪流入滲、山前基巖裂隙水側向補給等。地下水的總體流向與地形坡降趨勢相一致，以側向徑流為主，泉水溢出、潛水蒸發蒸騰為次的排泄方式。

7 地下水水化學特征

研究區地下水水化學類型及礦化度分布特征基本符合從山區至平原區的變化規律特征，山區的Cl·SO4-Na·Ca型水，礦化度小于1.0g/L。平原區中部地下水受河水影響，地下水交替強烈，補給條件良好，地下水水化學類型為HCO3·Cl-Na·Ca（Mg）型，礦化度小于1g/L；其南部的地下水受基巖裂隙水水化學影響，其水質同基巖裂隙水基本一致，地下水水化學類型為Cl·SO4-Na·Ca型，礦化度小于1g/L，在平原區2種類型交匯部分地下水水化學類型為Cl·HCO3-Na·Ca（Mg）型，礦化度小于1g/L。

8 結束語

綜上所述，通過對新疆高原極干旱大陸性氣候區域的地下水特征的研究，為新疆相對高海拔地區供水水文地質普查工作具有一定的示范作用，為城鎮或廠址選擇提供了水文地質依據，為下一步精準開展供水靶區水文地質勘查工作具有指導意義。