水文地质特征.doc

课程名称地下水科学概论 选题内蒙古自治区镶黄旗巴音塔铀矿水文地质特征 学 院地球科学学院 姓 名张建华 学 号2014050049 日 起2015.05.25 内蒙古自治区镶黄旗巴音塔铀矿水文地质特征 [摘要] 本项目的主要是通过对音塔铀矿矿区进行水文地质调查、水文地质编录、简易水文观测、了解了普查区水文地质特征，针对具有代表性的地段确定为水文地质试验地段，详细查明试验地段的水文地质条件及相关水文地质参数，研究含矿含水层水文地质特征，进一步了解该地区地下水的运动模式，查明下地水的补给区、径流区和排泄区。 [关键词] 区域水文地质特征 地下水的形成条件与分布规律 含水层特征 地下水的运移模式 1前言 巴彦塔拉盆地地处华北地台内蒙古地轴北缘的温都尔庙 西拉木伦加里东陆缘增生褶皱带内 ,是在海西褶皱基底之上发育起来的二连中新生代陆相伸展断陷盆地群南缘温都庙隆起带上的一个次级构造单元。由于该地区覆盖严重 ,1∶20 万的地质调查侧重于露头较好的盆地蚀源区 ,而对控盆构造、盆内构造、盆地盖层分布、地表水体的分布，构造对沉积体系的控制等缺乏宏观的研究。针对上述问题 ,利用遥感技术在研究区域性构造、隐伏构造、地层岩石分布、地貌纹理、水系变迁、地下水体埋深、类型，新构造运动等方面的独特优势 ,应用遥感地学分析的时空维理论 [3 ],加上地面调查验证 ,结合深部钻探 ,成功地解决了盆地的构造特征、构造演化问题 ,为盆地沉积体系的研究、成矿地质条件研究、成矿目标砂体的定位等基础地质问题研究奠定了基础。 1.1 目的任务 其主要任务是基本查明该矿床的地浸水文地质条件及相关水文地质参数，为现场地浸试验选段和布孔提供依据。水文地质编录、测井、试验和取样等工作，初步查明以条件 1、含矿含水层（含水层）的岩性、厚度、埋深，地下水位和含矿含水层（含水层）的顶底板隔水层的岩性、厚度及其发育程度、隔水性、稳定性。 2、含矿含水层（含水层）地下水的物理性质和常量化学组分、地下水的铀含量和水文地球化学环境。 1.2 主要技术工作及方法 通过野外地质孔的钻探施工、岩芯地质、水文地质和物探编录、综合测井（含伽玛测井）、室内岩矿石鉴定、岩矿石化学分析、粒度分析、渗透性测试、水化学分析结合遥感技术等一系列工作，获取与地浸采矿有关的一系列地质工艺和地浸水文地质参数。 2 区域水文地质特征 2.2 地形地貌 巴彦塔地区为内蒙古高原位于二连盆地南部边缘，海拔1196～1327m，地貌特征为低缓剥蚀性起伏丘陵高原地形，具体工作区一巴彦塔拉地区系指二连盆地腾格尔拗陷南缘伸向温都尔庙隆起的八个北东向凹陷之一，它是在温都尔庙加里东褶皱基底上发育形成的中新生代山间潮盆，平面上呈北东向“反S”狭长状，现代地势南高北低，西高东低，呈宽缓河谷状，其河谷主体中游呈北东向展布，在南西上游和北东下游呈近南北向，南东侧发育有A～H八条宽0.2～3Km、长 6～1 2Km的北西向支谷；北西侧有五登和赛鸟苏两大出水口；河谷盆地长约55Km，宽5～15Km。主、支谷总面积近1000Km2。矿床内地形高错不大，相对高差约4-10m，地形坡度2.5-15；地貌以草地为主，局部见有小范围的沙地及农田。综合所述，堆积作用是形成本区地貌形态的主要因素，而冲积作用则是塑造堆积地形面貌的两个主要外应力作用。主要地貌形态有河谷冲积平原河滩形、风积冲积平原沼地形、坨间甸地形、沙坨地形和微起伏平地形等。 气候为干旱到半干旱大陆型气候，有寒暑巨变的特点，春季风大，夏季较短，秋季早临，冬季多大风寒潮；年平均气温0～2℃，最热的7月份气温平均21．3℃，最高38℃；最冷的1月份气温平均．-1 5．3℃，最低-40℃，结冰期一般在1 0月份至翌年3月份冻土深度1．5～2．3m；年降雨量偏低，一般200300mm，年蒸发量2400mm，降雨多集中在7、8月份，且以暴雨居多，全年盛行偏西风，尤在4、5月份最甚，为5～9月份，最佳时间为8～9月份。 2.3 气象水文 工作区气候为干旱到半干旱大陆型气候，有寒暑巨变的特点，春季风大，夏季较短，秋季早临，冬季多大风寒潮；年平均气温0～2℃，最热的7月份气温平均21．3℃，最高38℃；最冷的1月份气温平均．-1 5．3℃，最低-40℃，结冰期一般在1 0月份至翌年3月份冻土深度1．5～2．3m；年降雨量偏低，一般200300mm，年蒸发量2400mm，降雨多集中在7、8月份，且以暴雨居多，全年盛行偏西风，尤在4、5月份最甚，为5～9月份，最佳时间为8～9月份。 在普查区范围内，地表水系不发育，无常年性河流，仅在各支谷和上游有间歇性季节河流和泄洪旱谷，雨季低洼淖尔有积水。 3 地下水的形成条件与分布规律 本区地下水的形成与分布受气侯、地形地貌、岩性、构造等因素控制。 干旱的大陆型气侯是造成本区区域性地下水贫乏的主要因素之一。本区雨量多集中在7～8月份，使地下水动态在雨季和旱季的差异较大。四周高中部低的宽缓河谷带状盆地地形地貌为地下水从盆缘向盆中迳流提供了有利的地势条件。盆地南东缘沟谷发育，有利于地下水的汇集与赋存并向盆地中心地带迳流。盆地中心靠北西盆缘及南西部中心低洼地带，由于地势高差的影响而形成了承压自流水区。盆地北西、北东各有地势较低的缺口，是盆地地下水向北部沙漠区迳流的排泄口。构造对地下水有着明显的影响控制作用。本区是构造作用所形成的断陷盆地，盆缘基岩为构造隆起区，构造裂隙的发育为大气降水的入渗提供了良好的通道，两条大的控盆断裂Fc1、Fc2是隆起区地下水向沉降区迳流并形成承压自流水的主要控制因素；北西盆缘的控盆断裂Fc1及附近同方向断裂Fc3具有导水作用（见图1、2），从而使盆地盖层中不同含水层发生水力联系，并改变了地下水的迳流方向[5]。 盆地基底及盖层的岩性特征则反映地下水水量的贫富。盆缘隆起区的基岩裂隙潜水因岩性差异而贫富不均，南东缘的花岗岩体构造裂隙、风化裂隙均较发育其含水层的富水性比北西缘火山岩较好。盆地盖层岩性的不同形成不同的水文地质构造层上部水文地质层为第四系松散岩类孔隙潜水含水层，岩性为冲洪积砂砾石，水动态受季节影响较大；下白垩统巴音花群赛汉组K1bs河流相砂体与局部少量新近系N2底部砂砾混积层构成了中部水文地质层，含水层厚度较大，透水性较好；腾格尔组K1bt的扇三角洲相砂体颗粒胶结程度较好，相变大，砂体薄，透水性较差，形成下部水文地质层；盆地大面积的新近系湖相泥岩的超覆，成为中、下部水文地质层碎屑岩类孔隙水的区域性隔水顶板，影响了地下水的补给。 由于以上各种因素的影响，致使本区在不同地段地下水的形成与分布有所差异；盆缘的低山丘陵区为地下水的补给区，分布基岩裂隙潜水；呈长廊形的主谷和洼地及沟谷状的支谷为地下水的迳流区，主谷中多分布碎屑岩类孔隙承压水，在主谷洼地及支谷多分布有松散岩类孔隙潜水。 3.1 构造运动对地下水影响 F3 是一条山前控盆断裂。因局部发育较宽的硅化带 ,在 TM7 TM4 TM1 影像上清晰可辨 ,硅化带在地貌上呈小圆包状凸起的正地形或呈带状产于下盘岩体 NW 侧 ,色调呈青灰色。上下盘地貌和岩性差异也较明显 ,上盘影纹宽广圆滑、波状 ,下盘影纹网脊状明显 ,反映了砂砾岩与花岗岩地貌上的差异。此断裂走向 55～60,倾向 320325,地面追索其倾角为 55～60,宽 2～50 m 不等 ,长 40 km。其下盘为燕山早期花岗岩和石英闪长岩 ,上盘为盆内巴彦花群砂砾岩和 N2泥岩。腾格尔期沉积中心移至靠近 F 3 一侧 ,沉积厚度明显大于 NW 侧 ,物源也以 ES侧花岗质为主 ,反映 F 3 的主活动发生在腾格尔期。而现代水系地貌特征显示该断裂晚期活动不明显图 1 。 F 2 与 F 3 平行 ,倾向 NW ,它为 K 1b 地层出露的NW 边界 ,K 1b 地层仅在 F 2 与 F 3 夹持区出露 ,野外调查和钻探均证实夹持区至少抬升了几 10 m ,夹持区的抬升使“古斯贵 道劳呼都格”地段的巴彦花群砂砾岩以“天窗”形式直接出露 ,或 N 2 的红色泥岩厚度减薄。断裂在辉腾东南 1 km 处露头上显示正断层性质。此断裂早期与 F 3 一起控制了扇三角洲相带的空间展布 ,扇三角洲前缘相带明显受 F 2 控制 图1 [8] ,晚期控制了赛汉期古河道的展布图 2 。 图 1 盆地 NE 段腾格尔晚期扇三角洲沉积体系分布图 1 下二叠统 ; 2 上侏罗统 ; 3 燕山期花岗岩 ; 4 巴彦花群 ; 5 上新统宝格德乌拉组 ; 6 更新统 ;7 遥感解译断裂 ; 8 环形构造 ; 9 见矿孔 ; 10 扇三角洲平原 ; 11 扇三角洲前缘 ; 12 前扇三角洲 图 2 盆地 NE 段赛汉塔拉期河流体系沉积分布图 1 下二叠统 ; 2 上侏罗统 ; 3 燕山期花岗岩 ; 4 巴彦花群 ; 5 上新统宝格德乌拉组 ; 6 更新统 ;7 遥感解译断裂 ; 8 环形构造 ; 9 见矿孔 ; 10 河流相 3.2 新构造运动特征 盆地中的水系展布和地貌特征清楚地显示了新构造活动的特点插页彩片 1 。1 盆地 NE 段其两侧的 NW 向支水系呈不对称分布 ,东南侧水道长而稀疏 ,为缓坡 ,表明盆地 ES 缘活动较弱 ;NW 侧水系的水道短而密集 ,近代冲积扇广布 ,且 NW 侧山系遭侵蚀 ,下切强烈 ,表明 F 1 上下盘正断活动的差异升降较大。2 盆地 NW 侧出山口的冲积扇及水系均左行同步弯曲 ,反映了 F 1 断裂的左行持续扭动。3 NE 向断裂行扭动时 ,促使了 NNE、近 SN向的张扭性断裂的复活。 4 从赛汉期古河道图 2 、更新世河道沉积 插页彩片 1 、现代河道 插页彩片 1 由东南向北西依次分布来看 ,河道迁移方向是由盆地东南缘向北西缘迁移。表明盆地东南缘在逐步抬升 ,北西缘在下降。从晚更新世以来 ,区域应力场又产生较大的变化 ,以 SN 向挤压隆升为主 ,主要表现为内蒙古高原的隆起及其北部第四纪阿巴嘎旗玄武岩的喷发。在该期构造应力作用下 ,盆地中的 NE 向断裂产生左旋正断活动 ,而且以盆地 NW 缘 F 1 活动为主 ,同时派生NNE 和近 SN 向的切过 N2b 的张扭性断裂。[11] 4 地下水信息的遥感解译 地下水的补给、运移和排泄对铀矿化形成起着重要作用。地下水信息的提取可以通过两个途径实现 ,一方面利用地表植被信息 ,另一方面利用岩石因含水量不同而显示不同的热辐射信息。巴彦塔拉盆地位于浑善达克沙漠的南缘 ,地表径流为间歇性河流 ,常年大部分时间为干枯河床 ,因此 ,地表植被的发育程度 ,在一定程度上可以反映地下水的富集程度。（插页彩片 2） 为 TM6 TM4 TM1 假彩色合成影像 ,其中 6 波段反映地表岩石热辐射的高低 ,4 波段反映植被信息 ,1 波段反映地表水体信息。地下水富集时 ,地表岩石温度相对较低 ,呈暗色调 , 同时因富水地表植被也较发育 ,而呈现黄绿色调。插页彩片 2上可以明显地发现一条近东西向展布的地下水富集古巴彦塔拉盆地构造与铀矿化的遥感地质研究构造对地下水有着明显的影响控制作用。本区是构造作用所形成的断陷盆地，盆缘基岩为构造隆起区，构造裂隙的发育为大气降水的入渗提供了良好的通道，两条大的控盆断裂Fc1、Fc2是隆起区地下水向沉降区迳流并形成承压自流水的主要控制因素；北西盆缘的控盆断裂Fc1及附近同方向断裂Fc3具有导水作用，从而使盆地盖层中不同含水层发生水力联系，并改变了地下水的迳流方向。带 ,西起加不斯一带 ,东至巴格达布斯 ,流向与 NW向地表径流方向明显不一致。加不斯一带为裂隙发育的燕山晚期花岗岩 ,富含地下水 ,其西侧不远为一面积不大的巴彦花群“天窗”出露区 ,两者均为该带地下水补给区 ,因此 ,其中沟谷植被相对发育 ,地表岩石也呈暗色调。巴格达布斯一带为地下水排泄区 ,色调最暗 ,排泄的地下水又汇成丰富的地表径流。两者之间为地下水径流区 ,呈明显的暗色调。地下水途中流经 F 21 断裂 ,含铀、含氧的地下水因遭遇沿断裂上升的还原气液而被还原。盆地基底及盖层的岩性特征则反映地下水水量的贫富。盆缘隆起区的基岩裂隙潜水因岩性差异而贫富不均，南东缘的花岗岩体构造裂隙、风化裂隙均较发育其含水层的富水性比北西缘火山岩较好。盆地盖层岩性的不同形成不同的水文地质构造层上部水文地质层为第四系松散岩类孔隙潜水含水层，岩性为冲洪积砂砾石，水动态受季节影响较大；下白垩统巴音花群赛汉组K1bs河流相砂体与局部少量新近系N2底部砂砾混积层构成了中部水文地质层，含水层厚度较大，透水性较好；腾格尔组K1bt的扇三角洲相砂体颗粒胶结程度较好，相变大，砂体薄，透水性较差，形成下部水文地质层；盆地大面积的新近系湖相泥岩的超覆，成为中、下部水文地质层碎屑岩类孔隙水的区域性隔水顶板，影响了地下水的补给。[5] 5 地下水参数的物理解译 5.1、岩石密度和湿度的确定 将样品送到驻地后，应及时打开密封塑料袋，挂掉泥浆并将样品表面的易掉碎粒用刷子刷掉。用天平称湿样品质量，采用烘干法，要求烘干温度不大于115℃，以最后两次称其质量相对误差小于1时，认为样品已符合湿度测量要求，称其稳定干质量。湿度计算公式如下 表5-1 矿（岩）石湿度测量结果表 序号 工程号 样品号 取样位置m 矿石特征描述 矿石湿度 1 zk159-144 xtz-01 350.95-351.05 砂砾岩 4.522 2 zk159-144 xtz-02 351.05-351.15 砂砾岩 4.236 3 zk159-144 xtz-03 351.15-351.25 含砾粗砂岩 4.553 4 zk159-144 xtz-04 351.25-351.35 含砾粗砂岩 3.631 5 zk159-144 xtz-05 351.35-351.45 含砾粗砂岩 4.135 6 zk159-144 xtz-06 351.45-351.55 含砾粗砂岩 3.857 7 zk167-164 xtz-01 135.51-135.61 砂砾岩 4.651 8 zk167-164 xtz-02 135.61-135.71 砂砾岩 4.823 9 zk167-164 xtz-03 135.71-135.81 砂砾岩 4.762 10 zk167-164 xtz-04 135.81-135.91 砂砾岩 4.734 11 zk167-164 xtz-05 135.91-136.00 砂砾岩 4.776 12 zk0-3 xtz-01 118.46-118.61 粗砂岩 7.831 13 zk0-3 xtz-02 118.61-118.76 粗砂岩 7.676 14 zk0-3 xtz-03 118.76-118.91 粗砂岩 7.753 15 zk0-3 xtz-04 118.91-119.07 中砂岩 6.526 16 zk0-3 xtz-05 119.07-119.23 中砂岩 6.796 17 zk32-35 xtz-01 120.80-120.90 中砂岩 6.774 18 zk32-35 xtz-02 120.90-131.00 中砂岩 6.399 19 zk32-35 xtz-03 131.00-131.10 中砂岩 6.627 20 zk8-11 xtz-01 104.19-104.29 中砂岩 7.200 21 zk8-11 xtz-02 104.29-104.39 中砂岩 7.176 22 zk8-11 xtz-03 104.39-104.49 中砂岩 7.143 B 式中 B矿石湿度，用百分数表示； m1湿样品质量，单位为克（g）； m2干燥样品质量，单位为克（g）。 本次岩石湿度测量工作共对5个孔22个样进行了测量，具体结果如下表。 由上表可知，希锡地段矿石湿度平均值为4.453，呼和地段的矿石湿度为7.030。 岩石密度测量采用石蜡法确定，其具体步骤为 a.首先用天平称样品质量（此时样品已烘干），用细线将样品捆好，放入温度保持在50℃60℃的石蜡中进行封蜡，使样品上的石蜡不出现针眼。测定封蜡样品的质量； b.往容器中注水至导管水流出，当水不流出时容器中的水保持在一个稳定的水平处。将细线捆好样品，慢慢地放入容器中，当样品完全浸入书中，被样品排出的水通过导管流入量杯，直至导管水不流出为止。测量被样品排出的水的体积，即为封蜡样品的体积。 c.按公式6-10计算封蜡样品中蜡的体积 v1 式中 v1封蜡样品中蜡的体积，单位为立方厘米cm3; m2封蜡样品的质量，单位为克g； m3样品封蜡前的质量，单位为克g。 d.按以下公式计算样品的密度值 ρ 式中 ρ矿石密度值，单位为克每立方厘米g/cm3； v2封蜡样品的体积，单位为立方厘米cm3。 密度样与湿度样是取的同样的样品，共22个。具体结果见下表。 表5-2 矿（岩）石密度测量结果表 序号 工程号 样品号 矿石特征描述 矿石密度 ρg/cm3 1 zk159-144 xtz-01 砂砾岩 2.241 2 zk159-144 xtz-02 砂砾岩 2.113 3 zk159-144 xtz-03 含砾粗砂岩 2.356 4 zk159-144 xtz-04 含砾粗砂岩 2.162 5 zk159-144 xtz-05 含砾粗砂岩 2.214 6 zk159-144 xtz-06 含砾粗砂岩 2.292 7 zk167-164 xtz-01 砂砾岩 2.170 8 zk167-164 xtz-02 砂砾岩 2.203 9 zk167-164 xtz-03 砂砾岩 2.181 10 zk167-164 xtz-04 砂砾岩 2.127 11 zk167-164 xtz-05 砂砾岩 2.161 12 zk0-3 xtz-01 粗砂岩 2.131 13 zk0-3 xtz-02 粗砂岩 2.143 14 zk0-3 xtz-03 粗砂岩 2.095 15 zk0-3 xtz-04 中砂岩 2.101 16 zk0-3 xtz-05 中砂岩 2.185 17 zk32-35 xtz-01 中砂岩 1.951 18 zk32-35 xtz-02 中砂岩 2.041 19 zk32-35 xtz-03 中砂岩 1.995 20 zk8-11 xtz-01 中砂岩 2.005 21 zk8-11 xtz-02 中砂岩 2.025 22 zk8-11 xtz-03 中砂岩 2.047 由上表可知，希锡地段的样品平均密度为2.199g/cm3，呼和地段的样品平均密度为2.051 g/cm3。 6 地下水类型及含水层特征 根据地下水的赋存条件及水力特征，将本区地下水划分为基岩裂隙潜水、松散岩类孔隙潜水及碎屑岩类孔隙承压自流水三大类。[2] （1）基岩裂隙潜水 分布于盆缘的隆起区，盆地南东缘以燕山期侵入岩分布最广，含水层岩性为粒粗、性脆及裂隙发育的花岗岩、花岚斑岩及钾长石英斑岩。含水层富水性受气侯影响较大，北缘多为下二迭统、上侏罗统的火山岩，含水层岩性主要为凝灰岩、流纹岩、安山玢岩及浅变质砂岩，富水性较差。 （2）松散岩类孔隙潜水 主要分布于西部赛音乌苏泄洪旱谷、各支谷及盆地中部洼地中,含水层岩性为第四系洪积砂砾石，且受季节影响明显，旱季与雨季相差甚大。 （3）碎屑岩类孔隙承压自流水 分布于主谷大部分地区，在呈南北向展布的盆地上游地区，九支箭一带埋藏较丰富的承压自流水，含水层岩性为下白垩统k1b砂砾岩,上部有几米厚的新近系砂砾岩。 盆地中下游地区，由于埋藏条件和沉积环境的不同，含水层有以下三种类型第三系新近系N2含水层、下白垩统赛汉组K1bs含水层及下白垩统腾格尔组 K1bt含水层。第三系新近系N2含水层岩性为砂砾岩、含砾砂岩及中粗砂岩，厚度小于10m，与赛汉组含水层水力联系密切；此层在盆地中部可形成自流水区。 6.1 地下水的补给、迳流、排泄条件 本区地下水的补给、迳流与排泄条件是由盆地的边界条件和各种自然条件所共同决定的。盆地南东蚀源区有南西一北东向的现代区域分水岭，西缘和北西缘均为现代局部分水岭，盆地北西角和北东角各有通向北部浑善达克沙漠的缺口, 这一特定的边界条件，决定了盆地地下水的补给来源主要是靠周边基岩裂隙水的侧向渗入补给，亦决定了其排泄方式主要是由盆地缺口向北泄于沙漠。普查区内地下水由东西向展布，东起加不斯一带，西至巴格达布斯，流向与北西向地表径流方向明显不一致。加不斯一带为裂隙发育的燕山晚期花岗岩，富含地下水，其西侧不远为一面积不大的巴彦花群“天窗”出露区，两者均为该普查区地下水补给区，因此，地下水在不长的流程内基本经历了补给、迳流、排泄这一较为完整的循环过程见图6-1。 图6-1 盆地NE段赛汉塔拉期地下水补给图及河流体系沉积分布图 一补给条件 本区地下水主要靠大气降水的垂直渗入补给。基岩裂隙潜水分布区是地下水的补给区，因其地形起伏、高差较大、植被稀少，不利于降水的套渗，但裸露岩石发育的各种裂隙却是降水入渗的良好通道；盆地盖层中松散岩类孔隙水分布区不但是地下水的迳流区亦是重要的降水入渗补给区，同时还接受基岩裂隙水的侧向补给；碎屑岩类孔隙水因受新近系泥岩层的屏蔽，主要靠基岩裂隙水的侧向补给。另外，在芒黑特地段乌兰楚鲁一带出露下白垩统巴音花群腾格尔组K1bt扇三角洲相砂体，有利于降水的入渗，形成盆地内碎屑岩类孔隙水的小面积补给区，在呼和地段加不斯一带为裂隙发育的燕山晚期花岗岩，有利于降水的入渗补给，富含地下水为该区主要的补给区。 二迳流条件 基岩裂隙潜水接受降水的补给后，沿沟谷自高而低运移，一部分补给碎屑岩类承压水，一部分补给松散岩类孔隙潜水。 盆地地下水的迳流方向基本与盆地地形总的由南东向北西、由南西向北东逐渐倾斜的变化方向相一致。松散岩类孔隙潜水总是沿着沟谷的展布方向运移，一部分汇集于赛乌苏旱谷中自南向北流入沙漠，一部分汇集于盆地北西侧山前地带串珠状淖尔中。碎屑岩类孔隙承压水在上游九支箭至上宝冷高勒一带由南向北迳流，大部分经西北角出水口流入沙漠，少部分进入中下游含水层；在中下游，则由地势高的南东侧向盆地中心地带迳流，然后转向北东方向，经东北角的出水口流入沙漠。而在普查区加不斯一带为裂隙发育的燕山晚期花岗岩，富含地下水，其西侧不远为一面积不大的巴彦花群“天窗”出露区，两者均为该带地下水补给区，巴格达布斯一带为地下水排泄区，排泄的地下水有汇集成丰富的地表径流，两者之间为地下水径流区。 三排泄条件 本区地下水的排泄方式有三种 1、蒸发排泄盆地北西侧山前地带的串珠状淖尔是本区潜水蒸发排泄源区，另外，在松散岩类孔隙潜水分布区，由于水位埋深较浅也能引起蒸发排泄。 2、地下迳流排泄潜水与承压水均存在地下迳流排泄，盆地北部、北东部的三个缺口是地下水向北部沙漠进行迳流排泄的主要通道。在加不斯-道劳呼都格一带 ，地下水的运移一部分只能沿赛汉塔拉组古河道的砂体运移，另一部分可能沿北东、北西及近东西向断裂运移在巴格达布斯一带为地下水排泄区，形成地表径流，在芒黑特地段，F2断裂可能构成了该地段地下水良好的排泄通道。 3、人工开采排泄本区民井星罗棋布，自流井及机井也为数不少，是消耗地下水的方式之一。 7 普查区水文地质条件 参考前人对该区水文地质工作成果可知，巴彦塔拉地区位处阴山山地水文地质区与内蒙古高原水文地质区的接接地带，属山间盆地水文地质亚区。区内水系不发育，地表径流为间歇性河流，常年大部分时间为干枯河床，仅在上游有一条时断时续的赛乌苏泄洪旱谷，中游北西盆缘有橼状季节性小掉尔～乌兰淖尔、哈尔淖尔、巴格达布斯淖尔及包尔胡吉尔淖尔等。 7.1 含水层与隔水层划分 巴彦塔拉地区位处阴山山地水文地质区与内蒙古高原水文地质区的接接地带，属山间盆地水文地质亚区，区内分布巨有的中新生界碎屑岩及松散堆积层，形成了丰富的孔隙潜水和孔隙裂隙承压水。根据各地段岩性分布特征，各含水层与隔水层的划分及其地下水类型见（表7-1）。 表7-1 巴彦塔拉铀矿床各地段含水层与隔水层的划分简表 地 段 序 号 含水层 隔水层 地层 代号 地下水 类 型 希 锡 1 第四系松散砂含水层 新近系砖红色泥岩 Q 潜水 2 白垩系下统腾格尔组含水层 白垩系下统下段顶部黑色色泥岩 Kbt 承压水 芒 黑 特 1 第四系松散砂含水层 新近系砖红色泥岩 Q 潜水 2 白垩系下统赛汉组含水层 白垩系下统赛汉组顶部灰绿泥岩 Kbs 承 压 水 3 白垩系下统腾格尔组上段含水层 白垩系下统腾格尔组下段顶部灰黑色泥岩 Kbt 4 白垩系下统腾格尔组下段上部含水层 白垩系下统腾格尔组下段下部灰黑色泥岩 呼 和 1 第四系松散砂含水层 新近系砖红色泥岩 Q 潜水 2 白垩系下统赛汉组上段含水层 白垩系下统赛汉组下段顶部灰蓝色泥岩 Kbs 承 压 水 3 白垩系下统赛汉组下段上部含水层 白垩系下统赛汉组下段下部灰黑色泥岩 4 白垩系下统腾格尔组含水层 白垩系下统腾格尔组下段顶部灰黑色泥岩 Kbt 上表中，希锡、芒黑特、呼和地段第二个含水层为含矿含水层，这里所谓的含矿含水层，系指赋存矿体的含水层。 在希锡和芒黑特地段白垩系上统腾格尔组上段含矿含水层是本项目研究的重点，而呼和地段赛汉组上段为本次项目研究的重点。 7.2 含水层特征 盆地中下游地区分布大面积的下白垩统巴音花群K1b为找矿目的层，且赋存大量碎屑岩类孔隙承压水，其含水层特征及其分布规律，地下水的赋存条件等。 1、第四系松散层含水层（Q） 第四系松散层含水层是矿床最上部含水层，为一套风积、冲积、冲湖积和冰水沉积而成的巨厚松散堆积物。其地层结构表现为粉质粘土、粘土、粉土隔水层与细沙、中细砂含水层呈交替互层产出。根据钻孔揭露，上部砂体厚度较大，中部为粉砂岩、砂岩与粘土、粉质粘土互层，砂体厚度较薄；下部砂体稳定，该含水层赋存孔隙潜水。该类型地下水是当地居民生产生活的主要供水水源。 2、下白垩统巴音花群k1b含水层特征及分布 1赛汉组K1bs含水层特征 下白垩统巴音花群赛汉组是一套河流沉积体系，局限分布在盆地中心地带的塔拉乌苏、芒黑特、呼和等三个地段，在不同地段其含水层特征各不相同 塔拉乌苏地段，含水层为条带状近东西向展布的河道砂体，厚度最大可达200m；岩性为白发黄、浅灰发白、浅灰色含砾砂、粗～中砂，磨圆度和分选性均较好，透水性较好。 芒黑特地段为一套河流沉积体系，发育河道相和砂坝相砂体，河道相含水层也具单层结构；岩性为浅灰色含砾砂、粗一中砂，磨圆度及分选性较好，透水性中等。 呼和地段从南东蚀源区到五登出水口一带为一套辫状河沉积体系，发育河道相和砂坝心滩相砂体。岩性为浅蓝，浅灰发蓝色含砾粗一中砂、中一细砂，磨圆度及分选性均好，泥质疏松胶结，肉眼观察透水性中等， 其岩性在从南东蚀源区到乌登呈规律性变化，岩石粒度由粗变细依次为砂砾、含砾砂、粗一中砂、中～细砂，颜色由浅黄变至白色发黄乃至浅灰发兰，磨圆度及分选性由差变好；肉眼观察透水性较好。该地段中部至北西一带为盆地中上游地下水局部汇集区。 赛汉组含水层均具有新近系粘土质红层顶板和腾格尔组湖相泥岩和泥页岩底板，在局部地段与新近系底部含水层水力联系密切，有时甚至混为一层；与腾格尔组含水层水力联系较差，只在局部的呼和地段由于构造导通而与其发生水力联系。 2腾格尔组K1bt含水层特征 腾格尔组是一套山前扇三角洲入湖沉积体系，其物源主要来自南东蚀源区，因此其岩性岩相特点在由南东向北西方向上呈规律性变化；盆地北西半区为湖相泥岩区，南东半区的扇三角洲区自南东盆缘向盆地中心地带依次发育。山前扇根、三角洲平原以及三角洲前缘；致使腾格尔组含水层也具有从南东向北西方向上层数变多、单层厚度变薄乃至尖灭、岩性粒度变细的特点。扇根相含水层一般为单层或少层，岩性为浅灰发白色砾岩、砂砾岩、含砾砂岩、粗砂岩；致密的高岭土化泥质胶结和较差的分选性及磨圆度使含水量的透水性大大减弱。 7.3 隔水层特征 1、非含矿含水层的隔水层特征 在希锡地段白垩系下统腾格（K1bt）隔水顶板岩石为灰黑色、黑色泥岩，厚度10～50m，平均厚度35m，基本未揭穿隔水底板，偶尔见到薄层黑色泥岩，厚约0.01～0.30m。在芒黑特、呼和地段白垩系下统赛汉组（K1bs）隔水顶板为砖红色、黑色、蓝色泥岩，厚度40～90m，平均厚度60m，分布稳定，隔水性良好。 2、含矿含水层的隔水层特征 在希锡地段白垩系下统腾格尔组（（K1bt）含矿含水层隔水顶板为砖红色、紫红色、黑色泥质粉砂岩及黑色泥岩共同组成，顶板岩石致密、坚硬、不透水，隔水作用良好，未揭穿其隔水底板；在呼和、芒黑特地段白垩系下统赛汉组（K1bs） 含矿含水层隔水顶底板，岩石由灰色、灰色黑色、黑色泥质粉砂岩及黑色泥岩共同组成,以黑色泥岩为主。其底板埋深158.68～185.43m，该类岩石致密、坚硬，隔水作用良好。 7.4 水文地质结构特征 该矿床具有多元的水文地质结构，在希锡地段其中白垩系下统腾格尔组含水构造以泥-砂为主，未揭穿隔水底板；在芒黑特、呼和地段其白垩系下统赛汉组含水构造具备泥-砂-泥结构，尤其是含矿含水层泥-砂-泥结构较好，上下隔水岩层厚度较大，隔水性好，为铀矿的形成提供有利条件。 7.5 水动力条件 本区地下水迳流大致在两个方向上进行，一是由地势高的南东缘向中心地带迳流横向，二是在中心地带由南西向北东方向迳流纵向，均为承压水层间运移。另外，目的层地下水与新近系地下水水力联系密切，在巴彦塔拉苏木北部一带形成自流水区。 8 结论 通过本次工作基本查明了该区域地下水的特征，地下水分布，确定了该区域地下水的补给区，径流区、排泄区，以及地下水类型，赋存条件，根据以往地质工作和钻探揭露情况，了解含水层、隔水层透水性，岩性以及空隙度，大致了解地下水的流向，水力梯度，进一步确定地下水的主要来源和地下水空间分布，通过水分析化学，查明地下水的化学成分，确定地下水中的有害物质，为当地人民群众健康用水提供一份保障。 参考文献 [1] 于炳义,杜绍敏,李学成.水文地质数值模拟问题的讨论[J].黑龙江水专学报.200202 [2] 中国地质大学武汉环境工程与水文地质系简介[J].地质科技情报.200201 [3] 朱国祥,王峰,陈雷.中关村中心区水文地质及工程地质特征[J].工程勘察.200206 [4] 杜绍敏,宋冰.水文地质数值模拟的立足点[J].东北林业大学学报.200303 [5] 钱小鄂.广西水工环地质回顾[J].南方国土资源.200411 [6] 杨泽元,王文科,孔金玲,乔晓英.水文地质空间信息标准化初探[J].工程勘察.200405 [7] 翁晓鹏,王文科,曹建成,孔金玲,乔晓英.水文地质空间信息系统的设计与实现[J].测绘技术装备.200504 [8] 34届国际水文地质大会将在京召开[J].地质装备.200602 [9] “十一五”期间,我国水文地质工作将重点围绕以下四个方面进行[J].水文地质工程地质.200602 [10] 苏学斌,张明瑜,姚益轩,阙为民.地浸矿山地质与水文地质合理指标的确定[J].中国矿业.200603 [11] 覃小群,蒋忠诚.表层岩溶带及其水循环的研究进展与发展方向[J].中国岩溶.200503 [12] 张林.贵州大小井地下河流域表层岩溶带结构及岩溶水开发[J].贵州地质.200401 [13] 梁小平,朱志伟,梁彬,关碧珠,邹胜章.湖南洛塔表层岩溶带水文地球化学特征初步分析[J].中国岩溶.200302 [14] 劳文科,李兆林,罗伟权,梁彬.洛塔地区表层岩溶带基本特征及其类型划分[J].中国岩溶.200201 [15] 蒋忠诚,王瑞江,裴建国,何师意.我国南方表层岩溶带及其对岩溶水的调蓄功能[J].中国岩溶.200102 [16] 刘 志 宏 ，任延 广 ，李春柏 ，等 ．海拉尔盆地乌尔逊一贝 尔 凹陷的构造特征及其对油 气成藏的影响 [J]．大地构造与成矿学 ，2007，3l2 l5l l56． [17] 吕延 防 ，沙子萱 ，付晓飞 ，等 ．断层垂向封闭性定量评价方法及 其应 用 [J]．石油学报 。2007，2853438． [18] 付广 ，王有功 ．断裂活动时期的向开启程度识别方法及 其应 用[J]．油气地质与采 率 。2007，144l2一 l4． [19] 何登发．不整合面的结构与 油气聚集[J]．石油勘探与开发。2007，3421422o1． [20] 付广 ，许泽剑 ，韩冬玲，等 ．不整合面在油气藏形成中的作用 [J]．大庆石油学院学报 ，200l。251l一4． [21]王艳忠 ，操应长 ，王淑萍，等 ．不整合空间结构与油气成藏综 述 [J]．大地构造与成矿 学 。2006，303326330． [22] 张建林 ．地层不整合对油气运移和封堵的作用 [J]．油气地质与采收率 2005。l2226 29． [23] S. Stadler,M. Geyh,D. Ploethner,P. Koeniger.The deep Cretaceous aquifer in the Aleppo and Steppe basins of Syria assessment of the meteoric origin and geographic source of the groundwater[J]. Hydrogeology Journal . 2012 6 [24] C. Serdar Bayari,N. Nur Ozyurt,Susan Kilani.Radiocarbon age distribution of groundwater in the Konya Closed Basin, central Anatolia, Turkey[J]. Hydrogeology Journal . 2009 2 [25] Rachmat Fajar Lubis,Yasuo Sakura,Robert Delinom.Groundwater recharge and discharge processes in the Jakarta groundwate