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新疆尼勒克縣胡吉爾臺(tái)勘查區(qū)水文地質(zhì)條件分析

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 新疆尼勒克縣胡吉爾臺(tái)勘查區(qū)水文地質(zhì)條件分析

強(qiáng)

摘要:本文通過(guò)前人資料,結(jié)合水文地質(zhì)調(diào)查,分析了胡吉爾臺(tái)勘查區(qū)的水文地質(zhì)條件及地下水類型,查明了該區(qū)各地層的含水性的分布,為以后施工提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞:水文地質(zhì);地下水;富水性

1、概況

1.1、地形地貌

新疆尼勒克縣胡吉爾臺(tái)勘查區(qū)區(qū)域上位于新疆北部中天山西段的尼勒克山間坳陷盆地,地勢(shì)上呈現(xiàn)出一南高北低的由東向西傾斜的狹長(zhǎng)的喀什河谷地,盆地北界發(fā)育東西向延伸的科—博帶南緣斷裂,為一高角度逆沖斷層,具隔水性;南部邊界為鐵木里克斷裂,東西延伸,同樣具有阻水性。在這兩個(gè)隔水邊界之間形成以侏羅系構(gòu)造層為主體,東西向延伸,東部狹      窄西部相對(duì)寬緩獨(dú)立水文地質(zhì)單元。

1.2、氣象

礦區(qū)屬大陸性北溫帶氣候,夏季溫和濕潤(rùn)、降水充沛,冬季寒冷,積雪較深,年溫差和晝夜溫差大。根據(jù)伊犁尼勒克種蜂場(chǎng)水文站氣象觀測(cè)資料,礦區(qū)多年平均氣溫5—7℃,歷年極端最高氣溫37.9℃(197983日),極端最低氣溫-39.9℃(1969128日),最冷月平均氣溫-9.3℃(1月);多年平均年降水量353.4mm,多集中在4—9,日最大降水量33.4mm;多年平均蒸發(fā)量1471. 8mm;多年平均相對(duì)濕度69%,多年平均日照時(shí)數(shù)2795.8h,無(wú)霜期為103d,多年平均風(fēng)速2.5m/s,最大風(fēng)速24m/s,風(fēng)向W;10月至翌年3月為冰凍期,最大凍土深度1.5m左右。全年最大積雪深度約2.4m ,多年平均積雪日數(shù)113d

1.3、水文

喀什河種蜂場(chǎng)—烏拉斯臺(tái)-胡吉爾臺(tái)段自礦區(qū)東部經(jīng)礦區(qū)東北邊外圍流向礦區(qū)西北部外圍,為該區(qū)最大河流,胡吉爾臺(tái)段以上河段為喀什河的上游段,河道平均比降為8 ‰??κ埠佑蓶|向西縱貫工作區(qū)北部。1988627日,喀什河發(fā)生了有實(shí)測(cè)資料以來(lái)的最大一次洪水,據(jù)烏拉斯臺(tái)水文站觀測(cè)資料,洪峰流量為1010 m3/s,據(jù)調(diào)查當(dāng)?shù)?/span>歷史最高洪水位約1425m,洪水重現(xiàn)期為70年。

2、區(qū)域水文地質(zhì)

區(qū)域地下水類型主要為松散巖類孔隙水及基巖裂隙水,其水文地質(zhì)特征及分布見(jiàn)表1。

1                        區(qū)域地下水類型及特征

地下水類型

層位代號(hào)

水文地質(zhì)特征

備注

松散巖類孔隙水

Q4apl

賦存于第四系全新統(tǒng)沖洪積(Q4apl)砂礫石層中,分布于喀什河谷及各支流兩側(cè),由砂礫石及亞砂土組成。疏松多孔,無(wú)膠結(jié),散體狀。接受大氣降水或地表水的滲入補(bǔ)給,形成孔隙水。單泉流量為0.5—1.0L/s,弱富水性含水層。

水質(zhì)基本 良 好,均為當(dāng)?shù)厝诵箫嬘盟础?o:p>

基巖裂隙水

Eh

由第三系一套巨厚層磚紅色、灰白色礫巖、含礫粗砂巖與砂質(zhì)泥巖組成,為含水層,區(qū)域分布主要在本區(qū)外圍北部,接受大氣降水或地表水的滲入補(bǔ)給,形成孔隙裂隙水。區(qū)內(nèi)零星出露,ZK820孔揭露厚度最厚達(dá)441.00m。ZK623抽水試驗(yàn)單位涌水量q=0.009l/sm,含水層富水性弱。

J2x

賦存于中侏羅系西山窯組(J2x)碎屑巖中,由孔隙、節(jié)理、裂隙、層理、片理接受大氣降水或地表水的滲入補(bǔ)給,形成層間孔隙裂隙水。在巖層地表淺部地帶形成風(fēng)化裂隙水。單泉流量0.01—0.5L/s,弱富水性含水層。在巖層深部地帶,由于地應(yīng)力及靜水壓力的作用,層間孔隙裂隙水具有承壓性質(zhì)。

J1s+b

賦存于下侏羅三工河組(J1s)及八道灣組(J1b)碎屑巖中,孔、裂隙、層理、節(jié)、片理發(fā)育,接受大氣降水或地表水的滲入補(bǔ)給,形成層間孔隙裂隙水。在巖層地表淺部地帶形成風(fēng)化裂隙水。單泉流量1—10L/s,中等富水性含水層。巖層深部地帶由于地應(yīng)力及靜水壓力作用,層間孔隙裂隙賦存承壓水。

P2t

賦存于上二疊系鐵木里克組(P2t)鈣質(zhì)細(xì)碎屑巖、礫巖夾灰?guī)r中,礫巖礫徑5—20cm,成分以火山巖為主,并且有花崗巖及碎屑巖塊,為砂質(zhì)或鈣質(zhì)膠結(jié)。分布在工作區(qū)的西、西南部,風(fēng)化裂隙發(fā)育,接受大氣降水或地表水的滲入補(bǔ)給,形成裂隙水,單泉流量1—10L/s,中等富水性巖層。

C1

賦存于下石炭統(tǒng)(C1)大哈拉軍山組和阿恰勒河組中,由一套中-中酸(酸)性火山巖組成,分布在勘查區(qū)南北兩側(cè)分水嶺阿吾拉勒山、婆羅科努山山區(qū),由于位于侵蝕基準(zhǔn)面以上,風(fēng)化裂隙發(fā)育,接受大氣降水或地表水滲入補(bǔ)給,形成裂隙水,單泉流量0.1—1L/s,屬弱富水性含水層。

3 勘查區(qū)水文地質(zhì)條件分析

3.1、勘查區(qū)地下水類型

胡吉爾臺(tái)勘查區(qū)按照地下水埋藏、賦存條件及水動(dòng)力特征,區(qū)內(nèi)地下水分為松散巖類孔隙水和基巖裂隙水兩種。由于區(qū)內(nèi)巖層含水性十分不均勻,嚴(yán)格劃分含水層與隔水層難度大,因此根據(jù)煤井田地表水文地質(zhì)調(diào)查測(cè)繪成果和鉆探水文地質(zhì)資料,結(jié)合井田東側(cè)鄰區(qū)吉倫臺(tái)-塘壩勘查區(qū)6井田及區(qū)域水文地質(zhì)資料,將區(qū)內(nèi)巖層分為含水層、透水不含水層和相對(duì)隔水層三種。其中含水層分為第四系松散巖類弱孔隙含水巖組、第三系以及西山窯組淺部風(fēng)化與火燒弱-強(qiáng)孔裂隙含水巖組及其基巖層間弱-中等層間裂隙含水巖組。現(xiàn)分述如下。

3.1.1、第四系松散巖類弱孔隙含水巖組:第四系表層多為細(xì)砂土、粉砂土及腐植土,松散無(wú)膠結(jié),孔隙發(fā)育,由于接受大氣降水的滲入補(bǔ)給,形成孔隙潛水,泉水大多在沖溝源頭及山坡坡腳地帶呈片狀滲出形成,匯入喀什河溪流。據(jù)填圖資料,流量為0.04L/s1.24L/s。據(jù)鉆孔揭露厚度為2.3-221.91m,厚度變化較大,ZK1504孔在26.67m處鉆遇該層時(shí)漏水,漏失量1.20m3/h。該層水無(wú)色、無(wú)味、透明,礦化度為0.6654-0.8414g/LPH值為7.70-8.08,基本上屬HCO3·SO4-Mg·Ca·NaHCO3·SO4-Na·Ca,屬富水性中等—弱富水性。

3.1.2、淺部基巖風(fēng)化與火燒孔-裂隙水:勘查區(qū)基巖風(fēng)化帶主要由第三系和中侏羅西山窯組風(fēng)化帶組成,近地表風(fēng)化裂隙發(fā)育,透水性中等-強(qiáng),接受大氣降水及第四系孔隙水入滲補(bǔ)給,形成淺部風(fēng)化裂隙水。據(jù)鉆孔資料,風(fēng)化帶厚度一般3—150m,最厚達(dá)441.00m(820孔)。泉水出露位置各異,井田內(nèi)泉水出露標(biāo)高為1550—1793m,流量0.01-0.96 L/s,富水性弱。據(jù)本區(qū)東側(cè)相鄰礦區(qū)六井田19E09鉆孔火燒段注水試驗(yàn),獲得火燒段滲透系數(shù)1.3365m/d。燒變巖石接受大氣降水及第四系松散巖類孔隙水滲入補(bǔ)給,形成淺部基巖風(fēng)化裂隙水,富水性隨季節(jié)變化,雨季水位高,富水性較強(qiáng)。

3.1.3、第三系碎屑巖孔裂隙含水層:主要分布于勘查區(qū)中部的1-7線,呈東西向分布,其它區(qū)域?yàn)榱阈欠植挤植?,主要巖性為一套巨厚層的灰紫灰色中細(xì)粒砂夾灰—棕紅和棕紫色粉砂土,磚紅色粘土,底部為含礫砂質(zhì)粘土,較松軟,厚度變化較大,據(jù)鉆孔揭露,厚度為6.22-441.00mZK820),相差懸殊。ZK623抽水試驗(yàn)單位涌水量q=0.009l/sm,滲透系數(shù)(K)分別為0.021m/d,含水層透水性中等,富水性弱。水質(zhì)類型SO4·Cl-Na·Ca型咸水,PH值為11.2,礦化度3.5198g/L,因地應(yīng)力、靜水壓力作用,層間裂隙水屬承壓水性質(zhì)。

3.1.4、西山窯組層間裂隙水J2x:中侏羅西山窯組層間裂隙水,賦存于含煤碎屑巖中,主要由細(xì)砂巖、粉砂巖、泥巖及煤組成,其中C11煤以上J2x3以泥巖、粉砂巖為主,含煤性差,充導(dǎo)水性差,為隔水巖組,其余為含水巖組。主要煤系J2x1J2x2中砂礫巖僅占34%,粉砂巖、泥巖占49%,粉砂巖及泥巖中孔裂隙不發(fā)育,鉆進(jìn)泥漿消耗小,不大于1.0m3/h,形成相對(duì)隔水層,由于層間裂隙及構(gòu)造裂隙有一定發(fā)育,與砂礫巖孔裂隙(層理、層面、片理、節(jié)理等)一起,接受大氣降水及部分地表水、第四系松散巖類孔隙水滲入,形成含煤碎屑巖類層間裂隙水。

根據(jù)鉆孔ZK422、ZK621ZK623J2x1)孔抽水試驗(yàn)資料得知:綜合單位涌水量為0.079L/s.m,綜合滲透系數(shù)為0.0587 m/d,西山窯組含水層透水性中等,富水性弱。水質(zhì)類型HCO3·SO4·Cl-Na·Mg型微咸水,PH值為7.39,礦化度1.3881g/L,因地應(yīng)力、靜水壓力作用,層間裂隙水屬承壓水性質(zhì)。

3.2、透水不含水層

工作區(qū)內(nèi)透水不含水層的水文地質(zhì)特征及分布見(jiàn)表2。

2             礦區(qū)透水不含水層的分布及水文地質(zhì)特征

地層時(shí)代

水文地質(zhì)特征

備注

第四系

全新統(tǒng)風(fēng)積層Q4eol

為廣泛分布于礦區(qū)地表的黃土類亞砂土層,一般厚410m,上覆0.5—1m厚的腐殖土,疏松多孔,松散狀。位于地下水位以上,透水,不含水,為透水不含水層。

 

上更新統(tǒng)洪積層Q2-3pl

表層為腐植土層,下部由卵礫石、中粗砂組成,礫石磨圓度較好,呈渾圓狀,約占50%60%,次為砂;厚度變化大,一般為318m,在中部可達(dá)59m。疏松多孔,松散狀。分布于喀什河兩岸的二級(jí)階地,在區(qū)內(nèi)主要分布在喀什河南岸至山腳一帶,地勢(shì)較平坦。據(jù)調(diào)查了解,七十一團(tuán)煤礦曾經(jīng)設(shè)想在此地層打井以解決煤礦供水問(wèn)題,鉆孔施工后發(fā)現(xiàn)此地層主要位于地下水位以上,為透水不含水層。

3.3、相對(duì)隔水層

區(qū)內(nèi)侏羅系中統(tǒng)西山窯組第一段(J2x1)和第二段(J2x2)中的粉砂巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖、菱鐵質(zhì)泥巖,單層厚度大于3m以上,完整性好的巖層,均可視為相對(duì)隔水層。據(jù)鄰區(qū)吉倫臺(tái)-塘壩勘查區(qū)詳查控制,胡吉爾臺(tái)勘查區(qū)西山窯組C11煤以上第三段含煤性差,粉砂巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖及菱鐵質(zhì)泥巖占其91%多,含水性差,透水性差,且全區(qū)厚度相對(duì)穩(wěn)定,為礦區(qū)相對(duì)穩(wěn)定隔水巖組。

3.4、斷裂構(gòu)造帶水文地質(zhì)特征

胡吉爾臺(tái)勘查區(qū)位于阿吾拉勒山北坡與喀什河之間向北傾斜的侏羅系地層,區(qū)內(nèi)構(gòu)造不發(fā)育,主要斷裂構(gòu)造是位于南部的F1-1斷層,走向近東西,斷層上盤(pán)為侏羅系煤系地層,下盤(pán)為新近系磚紅色粘土巖,固結(jié)程度差。斷層破壞了南北煤系地層的連續(xù)性,斷層兩盤(pán)地層重新組合,新近系粘土地層與侏羅系碎屑巖孔隙裂隙含水層對(duì)接,阻隔了地下水向煤系地層的運(yùn)移,為一隔水?dāng)鄬印?o:p>

3.5、礦區(qū)地下水補(bǔ)給、逕流排泄條件

3.5.1、補(bǔ)給條件

勘查區(qū)地下水補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水、冰雪融水、喀什河水及其支流溪溝流水。

區(qū)內(nèi)第四系松散巖類孔隙水,由于位于表層,牧草茂盛,易于接受大氣降水的滲入補(bǔ)給,條件良好。

區(qū)內(nèi)第三系(Eh)碎屑巖表層風(fēng)化裂隙水,由于表層風(fēng)化裂隙發(fā)育,大多有第四系松散土層覆蓋,易于接受大氣降水及第四系松散巖類孔隙水滲入補(bǔ)給,條件良好。

區(qū)內(nèi)侏羅系中統(tǒng)西山窯組(J2x)碎屑巖,在礦區(qū)內(nèi)出露面積較大,表層風(fēng)化裂隙發(fā)育,多有第四系松散土層覆蓋,其中碎屑巖層間裂隙水易于接受大氣降水及第四系松散巖類孔隙水、冰雪融水、溪溝切割地段中溪溝流水滲入補(bǔ)給,條件良好。但由于山高坡陡,在降雨量大的情況下,降水大多順著斜坡流入沖溝,以地表徑流的形式流入喀什河,補(bǔ)給條件較差。

3.5.2、逕流排泄條件

第四系松散巖類孔隙水及第三系(Eh)、侏羅系中統(tǒng)西山窯組(J2x)碎屑巖表層風(fēng)化裂隙水,均位于礦區(qū)最低侵蝕基準(zhǔn)面(標(biāo)高+1386.3m)以上,可以自然排泄。這類地下水逕流途徑短,就地補(bǔ)給就地排泄,以泉或溪溝流水形式補(bǔ)給河水,故此地下水逕流排泄條件良好。

第三系(Eh)及侏羅系中統(tǒng)西山窯組(J2x)碎屑巖中層間裂隙水在埋深較大、位于侵蝕基準(zhǔn)面以下時(shí),逕流條件受礦區(qū)構(gòu)造及區(qū)域構(gòu)造控制,總體上看,地下水流向是由南向北,再向喀什河排泄。碎屑巖節(jié)理、裂隙多呈閉合狀,并且多被方解石脈或石英脈所充填,連通性差,第三系主要巖性為棕紅和棕紫色粉砂土,磚紅色粘土,膠結(jié)差或半膠結(jié),遇水膨脹,易碎裂,裂隙不發(fā)育,底部為含礫砂質(zhì)粘土,較松軟,地下水逕流排泄條件不好;據(jù)鉆孔揭露統(tǒng)計(jì),在西山窯組(J2x)地層中,砂礫巖占總厚度的34%,而粉砂巖和泥巖、炭泥占其中的49%,大量完整性好的粉砂巖、泥巖地段,遇水軟化、膨脹,成為相對(duì)隔水層阻水地段。因此,此類地下水逕流排泄條件不好。

4、結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)前人資料的研究,結(jié)合水文地質(zhì)調(diào)查,分析了胡吉爾臺(tái)勘查區(qū)的水文地質(zhì)條件,查明了該區(qū)各地層的含水性,地下水類型及分布變化規(guī)律,為以后該區(qū)施工提供了參考依據(jù)。

發(fā)布:2007-07-28 11:44    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁(yè)]    [關(guān)閉]
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