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        陜西省不同自然地質(zhì)單元含水巖組特征淺析

        2011-08-15 00:45:43衡建發(fā)
        陜西水利 2011年4期
        關(guān)鍵詞:巖組砂礫富水

        衡建發(fā)

        (彬縣水政水資源管理辦公室 陜西 彬縣 713500)

        1 引言

        陜西省地處東經(jīng)105°29′~111°15′,北緯 31°42′~39°35′之間,深處我國(guó)內(nèi)陸,全省大部干旱少雨,水資源相對(duì)短缺。借助西部大開(kāi)發(fā)的浪潮,陜西省近年來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展十分迅速,相應(yīng)的導(dǎo)致工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水和城鄉(xiāng)居民的生活用水水量增加,水資源供需矛盾凸顯。水資源短缺不僅限制了陜西省經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的發(fā)展速度,還嚴(yán)重影響了人民生活水平以的提高。沒(méi)有了水資源的可持續(xù)供給做保障,關(guān)中經(jīng)濟(jì)區(qū)、陜北能源基地的發(fā)展根本無(wú)從談起。

        地下水資源是陜西省淡水資源的重要組成部分,也是現(xiàn)行開(kāi)發(fā)利用最為廣泛、且能較平穩(wěn)的提供水資源利用保障的寶貴資源。研究分析陜西省不同自然地質(zhì)單元地下水的分布特征,對(duì)支撐陜西省經(jīng)濟(jì)社會(huì)的騰飛意義重大。根據(jù)陜西省地下水形成和分布的規(guī)律以及不同地區(qū)的氣象、水文、地質(zhì)、地貌等特征可將陜西省分為陜北黃土高原區(qū)、關(guān)中盆地區(qū)和陜南秦巴山地區(qū)三個(gè)特點(diǎn)鮮明的不同地質(zhì)單元。

        2 地質(zhì)構(gòu)造特征

        2.1 陜北黃土高原區(qū)地質(zhì)構(gòu)造特征

        陜北面積廣袤、溝壑縱橫,位置上屬于伊陜盆地的東南部,總體來(lái)講基巖走向?yàn)槁韵蛭鞅眱A斜,且為單斜構(gòu)造,巖層傾角較小,約為1度~3度,除了南部邊緣地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)較強(qiáng),斷層較少或基本無(wú)斷層,構(gòu)造較為單一。

        2.2 關(guān)中盆地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造特征

        關(guān)中盆地北邊基本上以鳳翔—乾縣—韓城一線為界,南側(cè)以秦嶺、華山北坡大斷裂為界,從地質(zhì)構(gòu)造上來(lái)講,屬于汾渭地塹的西段,是第三紀(jì)以來(lái)形成的大致為東西走向的階梯狀斷陷盆地,自古有“八百里秦川”之稱。其基本形態(tài)是東部既寬且深,最寬部位達(dá)80km,最深部位超過(guò)5200m,相對(duì)來(lái)講西部既窄且淺。

        2.3 陜南秦巴山地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造特征

        陜南秦巴山地區(qū)主要為大巴山旋扭構(gòu)造帶和秦嶺緯向構(gòu)造帶的展布區(qū),從時(shí)間上來(lái)看,自中生代晚起以來(lái),除了期間夾雜一些局部斷陷,整個(gè)地區(qū)基本上呈大面積隆起的狀態(tài)。秦嶺緯向構(gòu)造帶從南到北又可分為南部、中部和北部三個(gè)亞帶。

        3 含水巖組分析

        3.1 陜北黃土高原區(qū)主要含水巖組

        陜北黃土高原區(qū)由于降水稀少,蒸發(fā)量大于降水量,區(qū)內(nèi)氣候干旱。區(qū)內(nèi)北部地形平緩,基本為沙漠區(qū),南部地形起伏為黃土高原溝壑區(qū),溝壑縱橫支離破碎,由于常年沖刷,部分溝谷深切至基巖。該區(qū)地理特征決定了區(qū)域內(nèi)排泄條件相對(duì)較好,補(bǔ)給條件相對(duì)較差,地下水不易被儲(chǔ)存。從整個(gè)區(qū)域來(lái)看,除了一些沙漠綠洲、河谷川道下游區(qū)外稍富水以外,絕大部分屬于貧水區(qū)或極貧水區(qū)。為了詳細(xì)分析該區(qū)含水巖組情況,依據(jù)地下水賦存條件,可將該區(qū)地下水類型劃分為基巖(碎屑巖類)孔隙裂隙水、松散巖類孔隙水和碳酸鹽巖類裂隙巖溶水三中不同類型。

        基巖孔隙裂隙水按含水巖層不同,可分為三個(gè)不同類型。含水巖層以中生界白堊系下統(tǒng)北洛河組砂巖和侏羅系中下統(tǒng)延安組為主,含水層多為厚層中粗砂巖,代表區(qū)域?yàn)橹镜?、吳旗、靖邊、長(zhǎng)武、宜君、旬邑、彬縣這些地區(qū)的西北部一帶;二疊系、三疊系、侏羅系的陸相碎屑巖多由砂巖和泥頁(yè)巖組成,砂巖和泥頁(yè)巖層次交錯(cuò)重疊形式多樣,這也導(dǎo)致了其富水性的不均勻現(xiàn)象,其含水特征為裂隙含水,代表區(qū)域?yàn)檠影病ⅫS陵、靖邊以東的丘陵地區(qū),面積廣闊;古生代、元古代的變質(zhì)巖區(qū)其地下水類型為風(fēng)化裂隙水和變質(zhì)裂隙水,連通性、富水性極差,儲(chǔ)水量和儲(chǔ)水空間小。

        松散巖類孔隙水按照不同地區(qū)的含水巖層特點(diǎn),也可分為三類。第一類是風(fēng)積黃土層孔隙裂隙水,其特點(diǎn)是含水層主要為中、上更新統(tǒng)黃土狀粉質(zhì)粘土或者古土壤,除了局部一些小面積區(qū)域有下更新統(tǒng)黃土狀粉質(zhì)粘土,其代表區(qū)域?yàn)槁宕ā㈤L(zhǎng)武、宜川等黃土塬區(qū);第二類是風(fēng)積沖湖積層粉土、粉細(xì)砂孔隙潛水,其特點(diǎn)是含水層以上更新統(tǒng)沖湖積相粉土及粉細(xì)砂為主的沙漠灘地區(qū),其代表區(qū)域?yàn)榫高?、定邊、神木、榆林一帶的沙漠灘地;第三類是沖積層砂、砂礫卵石孔隙水,其特點(diǎn)是含水層為較寬闊的中更新統(tǒng)至全新統(tǒng)的砂礫卵石層和砂層的河谷川道區(qū),其代表區(qū)域?yàn)楸甭搴?、無(wú)定河、涇河等的河谷川道區(qū)域。

        碳酸巖鹽類裂隙巖溶水特點(diǎn)比較鮮明,大都水位埋藏較深、富水性不連貫且隱于地下,含水巖層主要為寒武系和奧陶系的白云巖以及灰?guī)r,地下水賦存于其裂隙和溶孔之中,代表區(qū)域?yàn)閷④娚健⑨?、堯山、嵯峨山一帶。該類型的地下水水源補(bǔ)給途徑豐富,主要以降水和河水入滲為主,也有上層含水層的越層補(bǔ)給和附近庫(kù)區(qū)的水庫(kù)滲漏補(bǔ)給。

        3.2 關(guān)中盆地區(qū)主要含水巖組

        關(guān)中盆地是一個(gè)向東面敞開(kāi)的斷陷盆地,其地形三面環(huán)山,西與隴山相接、南與秦嶺相靠,北與北山相連,氣候適宜,土地肥沃。盆地內(nèi)地形較為平坦,地下沉積的松散巖類量多且厚,所以該區(qū)域巖層透水性好,利于水源補(bǔ)給。無(wú)論是降水、河流、灌溉等都可以較好的補(bǔ)給地下水,因此該區(qū)地下水資源相對(duì)較為豐富。為了更詳細(xì)的研究該區(qū)地下水分布情況,并從其含水介質(zhì)的不同入手,根據(jù)其水力特征,可將該區(qū)地下水分為風(fēng)積黃土層孔隙裂隙潛水、洪積漂石、砂礫石與粉質(zhì)粘土互層孔隙潛水、沖積砂礫卵石層孔隙潛水、沖洪湖積砂礫層孔隙承壓水、深層承壓水共計(jì)五種類型,現(xiàn)分別做簡(jiǎn)要分析如下。

        風(fēng)積黃土層孔隙裂隙潛水的特點(diǎn)是含水層具有多層性和各向異性的特點(diǎn),有很好的富水性,且地下水埋藏較淺,易于開(kāi)采,主要分布于高階地的黃土層以及渭河兩側(cè)洼地較多的黃土臺(tái)塬區(qū),代表區(qū)域有蒲城、扶風(fēng)、長(zhǎng)安、禮泉等面積廣闊的黃土臺(tái)塬區(qū);洪積漂石、砂礫石與粉質(zhì)粘土互層孔隙潛水的特點(diǎn)是含水層主要為中新統(tǒng)至全系統(tǒng)的含泥砂礫卵石,主要分布地區(qū)為北山以及秦嶺南北山前平原。該區(qū)域除了乾縣、富平、華縣因地處山前洪積扇前緣,礦化度稍稍超過(guò)1g/l外,其余地區(qū)礦化度均小于1g/l,水質(zhì)較好。該地質(zhì)類型區(qū)地下水補(bǔ)給方式主要以降水為主,其次為河水入滲;沖積砂礫卵石層孔隙潛水的特點(diǎn)是含水層為厚度在5m~80m的全新統(tǒng)至中更新統(tǒng)的砂礫卵石層、砂層,主要分布地區(qū)為渭河沿岸及其支流的階地地區(qū)。該地區(qū)地下水補(bǔ)給水源豐富,除了大氣降水外,河水以及側(cè)向徑流補(bǔ)給也占該區(qū)地下水補(bǔ)給的一大部分,再下來(lái)就是灌溉入滲補(bǔ)給,同時(shí)該區(qū)工農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速,人口密集,用水量大,地下水以人孔開(kāi)采的方式排泄,水循環(huán)積極,水質(zhì)良好,礦化度小于1g/l。該地質(zhì)類型區(qū)地下水埋深按地形變化從漫灘至二級(jí)階地再到高階地,埋深從3m逐漸過(guò)渡到80m左右;沖洪湖積砂礫層孔隙承壓水的特點(diǎn)是含水層由中更新統(tǒng)和下更新統(tǒng)的沖洪湖積礫卵石及砂石組成,主要分布地區(qū)為河谷階地區(qū)和黃土臺(tái)塬區(qū),此種類型地下水補(bǔ)給源主要是山前洪積扇潛水,水質(zhì)較好,大部分地區(qū)礦化度在1g/l以下;深層承壓水根據(jù)含水層厚度、水頭埋深不同,可分為東西兩部分,東部含水層厚度基本介于100m~200m之間,水頭埋深約在35m~90m,含水巖組為第四系秦川群下部中砂層和部分細(xì)砂層,西部含水層厚度基本介于50m~150m之間,水頭埋深在50m左右,含水巖組主要為第三系灞河藍(lán)田組砂礫巖和粉粒砂巖。

        3.3 陜南秦巴山區(qū)主要含水巖組

        秦巴山地去地形較為復(fù)雜,既有山高崖陡的高山地區(qū),也有低山丘陵地區(qū),斷裂、褶皺構(gòu)造發(fā)育,基巖裸露,除了個(gè)別山間盆地有第四系松散堆積物,如漢中等。根據(jù)含水巖層類型和地下水賦存條件,可將秦巴山區(qū)分為碳酸巖鹽類裂隙溶洞水、基巖裂隙孔隙水和松散巖類孔隙水三大類。

        碳酸巖鹽類裂隙溶洞水含水層基本為古生界和震旦系白云質(zhì)灰?guī)r、厚層灰?guī)r等,其富水性好壞與碳酸鹽巖在含水巖組中所占比例關(guān)系密切,碳酸鹽巖在含水巖組中所占比例越少,富水性越差,其代表地區(qū)有洛南、寧陜、紫陽(yáng)、鎮(zhèn)巴一帶;基巖裂隙孔隙水含水巖層分為富水性較差的古生代、元古代的變質(zhì)巖和富水性較好的侏羅系砂礫巖、砂巖兩種類型,代表地區(qū)分別為巴山地區(qū)和鎮(zhèn)巴以南地區(qū);松散巖類孔隙水含水巖層基本上是下更新統(tǒng)和全新統(tǒng)的冰水沉積、沖洪積的砂礫卵石和砂石,不僅透水性好而且厚度大,其代表地區(qū)為安康、洛南、漢中等山間盆地。

        4 結(jié)語(yǔ)

        了解陜西省不同自然地質(zhì)單元地下水狀況,深入分析其地質(zhì)構(gòu)造特征和不同地區(qū)含水巖組特點(diǎn),對(duì)全省地下水資源的合理規(guī)劃和可持續(xù)利用提供了重要的科學(xué)依據(jù),為陜西省經(jīng)濟(jì)社會(huì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展提供了重要參考,意義重大。陜西水利

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