仇新迪　張曉冬　成康楠

(青海省柴達(dá)木綜合地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院青海格爾木816999)

論我國(guó)西部地區(qū)盆地鹽湖鹵水水文地質(zhì)動(dòng)態(tài)變化

仇新迪張曉冬成康楠

(青海省柴達(dá)木綜合地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院青海格爾木816999)

目前，我國(guó)擁有1000多個(gè)鹽湖，屬于鹽湖最多的國(guó)家之一。鹽湖擁有復(fù)雜的氣象、水文、水化學(xué)動(dòng)態(tài)變化，所以研究鹽湖資源對(duì)于環(huán)境保護(hù)具有十分重要的意義。本文以柴達(dá)木盆鹽湖西臺(tái)吉乃爾鹽湖為例，通過定量檢測(cè)系統(tǒng)地對(duì)其進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)西臺(tái)吉乃爾鹽湖水化學(xué)動(dòng)態(tài)變化特征。

鹽湖鹵水動(dòng)態(tài)變化

0　引言

鹽湖水源補(bǔ)給的多少對(duì)鹵水礦床的持續(xù)利用有著直接的影響。正確研究鹽湖水文地質(zhì)參數(shù)[1]，對(duì)于科學(xué)地研究柴達(dá)木盆鹽湖具有現(xiàn)實(shí)作用。本文主要對(duì)西臺(tái)吉乃爾鹽湖中各類水體間相互間補(bǔ)給進(jìn)行研究，闡述不同狀態(tài)下可溶鹽類進(jìn)入溶劑（從溶液中結(jié)晶析出）的過程，解決鹽湖鹵水體系相平衡熱力學(xué)和結(jié)晶動(dòng)力學(xué)機(jī)制的問題。

1　西臺(tái)吉乃爾鹽湖介紹

1.1地理位置情況

柴達(dá)木盆地是我國(guó)西部鹽湖重要分布區(qū)域，這里鹽湖面積大，發(fā)展歷史悠久。其中，蘊(yùn)含豐富的K、Li、B、Mg等鹽類資源，屬于重要的資源集中區(qū)。西臺(tái)吉乃爾鹽湖處于柴達(dá)木盆地的中部[2]，其海拔高度為2.6千米，面積560平方千米，屬于封閉式的內(nèi)流盆地。西臺(tái)吉乃爾鹽湖位于北緯37°，東經(jīng)93°，歸青海省海西蒙古族自治州管轄。

柴達(dá)西臺(tái)吉乃爾鹽湖為半封閉的洼地，主要由那陵格勒河進(jìn)行水源補(bǔ)給（自昆侖山北坡）。通過幾十年的地質(zhì)勘探，發(fā)現(xiàn)西臺(tái)吉乃爾鹽湖主要為鹵水Li礦，并伴隨并P、Mg等礦物。

圖1　西臺(tái)吉乃爾鹽湖位置

1.2鹵水地質(zhì)情況

西臺(tái)吉乃爾鹽湖位于柴達(dá)木盆地臺(tái)中央凹陷地區(qū)，屬于次級(jí)斷陷構(gòu)造盆地，即臺(tái)吉乃爾湖、澀聶湖和達(dá)布遜湖交界處。西臺(tái)吉乃爾鹽湖內(nèi)鹵水以Li為主，半生K、B、Mg等礦產(chǎn)，水化學(xué)類型為SO32-、MgSO3。地下水鹵水劃分為，晶間潛鹵水(WI)、孔隙潛鹵水(WII)和晶間承壓鹵水(WIII)。在柴達(dá)木盆地屬于茫崖凹陷區(qū)，西臺(tái)吉乃爾鹽湖被北、西部的第三紀(jì)背斜構(gòu)造所包圍，即紅三旱四號(hào)背斜構(gòu)造[3]、北東側(cè)的巴嘎雅烏爾背斜構(gòu)造和西南部的船形丘背斜構(gòu)造。

圖2　西臺(tái)吉乃爾鹽湖地質(zhì)示意圖

1.3水文地質(zhì)情況

調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，西臺(tái)吉乃爾鹽湖地下水賦存形式為鹵水，分為潛水含水層和承壓含水層。其中，潛水含水層為粗砂、含石鹽粉細(xì)砂，并含有石鹽透鏡體，位置礦區(qū)的中部，最大厚度為25.56米，平均厚度為10-15米，并向周圍變薄。地下鹵水層最深處為3米，平均為1.6米，整體為東西方向走勢(shì)。西臺(tái)吉乃爾鹽湖水層底板為綠色砂質(zhì)粘土，部分為早期沉積石鹽和石膏等沉積層。承壓含水層巖為粉砂石鹽、石巖。含水層厚度為14米，承壓含水層最深7米，逐漸由南向北變薄含水層頂部的隔水板為紅棕色砂土層，隔水板底板與潛水層底板相同，即砂質(zhì)粘土[4]，但是埋藏深度比較大。

2　研究方法

西臺(tái)吉乃爾鹽湖鹵水通過同位素跟蹤觀察方法，對(duì)野外實(shí)驗(yàn)室內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，綜合分析柴達(dá)木盆地西臺(tái)吉乃爾鹽湖鹵水動(dòng)態(tài)變化情況。目前，鹽湖鹵水跟蹤測(cè)定方法很多，但放射性同位素測(cè)定水文地質(zhì)參數(shù)的方法屬于快速、經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)確的水文地質(zhì)測(cè)井方法。

（1）采用NaI為載體的同位放射性元素1311測(cè)定，其半衰期為8.07d，可以釋放、射線。

（2）野外實(shí)驗(yàn)室方案采用同位放射性元素跟蹤原理，即FDC-250A型地下水參數(shù)測(cè)試儀器，對(duì)研究區(qū)域的測(cè)井（10個(gè)）進(jìn)行測(cè)試。

正確確定西臺(tái)吉乃爾鹽湖鹵水的水文地質(zhì)參數(shù)，對(duì)科學(xué)研究西臺(tái)吉乃爾鹽湖具有十分重要的作用。

3　實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集

本文選擇5月枯水期和9月豐水期作為研究區(qū)間，方便掌握野外流速和流向的測(cè)定工作，方便掌握西臺(tái)吉乃爾鹽湖的水文地質(zhì)參數(shù)動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。依據(jù)西臺(tái)吉乃爾鹽湖鹵水動(dòng)態(tài)觀測(cè)數(shù)據(jù)，測(cè)定不同時(shí)間、不同地段的10個(gè)測(cè)孔，測(cè)孔總共150m，測(cè)點(diǎn)為100個(gè)，測(cè)孔深度為1-24m，獲得800組數(shù)據(jù)。測(cè)試井孔位10口，分別為觀1、2、3、4、5、6、7、8、10，投放強(qiáng)度為0.3-1.6mci，最大為2mci，同位放射性元素1311稀釋液為1-5ml。所測(cè)試的20孔分布在鹽湖的各個(gè)地方，具有較強(qiáng)的代表性，并進(jìn)行前后兩次測(cè)試（如圖3所示）。

圖3　西臺(tái)吉乃爾鹽湖同位放射性元素1311測(cè)試鉆孔分布圖

4　流速計(jì)算

首先，將野外收集的西臺(tái)吉乃爾鹽湖鹵水動(dòng)態(tài)觀測(cè)數(shù)據(jù)列成

表1　西臺(tái)吉乃爾鹽湖鹵水流速對(duì)照表（m/d）

表，依據(jù)同位素的自然衰變規(guī)律進(jìn)行修整，測(cè)定同位放射性元素1311的放射強(qiáng)度，并進(jìn)行回歸分析。

表1顯示：9月的水流速最高為0.578 m/d，最低為0.022 m/d，平均流速為0.240 m/d。5月實(shí)測(cè)流速最高為0.747 m/d，最低為0.040 m/d，平均為0.231 m/d。上述數(shù)據(jù)說明，9月份豐水期的流速普遍高于枯水期的流速，符合自然規(guī)律。然而，隨著西臺(tái)吉乃爾鹽湖鹵水開發(fā)規(guī)模的不斷增加，鹵水的滲流也隨之改變，并呈現(xiàn)多樣變化的趨勢(shì)。

5　總結(jié)

西臺(tái)吉乃爾鹽湖水具有明顯的枯水期低[6]、豐水期高的特點(diǎn)，主要是由于芒硝是在枯水期析出的原因。不同季節(jié)的鹵水在不同溫度下有不同的水資源變化，對(duì)于認(rèn)識(shí)西臺(tái)吉乃爾鹽湖演化與資源，具有十分重要的意義。

[1]張彬，王釗，李人毛，等.單井同位索示蹤法測(cè)定水文地質(zhì)參數(shù)在武漢長(zhǎng)江隧道工程中的應(yīng)用[J].勘察科學(xué)技術(shù).2003,(2):39-42.

[2]戴俊生，葉興樹，等.柴達(dá)木盆地構(gòu)造分區(qū)及其油氣遠(yuǎn)景[J].地質(zhì)科學(xué).2003,(3): 413-424.

[3]WILL1AM BAj,JALI.Kecharge mechanism and hydmchemistry evilanton of groundwater in the Nuaimeh area,Jordan,using environmental isotope techniques[J].Hydrogeology, Journala 2004，(8):139-145.

P2[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-7-118-1