劉文艷 張紫茹 辛榮元 楊子龍

1.內蒙古自治區(qū)第七地質礦產勘查開發(fā)院 內蒙古呼和浩特 010020 2.內蒙古地質工程有限責任公司 內蒙古呼和浩特 010010

鹽鹵水的礦化度較大，鹽分含量高，富含一些稀有元素等。按照礦化度的大小，可以將水分為淡水、咸水、鹽水和鹵水。鹽鹵水泛指高礦化水，是地下水圈的重要組成部分，含有豐富的礦物質，包括溴、碘、鍶等貴重微量元素，是一種寶貴的液態(tài)礦[1]，被廣泛應用于制鹽、制藥、氯堿制造等行業(yè)。鹽鹵水成因研究有利于對其進行科學的資源量評價和合理的開發(fā)利用。鹽鹵水的形成受到各種復雜因素的影響，目前關于其成因的各種學說均有一定的局限性，大多只是建立在推論和假說的基礎之上[2]。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于內蒙古巴彥淖爾市烏拉特前旗境內，東起西山咀，西至西小召，南抵黃河北，北到十頂房子—新安鎮(zhèn)一帶，呈東西向分布。河套平原自中生代晚期以來持續(xù)下降，而且該斷陷盆地在第四紀以來，幾乎被湖水占據(jù)，形成一套富含鹽類和有機質的巨厚湖相沉積層，長時間的湖積環(huán)境有利于鹽分的積累。通過孢粉分析和古生物化石研究發(fā)現(xiàn)，第四紀以來的氣候變化有利于鹽分的積累，雖然有幾個冷暖變化的旋回，但總的變化趨勢是向干旱方向發(fā)展。同時相關物探資料表明，研究區(qū)第四系底部的第三系地層中含有大量的高礦化水[3]。河套盆地自第四紀以來，幾乎均為湖水所占據(jù)，形成一套以還原環(huán)境為主，富含鹽類和有機質的巨厚湖相沉積層。河套盆地的東部邊緣，形成了以細砂相為主的湖積含水層系統(tǒng)，地下水賦存于上更新統(tǒng)的細砂中，屬于孔隙半承壓水或孔隙潛水。

2 鹽鹵水的化學特征

研究區(qū)鹽鹵水呈透明狀，沒有沉淀和懸浮物，味咸苦。其pH值為6.7-7.86，屬于中偏堿性水。平均礦化度為33.25g/L，最高值達到94.27g/L。其中Na+、Cl-含量最高，平均質量濃度分別為9.98g/L和18.36g/L。Na+平均占陽離子總量的72.8%，Cl-占陰離子的78.59%。研究區(qū)地下水類型主要為Na-Cl型水。礦化度較大區(qū)集中在研究區(qū)的中部地段；在垂向上，據(jù)鉆孔剖面上電阻率的變化趨勢判定，隨著深度的增大，礦化度逐漸增大。因此可見雖然觀測井地下水礦化度的差別較大，但它們的年際變化趨勢基本相同，表明該含水系統(tǒng)內的鹽分含量比較穩(wěn)定[3]。

地下水的化學成分與地形、地貌、地層巖性及地下水流系統(tǒng)密切相關。調查得知礦化度隨抽水延續(xù)時間呈現(xiàn)上下波動。下部（Q22）鹽鹵水層大于淺藏（Q3）鹽鹵水層礦化度或二者相近的孔初末礦化度總體保持基本平衡，初末變幅小于5g/L。

2.1 礦化度

水的礦化度（TDS）是表征水中各組分濃集的一個概括性指標，能最完整地反映水溶解物質在總體上的分布特征，從鹽鹵水礦化度分級圖可以反映水溶液中各組分的變化規(guī)律。在抽水前后，有的水孔地下水的礦化度有所降低，而其他各孔的都升高，這表明，抽水過程獲得地表低礦化水的補給量有所增加，對地下水有一定的稀釋作用。而當?shù)叵滤唤档蜁r，降低了淺層地下水的水頭壓力，就會增加底部承壓的高礦化水向上的越流補給量，致使淺層鹽鹵水礦化度的上升。研究區(qū)地下鹽鹵水水化學的垂向分布特征，其電阻率的大小在垂向上變化不大，這表明該地帶的化學組分在垂向上基本相同。而在礦化度較小的孔附近，其電阻率的大小上下差異較大，這也說明此部分地下水的化學組成在垂向上存在明顯的差異，淺層的地下水與地表水聯(lián)系密切，地下水的礦化度較小，因而電阻率較大；而在含水層的底部，由于溶濾、離子交換吸附、混合作用等相關作用的影響，礦化度的有所增大，從而電阻率會減小。

2.2 碘、溴

地下水中溴、碘含量的多少，與地下水礦化度高低有直接關系。研究區(qū)的微量元素溴Br-含量稍高，在局部地區(qū)，Br-的含量為50-80mg/L，達到了工業(yè)品位（溴綜合評價指標50-60mg/L，20mg/L即可回收利用）。該區(qū)碘（I-）的平均含量為4.4mg/L，最高值為9mg/L。

3 結語

為研究區(qū)鹽鹵水的形成主要與深部鹵水沿斷裂和隆起構造浸染有關，并給出以下證據(jù)[4]：(1)經地震、航磁等物探與勘探資料證實，烏拉山向西延伸的潛伏隆起帶的斷裂為該區(qū)鹽分運移和鹽鹵水活動的控制因素。(2)鹽鹵水的活動增加了地層的含鹽量，特殊離子組分溴、硼等富集。出現(xiàn)沖積扇上部為咸水，遠離山麓水質反而變好的反向水化學分布，反映出由于深層鹽鹵水沿斷裂向上侵染，使淺層水咸化。(3)研究區(qū)含水層上部覆蓋層較薄，且多以砂性土為主，靠近黃河，渠系又多，但礦化度并未因此而降低，反較北部高[5]。這些現(xiàn)象的出現(xiàn)都能表明淺層溶濾水和底部高礦化水的混合作用對研究區(qū)鹽鹵水形成影響明顯，只是在不同的地方影響程度不同，這也能解釋為什么研究區(qū)各孔在抽水過程中有的礦化度升高，有的礦化度卻有所降低。