胡 燕 補海義 俞 麗
(青海省柴達木綜合地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,青海 格爾木 816000)
察爾汗鹽湖位于柴達木盆地腹地,達布遜凹陷中部,主要構(gòu)造線呈北西西-南東東向延伸。區(qū)內(nèi)地表廣布全新統(tǒng)湖積化學(xué)沉積之含粉砂的石鹽和湖積黏土、含粉砂的黏土及粉細砂。自盆地邊緣到鹽湖中心,沉積物由粗碎屑→細碎屑→鹽類礦物。
由于盆地是受周圍山體壓扭體系聯(lián)合而產(chǎn)生的統(tǒng)一應(yīng)力場中的特定構(gòu)造應(yīng)力邊界條件下形成的,所以盆地的構(gòu)造特點具有對稱的階梯式山間斷塊盆地。由于處在壓扭性的應(yīng)力場中,故形成了陡傾的逆沖斷層,越是近中央則沉降幅度越大,正是兩條中央斷裂控制了柴達木盆地中央沉降帶的鹽湖。湖底可劃分為三個主要構(gòu)造:①別勒灘洼陷;②別達拱起;③達察洼陷。
礦區(qū)內(nèi)大部地段為鹽殼平原,地形極為平坦,高差約0.5~1.0 m,海拔2 680 m左右。礦區(qū)地形總體由東向西、由南向北微傾斜。
在礦區(qū)的北、東、南部與松散巖類孔隙水在水平上銜接,并且松散巖類孔隙水一直延伸到化學(xué)巖類晶間水之下,成為下部孔隙承壓水 (見圖1)。
圖1 察爾汗鹽湖霍布遜區(qū)段北礦段280勘探線地質(zhì)-水文地質(zhì)剖面
根據(jù)礦化度特征,可分為咸水和鹵水。
2.1.1 咸水
(1) 潛水。
分布于礦區(qū)北部邊緣地段,含水層巖性為粉砂、粉細砂、中細砂等,沿全集河附近為含礫粉細砂。
(2) 承壓水。
埋藏于咸潛水下部。含水層巖性為粉砂、中細砂、粗中砂及含卵砂礫石,厚度2.90~14.37 m,頂板埋深22.70~90.55 m,頂板巖性為黏土、粉砂黏土。
2.1.2 鹵水
(1) 潛水。廣泛分布于礦區(qū)北、東、南的外圍地段。含水層巖性為粉砂、粉細砂、中粗砂及含黏土的粉砂等。厚度6.16~11.31 m。水量貧乏,單位涌水量小于10 t/(d·m)。
(2) 承壓水。主要分布在礦區(qū)北部,埋藏于孔隙潛鹵水和晶間潛鹵水的下部。含水層巖性為粉砂、粉細砂、中細砂、含黏土的粉砂及含礫中細砂。
該類地下水廣泛分布于全區(qū),含水層巖性在礦區(qū)中西部主要為含粉砂的石鹽、粉砂石鹽,在礦區(qū)外圍及邊緣的北、東、南部以中細砂為主,局部夾有石鹽透鏡體。
區(qū)內(nèi)揭露含水層厚度一般在2.80~11.32 m,自北向南逐漸變薄。底板埋深一般在8.40~24.63 m,底板巖性多數(shù)地段為黃褐色粉砂粘土,局部為棕紅色、青灰色含石鹽的黏土。水化學(xué)類型屬氯化物型。
2.2.1 富水強的地段
在區(qū)內(nèi)零星分布,鉆孔QK26403-1,單位涌水量達105.23 t/(d·m)。水化學(xué)類型屬氯化物型。
2.2.2 富水性中等的地段
分布于礦區(qū)富水性強的地段的外圍。含水層巖性主要為石鹽、含粉砂的石鹽等,鉆孔單位涌水量最大為88.28 t/(d·m), 最 小 單 位 涌 水 量 為17.28 t/(d·m)(QK 24807-1),水化學(xué)類型均為氯化物型。
2.2.3 富水性弱的地段
分布于化學(xué)鹽類沉積區(qū)的邊緣地段。水化學(xué)類型屬氯化物型,局部為硫酸鎂亞型。
2.3.1 補給
礦區(qū)地下水的補給來源包括:
(1) 河水補給:豐水期洪水直泄礦區(qū);河床凍冰融水補給;豐水期上游地下水溢出補給。(2) 大氣降水補給:發(fā)生在雨強較大的降水之后,水鹽均衡計算結(jié)果表明,大氣降水占補給項的10.13% (1983年) ~21.98% (1967年)。(3) 地下水的補給:礦區(qū)北、南部及東部接受河水下滲補給后,由邊緣淺層地下水補給礦區(qū)內(nèi)晶間鹵水。地下水補給量相對較小。(4) 深部承壓水的補給:補給水量很小,難以定量。其中以地表水補給為主。
2.3.2 徑流
礦區(qū)地下水徑流除由北、東、南側(cè)向西部徑流外,在礦區(qū)東部還表現(xiàn)為湖水位的消長、湖水面積大小的變化。當(dāng)湖水得到河水的補給,水位高于周圍地下水水位時,湖水滲透向下補給周邊地下潛水,得到湖水補給的湖西側(cè)地下潛水繼續(xù)向西徑流,在湖西側(cè)水力坡度為0.005‰~0.10‰。
2.3.3 排泄
相對封閉的環(huán)境使礦區(qū)成為流域內(nèi)地下水的最終排泄地之一。礦區(qū)地下水的排泄途徑有湖水水面蒸發(fā)、鹽灘陸面蒸發(fā)和少量徑流排泄。湖表鹵水的蒸發(fā)是礦區(qū)地下水排泄的主要因素。鹽灘陸面蒸發(fā)直接作用于孔隙鹵水和晶間鹵水。礦區(qū)內(nèi)地下水位埋藏淺,地下徑流遲緩,蒸發(fā)作用直接影響著地下水位的升降。
地下水的賦存是受地質(zhì)構(gòu)造、地貌、巖性、氣候諸因素的綜合制約。地下水的賦存直接與含水介質(zhì)、地貌、補給源的水文地質(zhì)條件有著密不可分的連帶關(guān)系,地下水總的規(guī)律是南淡北咸,水量南部最豐富,北部次之,中間以高礦化度鹵水為主。地表水補給是影響礦區(qū)地下水動態(tài)的主要因素;地質(zhì)構(gòu)造格局使得區(qū)內(nèi)地下水處于極其緩慢的徑流狀態(tài),并最終消耗于蒸發(fā);與此同時,鹽礦物在礦區(qū)被逐漸積累富集并賦存晶間鹵水,構(gòu)成了區(qū)域特有的水系統(tǒng)特征。