朱星曄
(吉林省地震局,吉林 敦化 137700)
延邊州內(nèi)供水化觀測且資料齊全的井有8口,主要巖性為花崗巖承壓裂隙水,井深70~120m,分別位于和龍市八家子鎮(zhèn)河南村、和龍市龍城鎮(zhèn)興隆村、延吉市依蘭鎮(zhèn)臺巖村、汪清縣天橋嶺鎮(zhèn)轉角樓村、圖們市五工村、敦化市官地鎮(zhèn)開荒屯村、敦化市翰章鄉(xiāng)、琿春市哈達門鄉(xiāng)?,F(xiàn)觀測儀器為ZKGD-3000水溫水位儀,除延吉井外皆有5年以上觀測史。通過收集八口觀測井地質(zhì)剖面圖,收集歷史水溫水位信息,采用人工采樣,同時采集八口井的水樣進行氡、汞觀測,水化學離子組分濃度測試和氫氧同位素觀測,來分析井水來源,判斷地下水化學類型,分析觀測井水化學特征。
采用人工采樣,水氡通過FD-125測氡儀進行雙樣觀測,水汞通過RG-BS智能數(shù)字測汞儀進行觀測。輔助測項氣壓、氣溫、水溫、流量。2021年5~6月分別采集5次水樣,帶回敦化地震臺水化室觀測。八口觀測井五次觀測值基本穩(wěn)定,無異常表現(xiàn)。自西向東,沿敦化南溝泉井-琿春哈達門鄉(xiāng)井方向,水氡值大體呈現(xiàn)上升趨勢,水汞值呈現(xiàn)大體下降趨勢。如圖1所示。
對八口井展開水化學離子組分濃度測試,八口井陽離子K+含量相對較低,Na+,Mg2+,Ca2+,三者含量比較高,其中汪清井、延邊井、和龍井、八家子井、官地井和南溝泉井的Ca2+含量略高,其排列順序為Ca2+>Na+>Mg2+,琿春井和圖們井Na+含量較高,可能由于污染和蒸發(fā)作用影響,水質(zhì)偏堿性。八口井中陰離子HCO3-含量最高,占總陰離子的90%左右,F(xiàn)-含量最低。依據(jù)《地下水質(zhì)量標準》(GB/T 14848-2017)規(guī)定的Ⅲ類標準限值,琿春井SO42-質(zhì)量濃度低于Ⅲ類標準限值,八口井F-質(zhì)量濃度高于Ⅲ類標準限值,八口井NO2-質(zhì)量濃度高于Ⅲ類標準限值。如圖2所示?,q春的冶金廠工業(yè)導致地下水硫酸鹽超標。研究區(qū)農(nóng)業(yè)施肥、大面積秸稈燃燒、人畜排泄物、土壤有機氮等造成NO2-質(zhì)量濃度偏高,區(qū)內(nèi)化工廠、冶煉廠使用含氟礦石等工業(yè)活動和生產(chǎn)生活過程中煤炭燃燒排出大量含氟粉塵、廢氣造成F-質(zhì)量濃度偏高。
八個水樣開展氫氧同位素觀測:
八口井水多為花崗巖裂隙承壓水,由圖3可以看出,井水的δ值在δD-δ18O關系圖上多落在全球雨水線附近,該地區(qū)內(nèi)的地下水直接或間接來源于當?shù)卮髿饨邓a給。δD較δ18O變化穩(wěn)定,和龍井、官地井、南溝泉井、琿春井氧同位素組成多集中在δD-δ18O關系線下端,δD、δ18O值略微偏低。整體斜率小于全球大氣降水線,說明在降雨過程中雨水受到蒸發(fā)作用發(fā)生同位素分餾,但斜率相近,指示蒸發(fā)效應對地下水的影響較小。八口觀測井水存在輕微氧漂移,說明地下水在下滲補給前存在輕微的巖石交換效應。
延邊州八口觀測井水多為花崗巖裂隙承壓水,地處全球地震活動最強烈的環(huán)太平洋地震帶的西側,地震地質(zhì)構造復雜,敦密、鴨綠江斷裂帶是州內(nèi)兩條長期活動、多階段演化的構造帶。北西端被北東向的敦—密斷裂切錯,南東端被新生代長白山玄武巖覆蓋。主要受東南部長白山巨型隆起帶地質(zhì)構造作用,具有發(fā)生破壞性地震的地質(zhì)構造背景。
根據(jù)八口井提供的地質(zhì)剖面圖和地質(zhì)構造信息,延邊州主要發(fā)育基巖裂隙水,山間盆地及河谷則發(fā)育孔隙裂隙混合水,沿火山及深大斷裂帶分布有深循環(huán)構造裂隙水。含水層主要為第四紀松散巖類沖洪積物,巖性主要為中粗砂及其砂礫石,含水層類型為孔隙潛水第四系含水層下伏花崗巖風化裂隙帶。區(qū)內(nèi)地下水在短時間的循環(huán)徑流過程中與圍巖發(fā)生水巖反應,萃取出圍巖中的特殊組分,風化裂隙含水層、巖溶裂隙含水層與松散巖類孔隙含水層水力聯(lián)系密切。枯水期條件下,當井距河流較近時,能激發(fā)河流補給。八口井受人工開采影響較小,且基巖未大面積裸露,偏向松散巖類孔隙水和碎屑巖類孔隙裂隙水。