鄂尔多斯高原地下水

发表时间:2016-10-01 22:12:43    来源:《地质矿产志》

鄂尔多斯高原位于自治区南部,面积约7.97万平方公里,主要供水含水层有第四系砂、砂砾石含水层,白垩系砂砾岩含水层与寒武、奥陶系石灰岩裂隙溶洞含水层,而以白垩系含水层分布最广,见图4—1—7—1。

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鄂尔多斯高原在构造上为一以中生界为主,轴向南北,轴心偏西,东缓西陡的不对称向斜盆地。含水层分布受其影响较大,就第四系前含水层而言,含水层分布随所处向斜盆地部位的不同有很大差异。在盆地东部薛家湾、马栅一带,因处于向斜盆地东翼边部,寒武奥陶系石灰岩埋藏浅,使寒武奥陶系石灰岩有较大的工业供水价值,含水层埋藏东浅西深。在黄河沿岸,一般含水层都在150米以内,往西,随着地层向西倾斜,埋深变深,在准格尔煤田附近,往往在300~500米以下,水量随裂隙与溶洞水发育程度而定,单位涌水量高者可达1 700~3 000米3/日·米。黄河对岸老牛湾泉流量达1万米3/日,矿化度约0.3克/升。从黄河沿岸至东胜市以东一带,以石炭系至侏罗系含水层分布最广,因砂岩多被胶结,水量一般较小,单位涌水量一般小于5米3/日·米,绝大部分小于1.0米3/日·米,相对而言中侏罗统延安组石英砂岩水量稍大,也没太大供水意义,在这地段,主要供水含水层以第四系沟谷潜水为主。从东胜市往西,以白垩系含水为主。主要由厚达近千米的砂岩、砂砾岩组成。由于砂岩、砂砾岩胶结程度不同,富水性也不同,水力特征也不一致。它可分为白垩系承压水与潜水含水层,它们之间无稳定的隔水层,而是胶结程度不同的砂岩、砂砾岩,使承压水与潜水在有的地区难以分开,实为统一的含水体。白垩系含水层,根据岩相古地理与层位的不同,可将它划分为三个含水组:第一含水组为志丹群洛河组,主要分布在伊金霍洛旗至新街一带。含水层主要为紫红、棕红色粗中砂岩,砾状砂岩,含水层厚24~165米,顶板埋深54~156米,水位埋深变化较大,由50~75米至自流,自流水头高2.32~10.85米,单位涌水量小于10米3/日·米,有由北往南增多的趋势,矿化度小于1.5克/升,为富水性相对较弱的含水组。第二含水组为志丹群华池环河组,主要分布在鄂托克旗新召以南、以东一带,是白垩系主要含水段。含水层以黄绿色、灰绿色中粗砂岩与砾状砂岩为主,并有由东向西、由北向南变细的规律。含水层厚度100~300米不等,富水性有由北往南变小的规律。最富水地段分布于东胜至北大池地下水分水岭两侧的合同察汗淖、巴汗淖,察汗淖、白彦淖及苦水沟上游地下水汇集地带,单位涌水量100~200米3/日·米。其它地区,在乌审旗—乌兰诺尔一线以北为50~70米3/日·米,以南10~50米3/日·米,水质好,矿化度小于1.O克/升,水位埋深小于10米,局部自流。在第二含水组下部也分布有第一含水组,其埋藏在300~400米以下,水量小,供水意义也小。第三含水组为志丹群罗汉洞、泾川含水组,主要分布在伊金霍洛旗府—新召以北,新召—北大池以西地区。含水层以紫红色、桔红色与黄绿色砂岩为主。在300~350米深度内,在地下水汇集带苦水沟、摩林河一带水量丰富,单位涌水量100~200米3/日·米,其余地区为20~60米3/日·米,由北向南,由东向西减少,矿化度小于1.0克/升。水位埋深较深,一般在25~70米,局部大于100米。在苦水沟与摩林河一带小于10米。在第三含水组下部也有第二含水组,含水层埋藏在350~400米以下,供水价值较小。

在近地表,由于白垩系砂砾岩的风化,广泛分布有白垩系砂岩裂隙孔隙水。在10~15米深度内,地下水富水性受地下水径流影响很大,在摩林河、都思兔河(苦水沟)附近,为地下水汇集带,水量较大,单位涌水量一般为10~30米3/日·米。其余地区小于10米3/日·米,由东向西水量逐渐增大。在杭锦旗府至乌兰素庙以东,多小于10米3/日·米。地下水矿化度小于1.0克/升,在盐碱湖与排泄带下游往往为1~3克/升或更高。

鄂托克旗北部新召、百眼井、公卡汉一带,地下水位多大于50米,但在50米以上,常分布有不连续的上层滞水,水位埋深25~50米,含水层厚2~7米。单位涌水量小于25米3/日·米。与东胜梁地、新召梁地、准格尔丘陵、鄂托克前旗西部台地同是鄂尔多斯高原较缺水地带。

在鄂托克前旗以西,都思兔河以南及摩林河西北一带,尚有第三系渐新统砂岩含水层,含水层顶板埋深小于100米,厚度一般为10~55米,单位涌水量小于25米3/日·米,往南可达25~125米3/日·米。水位埋深小于30米,由于地层中含大量石膏,水质差,除东部边缘矿化度小于2克/升外,大部分地区2~5克/升,局部大于5克/升,饮用困难,成为缺水草场。

在鄂尔多斯高原西部边缘地带,在构造上属鄂尔多斯西缘拗陷带,在地貌上为山地丘陵,由太古界、元古界变质岩,寒武奥陶系石灰岩、石炭二迭系煤系地层及中新生界碎屑岩组成。其中寒武奥陶系石灰岩水量丰富,单位涌水量10~170米3/日·米。在拉僧庙上升泉流量可达1.55万米3/日,矿化度小于1.0克/升,是附近煤矿与居民用水主要供水水源。其余地层,以裂隙水为主,水量不大,单位涌水量一般小于2.5米3/日·米。径流模数0.38升/秒·平方公里,矿化度一般小于1.0克/升,在煤系地层中多为1~3克/升,以SO4·Cl水为主。

除白垩系含水层外,第四系含水层也是鄂尔多斯高原主要供水水源,而且是非常重要的供水水源。由于其埋藏浅,水量大、开采方便使其使用价值往往大于白垩系含水层。根据成因不同,可分为第四系河谷砂砾石含水层、沙漠湖积砂含水层与山前冲洪积含水层。

第四系河谷砂砾石含水层以东胜梁为界分为两部分。在东胜梁以北的沟谷,较大的有东柳沟、哈什拉川、罕台川、西柳沟、黑赖沟、卜尔色太沟,其特点是沟短而陡,河床较窄,含水层以砂砾为主,含水层厚度在上游为2.8~6米,下游约12米,水位埋藏小于5米,单位涌水量25~125米3/日·米,哈什拉川为125~250米3/日·米。矿化度小于1.0克/升。东胜梁以南的沟谷,较大的有十里长川、纳林川、 、乌兰木伦河等,其河相对狡长,河谷较宽,宽者可达16~17公里,第四系厚4~28米,含水层厚2~15米,以砂砾石含水为主,水位埋深小于5米,乌兰木伦河下游较深,为12米左右,单位涌水量25~120米3/日·米,矿化度小于1.0克/升,是这一带的主要供水含水层。此外在丘陵间有很多小沟谷,水量虽不大,却是当地居民主要用水水源。在西部魔林河与都思兔河,第四系很薄,含水微弱,主要是下部白垩系砂岩含水。

沙漠湖积沙含水层主要分布在毛乌素沙漠与库布其沙漠。其沙漠主要是上更新统湖积砂经风吹扬而成。

毛乌素沙漠位于伊克昭盟南部,面积2.53万平方公里。含水层为第四系上更新统湖积粉细砂。其厚度由北向南,由东西两侧向乌审旗一带增厚。在乌审旗境内,含水层厚80~100米,最厚达143米,其余地区30~80米,沙漠边缘10~20米。水量以桃利河、纳林河、无定河与乌审旗北部布仑其及大淖尔南一带最富,单位涌水量100~280米3/日·米,其它地区10~100米3/日·米,矿化度小于1.0克/升。毛乌素沙漠下部,水量丰富,为沙漠改造创造了有利条件。

库布其沙漠呈东西向分布于伊克昭盟北部,面积1.76万平方公里。在罕台川以西,水量相对较小,沙漠下部的上更新统湖积粉细砂含水层厚25米,水位埋深约55米,单位涌水量40米3/日·米;罕台川以东,水量相对较西部丰富,在光太厂—大路一带,含水层厚5~33米,水位埋深在沙丘间洼地小于15米,单位涌水量10~70米3/日·米,随含水层向东变薄,水量也减少。

山前冲洪积含水层。主要分布在乌海市长68公里,宽2~15公里的第四系断陷盆地内。第四系沉积厚度大于500米,主要由山前冲洪积砂砾石组成。在黄河沿岸夹有些河湖相砂层,在200米深度内,含水层厚60~180米,单位涌水量175~1 456米a/日·米,水位埋深由山前大于110米向黄河岸边减为小于10米。矿化度小于1.0克/升,局部地段,主要是黄河牛轭湖地段为1.0~1.5克/升。乌海市断陷盆地是自治区境内沿黄地区最富水地段对乌海市的发展极其有利。

此外,在东胜以东的准格尔黄土丘陵,地形切割强烈,黄土厚10~90米,沟谷往往切穿黄土,切入下部老地层。黄土大多透水不含水,仅在黄土与其它地层接触面上,有泉水出露,泉流量很小,一般小于10米3/日,矿化度小于1.0克/升。该地区是伊克昭盟缺水地区之一,居民用水多用沟谷第四系水。

鄂尔多斯高原,地下水总补给量为每年27.3亿米3,其中:沙漠19.41亿米3,高平原7.75亿米3,山地0.18亿米3。开采资源5.01亿米3。其中:沙漠4.26亿米3,高平原0.70亿米3,山地0.05亿米3。潜水含水层常受沟谷切割,使地下水常形成地表径流,年径流量0.97亿米3。承压水地下水年径流量2.45亿米3

此外,乌海地区地下水开采后,可袭夺黄河水,形成激发开采量,其量每年不小于1.24亿米3

由上可见,鄂尔多斯高原地下水有其独特特点:含水层以巨厚的胶结程度不一的白垩系砂岩为主;富水性随胶结程度与汇水条件不同有很大差异;构造上为一东缓西陡的处于上升状态的向斜盆地;由于西、北、东三面被黄河深切,盆地具有开启性质,使地下水循环加快,水质变淡;黄河作为统一的侵蚀基准面,由于上、下段黄河高程的差异,侵蚀基准面高程不一;地下水流向受地形控制;深层承压水水量北大南小;不同部位主要供水含水层不一等等。