论文部分内容阅读
【摘要】从东胜煤田通史勘查区的地形地貌、水文气象特征着手，系统的分析了勘查区的水文地质概况，从而指导煤田的开采。
【关键词】东胜煤田通史勘查区；水文地质；水岩组
一、勘查区地形地貌、水文气象特征
普查区地处鄂尔多斯高原，即毛乌素沙漠中南部；区内地面海拔高程1189～1293m，比高104m。地势西北高东南低，地表多沙丘、沙垄、沙地广布，滩地与沙丘相间。区内无基岩出露。穿过普查区东北部的纳林河，为季节性河流。发源于乌审旗陶利苏木的西北部,向东南流经纳林河乡于谷家畔汇入无定河。全长67km，流域面积1788km2，年径流总量1577€?04m3，平均流量0.4m3/s，年输沙量为153€?04t。流经本普查区长约12km2，由西北向东南汇入无定河，再向东汇入黄河。区内气候特征属于半干旱的温带高原大陆性气候，太阳辐射强烈，日照较丰富，干燥少雨，风大沙多，无霜期短，冬季漫长寒冷，夏季炎热而短暂，春季回暖升温快，秋季气温下降显著。
二、勘查区含、隔水层水文地质特征
1．松散岩类孔隙、潜水含水岩组。第四系（Q）：岩性为灰黄色风积砂、冲洪积砂砾石（Q）、黄土（Q3～4）等，地层厚度为27.90～169.34m，平均97.89m，在全区分布广泛，厚度变化大。风积砂主要分布在梁、峁及山坡上，地形不利于积水，为透水不含水层。冲洪积砂砾石在区内沟谷分布，构成松散层潜水的主要含水层。主要为大气降水补给。该含水层是下部志丹群（K1zh）碎屑岩类潜水含水岩组的直接补给来源。根据邻区（纳林河）N14-1、N182两个钻孔抽水试验资料，水位标高1187.2421199.793m，水位降深s=4.786.08m，单位涌水量q=0.8530.903l/s·m，渗透系数K=2.8496.464m/d，溶解性总固体383906mg/l，PH值7.7。水质类型为HCO3Ca·Mg或SO4·HCO3Ca·Mg型水；,属中等富水性含水层。
2．碎屑岩类孔隙、裂隙潜水-承压水含水岩组。（1）下白垩统志丹群含水岩组（K1zh）。全区分布。岩性下部以灰绿、浅红色、棕红色中、粗粒砂岩为主，上部为深红色泥岩、砂质泥岩夹细粒砂岩，具大型斜层理和交错层理。厚度为185.45～433.40m，平均323.18m，厚度变化大。（2）第一隔水层。该隔水层岩性以灰绿及灰色泥岩、砂质泥岩及粉砂岩为主，中夹薄层细粒砂岩和中粒砂岩。隔水层厚度16.40～164.54m，平均73.98m。勘查区全区发育，厚度变化较大，隔水性能良好。
3．碎屑岩类孔隙、裂隙承压水含水岩组。（1）侏罗系中统安定组至2煤含水岩组：岩性以灰绿——灰白色中、粗粒砂岩为主，夹灰绿色、紫杂色砂质泥岩和粉砂岩。含水岩性以中粗粒砂岩为主，局部为细粒砂岩。厚度为53.92～188.44m，平均121.53m。根据邻区（纳林河）N104号钻孔抽水试验资料：水位标高1212.647m，水位降深S=12.03m，单位涌水量q=0.122l/s·m，渗透系数K=0.0619m/d，溶解性总固体3669mg/L，PH值为7.7，水质类型为SO4—Ca型水。该含水岩组富水性中等，为矿床直接充水含水层。（2）第二隔水层。岩性以浅灰色砂质泥岩、泥岩、粉砂岩为主，厚度1.6～53.15m，平均17.93m，勘查区全区发育，厚度不稳定，隔水性能一般。（3）3煤底至4煤含水岩组：含水岩性以浅灰色、灰白色中、细粒砂岩、粉砂岩、局部为粗粒砂岩。全区赋存。厚度为2.28～109.34m，平均28.47m。根据邻区（纳林河）N18-4号钻孔抽水试验资料：水头标高1172.599m，水位降深S=8.79m，单位涌水量q=0.0424l/s·m，渗透系数K=0.0698m/d，溶解性总固体8100mg/l，PH值为7.6，水质类型为SO4—Ca型水。为弱富水性含水层。该含水层为矿床的直接充水含水层。（4）第三隔水层。岩性为深灰色泥岩--灰白色砂质泥岩、粉砂岩、夹有薄煤层，厚度1.93～48.35m，平均15.09m，全区发育，厚度不稳定，隔水性能一般。（5）5煤至6煤含水岩组。含水岩性以灰白色中、细粒砂岩为主，中夹薄层泥岩、砂质泥岩。全区赋存。厚度为3.22～94.27m，平均33.74m。根据邻区（纳林河）N14-4号钻孔抽水试验资料：水位标高1211.60m，水位降深S=15.07m，单位涌水量q=0.0203l/s·m，渗透系数K=0.035m/d，溶解性总固体7541mg/l，PH值为7.3，水质类型为SO4—Ca型水。属弱富水性含水层,为矿床的直接充水含水层。
三、勘查区地下水的补给、径流与排泄条件
（1）潜水。本区潜水的主要补给来源为大气降水，次为河水的侧向补给，局部有含水层之间的补给。本区大气降水集中，延续时间短，渗入量少，地面植被不发育，大气降水落到地表后一部分变成地表迳流流失，另一部分补给潜水。潜水的迳流受地形地貌条件的制约，基本向沟谷迳流和与沟谷流向一致。本区气候干燥，蒸发强烈，潜水以蒸发排泄为主，次为各种人工开采排泄。（2）承压水。本区基岩承压水主要以侧向迳流补给为主，次为上部潜水的渗入补给，在基岩出露处也直接接受大气降水的垂直渗入补给。在区内地形位置较高处，潜水高于承压水，承压水接受潜水通过天窗或弱透水层的垂直渗透补给。
四、水文地质勘查类型
区内构造简单，地层倾角一般小于3度，具有宽缓的波状起伏。到目前为止，还未发现有大的褶皱和断层，无岩浆岩侵入。地表大面积被第四系风积砂及松散层复盖，易于接受大气降水补给，但厚度较小，储水条件差，一般为透水层，而含水较少，但在较大的河谷中冲洪积砂砾层较厚地带富水性较强。非煤系地层上部基岩受剥蚀及风化作用，孔隙、裂隙比较发育，含有孔隙、裂隙潜水。随着深度增加孔隙、裂隙减少。煤系地层岩石裂隙发育不均匀，各含水岩组虽然或多或少含有裂隙水，但以静储量为主，富水性弱——中等。
【关键词】东胜煤田通史勘查区；水文地质；水岩组
一、勘查区地形地貌、水文气象特征
普查区地处鄂尔多斯高原，即毛乌素沙漠中南部；区内地面海拔高程1189～1293m，比高104m。地势西北高东南低，地表多沙丘、沙垄、沙地广布，滩地与沙丘相间。区内无基岩出露。穿过普查区东北部的纳林河，为季节性河流。发源于乌审旗陶利苏木的西北部,向东南流经纳林河乡于谷家畔汇入无定河。全长67km，流域面积1788km2，年径流总量1577€?04m3，平均流量0.4m3/s，年输沙量为153€?04t。流经本普查区长约12km2，由西北向东南汇入无定河，再向东汇入黄河。区内气候特征属于半干旱的温带高原大陆性气候，太阳辐射强烈，日照较丰富，干燥少雨，风大沙多，无霜期短，冬季漫长寒冷，夏季炎热而短暂，春季回暖升温快，秋季气温下降显著。
二、勘查区含、隔水层水文地质特征
1．松散岩类孔隙、潜水含水岩组。第四系（Q）：岩性为灰黄色风积砂、冲洪积砂砾石（Q）、黄土（Q3～4）等，地层厚度为27.90～169.34m，平均97.89m，在全区分布广泛，厚度变化大。风积砂主要分布在梁、峁及山坡上，地形不利于积水，为透水不含水层。冲洪积砂砾石在区内沟谷分布，构成松散层潜水的主要含水层。主要为大气降水补给。该含水层是下部志丹群（K1zh）碎屑岩类潜水含水岩组的直接补给来源。根据邻区（纳林河）N14-1、N182两个钻孔抽水试验资料，水位标高1187.2421199.793m，水位降深s=4.786.08m，单位涌水量q=0.8530.903l/s·m，渗透系数K=2.8496.464m/d，溶解性总固体383906mg/l，PH值7.7。水质类型为HCO3Ca·Mg或SO4·HCO3Ca·Mg型水；,属中等富水性含水层。
2．碎屑岩类孔隙、裂隙潜水-承压水含水岩组。（1）下白垩统志丹群含水岩组（K1zh）。全区分布。岩性下部以灰绿、浅红色、棕红色中、粗粒砂岩为主，上部为深红色泥岩、砂质泥岩夹细粒砂岩，具大型斜层理和交错层理。厚度为185.45～433.40m，平均323.18m，厚度变化大。（2）第一隔水层。该隔水层岩性以灰绿及灰色泥岩、砂质泥岩及粉砂岩为主，中夹薄层细粒砂岩和中粒砂岩。隔水层厚度16.40～164.54m，平均73.98m。勘查区全区发育，厚度变化较大，隔水性能良好。
3．碎屑岩类孔隙、裂隙承压水含水岩组。（1）侏罗系中统安定组至2煤含水岩组：岩性以灰绿——灰白色中、粗粒砂岩为主，夹灰绿色、紫杂色砂质泥岩和粉砂岩。含水岩性以中粗粒砂岩为主，局部为细粒砂岩。厚度为53.92～188.44m，平均121.53m。根据邻区（纳林河）N104号钻孔抽水试验资料：水位标高1212.647m，水位降深S=12.03m，单位涌水量q=0.122l/s·m，渗透系数K=0.0619m/d，溶解性总固体3669mg/L，PH值为7.7，水质类型为SO4—Ca型水。该含水岩组富水性中等，为矿床直接充水含水层。（2）第二隔水层。岩性以浅灰色砂质泥岩、泥岩、粉砂岩为主，厚度1.6～53.15m，平均17.93m，勘查区全区发育，厚度不稳定，隔水性能一般。（3）3煤底至4煤含水岩组：含水岩性以浅灰色、灰白色中、细粒砂岩、粉砂岩、局部为粗粒砂岩。全区赋存。厚度为2.28～109.34m，平均28.47m。根据邻区（纳林河）N18-4号钻孔抽水试验资料：水头标高1172.599m，水位降深S=8.79m，单位涌水量q=0.0424l/s·m，渗透系数K=0.0698m/d，溶解性总固体8100mg/l，PH值为7.6，水质类型为SO4—Ca型水。为弱富水性含水层。该含水层为矿床的直接充水含水层。（4）第三隔水层。岩性为深灰色泥岩--灰白色砂质泥岩、粉砂岩、夹有薄煤层，厚度1.93～48.35m，平均15.09m，全区发育，厚度不稳定，隔水性能一般。（5）5煤至6煤含水岩组。含水岩性以灰白色中、细粒砂岩为主，中夹薄层泥岩、砂质泥岩。全区赋存。厚度为3.22～94.27m，平均33.74m。根据邻区（纳林河）N14-4号钻孔抽水试验资料：水位标高1211.60m，水位降深S=15.07m，单位涌水量q=0.0203l/s·m，渗透系数K=0.035m/d，溶解性总固体7541mg/l，PH值为7.3，水质类型为SO4—Ca型水。属弱富水性含水层,为矿床的直接充水含水层。
三、勘查区地下水的补给、径流与排泄条件
（1）潜水。本区潜水的主要补给来源为大气降水，次为河水的侧向补给，局部有含水层之间的补给。本区大气降水集中，延续时间短，渗入量少，地面植被不发育，大气降水落到地表后一部分变成地表迳流流失，另一部分补给潜水。潜水的迳流受地形地貌条件的制约，基本向沟谷迳流和与沟谷流向一致。本区气候干燥，蒸发强烈，潜水以蒸发排泄为主，次为各种人工开采排泄。（2）承压水。本区基岩承压水主要以侧向迳流补给为主，次为上部潜水的渗入补给，在基岩出露处也直接接受大气降水的垂直渗入补给。在区内地形位置较高处，潜水高于承压水，承压水接受潜水通过天窗或弱透水层的垂直渗透补给。
四、水文地质勘查类型
区内构造简单，地层倾角一般小于3度，具有宽缓的波状起伏。到目前为止，还未发现有大的褶皱和断层，无岩浆岩侵入。地表大面积被第四系风积砂及松散层复盖，易于接受大气降水补给，但厚度较小，储水条件差，一般为透水层，而含水较少，但在较大的河谷中冲洪积砂砾层较厚地带富水性较强。非煤系地层上部基岩受剥蚀及风化作用，孔隙、裂隙比较发育，含有孔隙、裂隙潜水。随着深度增加孔隙、裂隙减少。煤系地层岩石裂隙发育不均匀，各含水岩组虽然或多或少含有裂隙水，但以静储量为主，富水性弱——中等。