陇东盆地白垩系地下水赋存特征对生态环境的影响

李彬

（甘肃省地质环境监测院 甘肃兰州 730050）

陇东盆地白垩系地下水赋存特征对生态环境的影响

李彬

（甘肃省地质环境监测院 甘肃兰州 730050）

陇东盆地地处陇东黄土高原地区，地质构造简单，地形切割强烈。盆地内蕴藏有丰富的地下水资源，然赋存规律不尽相同。本文对陇东盆地白垩系保安群地下水的赋存特征进行了分析，为解决该地区人民生活及工农业用水提供参考，为盆地内地下水的进一步勘查和合理开发利用提供基础。

陇东盆地；地下水；赋存特征；生态影响

陇东盆地位于甘肃省东部地区，地处陇东黄土高原，是甘肃省主要的产粮区。地理范围包括庆阳市大部分行政区划和平凉市行政区划的一部分，面积约3.4×104km2。长期以来，经过流水切割和岩土侵蚀，形成水系密布、沟谷深切、梁峁相间的黄土高原地貌景观。区内生态环境脆弱，水资源短缺严重阻碍了这一地区的经济和社会发展。

1 区域研究概况

陇东盆地是鄂尔多斯盆地的组成部分，盆地的基底是二叠系、三叠系及侏罗系，主体为白垩系，浅表为黄土覆盖。盆地的结构主要受天环向斜（宁夏天池～甘肃环县）构造南端环县-泾川向斜的控制，向斜核部在环县～镇原～泾川一线，向斜东西两翼呈不对称格局，东翼宽缓而西翼窄陡，是一周边有群山环绕的高原型盆地。地势由西、北、东三面向东南倾斜，是一个东南部开口的非封闭型盆地。

就区内而言，除第四系地层外，出露地层主要为下白垩系保安群碎屑岩，其余地层皆深埋于白垩系地层之下，构成以白垩系保安群碎屑岩地层为主的含水层系统，其下部侏罗系地层为相对隔水层。受天环向斜控制，白垩系保安群地层的沉积中心与向斜核部基本一致，南北向呈串珠状分布于环县、镇原、泾川，并呈现出洛河～环河组与罗汉洞～泾川组两个沉积旋回。各沉积旋回在垂向上呈现为上粗下细、粗细相间，横向上呈现为由两翼往轴部逐渐变细的特点。

本区内的白垩系保安群地层自上而下出露顺序为泾川组、罗汉洞组、环河组、华池组、洛河组和宜君组（在区内未见露头）。各个岩组岩性呈现为泥岩、粉砂岩、砂岩频繁交替、重复叠置的多层层状结构的特点。根据区内白垩系保安群地层的古沉积环境、地层结构特征、岩性特点、各含水岩组地下水之间的相互联系等因素，将本区内白垩保安群系含水岩组分为三段进行分别分析。

2 白垩系保安群地下水赋存特征

2.1 泾川、罗汉洞组地下水赋存特征

泾川、罗汉洞含水岩组分两个含水岩段，即上部的泾川组含水岩段与下部的罗汉洞组含水岩段，隔水层为粉砂岩和砂质泥岩，但没有形成区域性稳定的隔水层。

泾川组含水岩段分布在蒲河以西地区，含水层岩性以粗、细砂岩为主。含水层厚度不均：在茹河以北，一般小于100m，在茹河以南，厚度的变化主要受天环向斜的控制，向斜的核部崇信一带，含水层厚度最大，为200m～300m，向东西两侧渐薄。含水层顶板埋深在河谷区一般为10m～60m，黄土丘陵区较大。承压水水头普遍较低，在北部一般不自流，往东南水头逐渐增高，但一般均小于10m。

罗汉洞组含水岩段分布在环县～西峰一线以西，大都伏于泾川组之下，含水层岩性以巨厚的中细、中粗砂岩为主。含水层厚度在崇信县城和镇原县城最大，中心地段一般为150～250m，向四周逐渐变薄,最薄处仅10m左右。含水层顶板埋深在泾河以北的河谷一、二级阶地中较浅，为7.44～27.46m，三级阶地为50～60m，在泾河及其支流因上覆泾川组，埋深较大，为100～300m，黄土塬区大于300m。水头在河谷地区埋深一般小于60m，在蒲河、茹河、洪河河谷的三岔、花赵家、官亭以东可以自流。

2.2 环河组地下水赋存特征

环河含水岩组在全区均有分布，也分为两个含水岩段，上部称环河组上部含水岩段（即原环河组），下部称环河组下部含水岩段（即原华池组）。

环河组上部含水岩段除合水县太白镇附近以外，其余地带均有分布，含水层岩性由砂质泥岩、泥岩及粉细砂岩组成，厚度自北向南递减，环县以北为200～300m，南部为100～200m。顶板埋深因地形及覆盖层厚度而异，在河谷地区多小于50m,北部梁峁塬区大于100m,盆地西南部因上覆罗汉洞泾川组，埋深达50～300m，在镇原、泾河流域一带可达400m以上。承压水水头埋深也因地形及上覆地层厚度而异，在梁峁区均大于100m，沟谷川区埋藏较浅，一般小于20m，河谷区多为自流水区，如蒲河、茹河、洪河河谷等，在马莲河、元城川等地水头高出地面为+1.4～+19.1m，在庆城、政平一带可达+41～+59.23m。该含水层特点是砂岩层次多，单层厚度薄，总厚度较小，泥岩与砂质泥岩分布不稳定，总厚度较大，这决定了含水层的富水性普遍较弱。

环河组下部含水岩段在区内均有分布，除合水县太白镇附近零星出露外，其余地带均下伏于环河组上部含水岩段之下，含水层的岩性为胶结较差的中细、中粗砂岩与砂质泥岩互层，底部为一层厚度不等的泥岩与下伏宜君洛河组相隔离。含水层厚度自盆地的东西两侧向中心递增，一般在沟谷内为100m～200m，在环县曲子～虎家湾一带厚度最大，可大于250m。本段承压水顶板埋深普遍较大，一般为200m～400m，在镇原、崆峒区、泾川一带可达400m～700m，水头埋深沿环江、元城川自北向南由深变浅，北部一般为70m～130m，南部为10m～20m，至环江的木钵、元城川的悦乐及以南河谷区，形成自流水，水头高出地面一般为+9m～+44m。最高在马莲河下游吉崄西南河谷及马莲河与泾河交汇处的政平，为+72.59m～+82.50m。

2.3 洛河、宜君组地下水赋存特征

宜君洛河含水岩组在区内只有一个含水岩段，指洛河含水岩段。在区内均有分布，下伏于环河组之下，含水层岩性为中粗、中细砂岩和砂砾岩。含水层厚度不均，总的变化规律是自北向南，含水层厚度由厚变薄，最北部的环县一带，含水厚度在500m以上，向南渐变为100m～400m。自中部向东西两侧，含水层由厚变薄，西峰一带含水层厚度在400m～500m间，向东西两侧渐变为100m～300m。本组含水层顶板埋深普遍较大，除马莲河以东地区为200m～400m外，其余地带多在400m～850m之间，但承压水头普遍较高，基本均可自流，庆城一带水头最高可达102m。含水层底板形态呈向斜状，向斜的轴向总体呈南北向，但在南部泾川一带向东偏转。轴向上有三处“凹地”，分别位于环县、镇原北部、泾川县。环县“凹地”的位置与宜君洛河组含水层最大厚度处的位置一致。

3 结语

3.1 陇东盆地是一个以白垩系保安群地层为主体，空间上呈现为两翼不对称格局的大型、非封闭性的沉积盆地，沉积中心与天环向斜核部基本一致。

3.2 各含水岩组的厚度变化主要受天环向斜的控制。一般在向斜核部最厚，向四周呈逐渐变薄的趋势。自罗汉洞组以下的各含水岩组，厚度还呈现为自北向南、由中间向两边逐渐变薄的规律。

3.3 各含水岩组的埋深因地形及上覆地层厚度的变化而不同。

3.4 除泾川组之外，其余各含水岩组均有自流现象，多以河谷区为自流排泄区。承压水头呈现的规律是：洛河、宜君组大于环河组大于泾川、罗汉洞组。

3.5 总体富水性各含水岩组呈现不同的规律变化。泾川、罗汉洞组的富水性在局部区域较好，但分布区域有限，供水意义较差；洛河宜君组和环河组广布于盆地内，构成盆地的主要的含水层位，亦成为盆地内最主要的供水层位。

[1]甘肃省地质调查院.鄂尔多斯盆地地下水勘查报告（甘肃）（2003-2005）[M].2005.

[2]侯光才,张茂省等著.鄂尔多斯盆地地下水勘查研究[M].北京:地质出版社,2008-6.

[3]侯光才,张茂省主编.鄂尔多斯盆地地下水资源与可持续利用[M].西安:陕西科学技术出版社,2004.10.

[4]甘肃省地质矿产局.甘肃省区域地质志[M].北京:地质出版社,1989.

[5]甘肃省地质矿产局.甘肃省岩石地层[M].武汉:中国地质大学出版社,1998.