论我国西部地区盆地盐湖卤水水文地质动态变化

仇新迪　张晓冬　成康楠

(青海省柴达木综合地质矿产勘查院青海格尔木816999)

论我国西部地区盆地盐湖卤水水文地质动态变化

仇新迪张晓冬成康楠

(青海省柴达木综合地质矿产勘查院青海格尔木816999)

目前，我国拥有1000多个盐湖，属于盐湖最多的国家之一。盐湖拥有复杂的气象、水文、水化学动态变化，所以研究盐湖资源对于环境保护具有十分重要的意义。本文以柴达木盆盐湖西台吉乃尔盐湖为例，通过定量检测系统地对其进行分析，发现西台吉乃尔盐湖水化学动态变化特征。

盐湖卤水动态变化

0　引言

盐湖水源补给的多少对卤水矿床的持续利用有着直接的影响。正确研究盐湖水文地质参数[1]，对于科学地研究柴达木盆盐湖具有现实作用。本文主要对西台吉乃尔盐湖中各类水体间相互间补给进行研究，阐述不同状态下可溶盐类进入溶剂（从溶液中结晶析出）的过程，解决盐湖卤水体系相平衡热力学和结晶动力学机制的问题。

1　西台吉乃尔盐湖介绍

1.1地理位置情况

柴达木盆地是我国西部盐湖重要分布区域，这里盐湖面积大，发展历史悠久。其中，蕴含丰富的K、Li、B、Mg等盐类资源，属于重要的资源集中区。西台吉乃尔盐湖处于柴达木盆地的中部[2]，其海拔高度为2.6千米，面积560平方千米，属于封闭式的内流盆地。西台吉乃尔盐湖位于北纬37°，东经93°，归青海省海西蒙古族自治州管辖。

柴达西台吉乃尔盐湖为半封闭的洼地，主要由那陵格勒河进行水源补给（自昆仑山北坡）。通过几十年的地质勘探，发现西台吉乃尔盐湖主要为卤水Li矿，并伴随并P、Mg等矿物。

图1　西台吉乃尔盐湖位置

1.2卤水地质情况

西台吉乃尔盐湖位于柴达木盆地台中央凹陷地区，属于次级断陷构造盆地，即台吉乃尔湖、涩聂湖和达布逊湖交界处。西台吉乃尔盐湖内卤水以Li为主，半生K、B、Mg等矿产，水化学类型为SO32-、MgSO3。地下水卤水划分为，晶间潜卤水(WI)、孔隙潜卤水(WII)和晶间承压卤水(WIII)。在柴达木盆地属于茫崖凹陷区，西台吉乃尔盐湖被北、西部的第三纪背斜构造所包围，即红三旱四号背斜构造[3]、北东侧的巴嘎雅乌尔背斜构造和西南部的船形丘背斜构造。

图2　西台吉乃尔盐湖地质示意图

1.3水文地质情况

调查数据显示，西台吉乃尔盐湖地下水赋存形式为卤水，分为潜水含水层和承压含水层。其中，潜水含水层为粗砂、含石盐粉细砂，并含有石盐透镜体，位置矿区的中部，最大厚度为25.56米，平均厚度为10-15米，并向周围变薄。地下卤水层最深处为3米，平均为1.6米，整体为东西方向走势。西台吉乃尔盐湖水层底板为绿色砂质粘土，部分为早期沉积石盐和石膏等沉积层。承压含水层岩为粉砂石盐、石岩。含水层厚度为14米，承压含水层最深7米，逐渐由南向北变薄含水层顶部的隔水板为红棕色砂土层，隔水板底板与潜水层底板相同，即砂质粘土[4]，但是埋藏深度比较大。

2　研究方法

西台吉乃尔盐湖卤水通过同位素跟踪观察方法，对野外实验室内数据进行分析，综合分析柴达木盆地西台吉乃尔盐湖卤水动态变化情况。目前，盐湖卤水跟踪测定方法很多，但放射性同位素测定水文地质参数的方法属于快速、经济、准确的水文地质测井方法。

（1）采用NaI为载体的同位放射性元素1311测定，其半衰期为8.07d，可以释放、射线。

（2）野外实验室方案采用同位放射性元素跟踪原理，即FDC-250A型地下水参数测试仪器，对研究区域的测井（10个）进行测试。

正确确定西台吉乃尔盐湖卤水的水文地质参数，对科学研究西台吉乃尔盐湖具有十分重要的作用。

3　实验数据的采集

本文选择5月枯水期和9月丰水期作为研究区间，方便掌握野外流速和流向的测定工作，方便掌握西台吉乃尔盐湖的水文地质参数动态变化规律。依据西台吉乃尔盐湖卤水动态观测数据，测定不同时间、不同地段的10个测孔，测孔总共150m，测点为100个，测孔深度为1-24m，获得800组数据。测试井孔位10口，分别为观1、2、3、4、5、6、7、8、10，投放强度为0.3-1.6mci，最大为2mci，同位放射性元素1311稀释液为1-5ml。所测试的20孔分布在盐湖的各个地方，具有较强的代表性，并进行前后两次测试（如图3所示）。

图3　西台吉乃尔盐湖同位放射性元素1311测试钻孔分布图

4　流速计算

首先，将野外收集的西台吉乃尔盐湖卤水动态观测数据列成

表1　西台吉乃尔盐湖卤水流速对照表（m/d）

表，依据同位素的自然衰变规律进行修整，测定同位放射性元素1311的放射强度，并进行回归分析。

表1显示：9月的水流速最高为0.578 m/d，最低为0.022 m/d，平均流速为0.240 m/d。5月实测流速最高为0.747 m/d，最低为0.040 m/d，平均为0.231 m/d。上述数据说明，9月份丰水期的流速普遍高于枯水期的流速，符合自然规律。然而，随着西台吉乃尔盐湖卤水开发规模的不断增加，卤水的渗流也随之改变，并呈现多样变化的趋势。

5　总结

西台吉乃尔盐湖水具有明显的枯水期低[6]、丰水期高的特点，主要是由于芒硝是在枯水期析出的原因。不同季节的卤水在不同温度下有不同的水资源变化，对于认识西台吉乃尔盐湖演化与资源，具有十分重要的意义。

[1]张彬，王钊，李人毛，等.单井同位索示踪法测定水文地质参数在武汉长江隧道工程中的应用[J].勘察科学技术.2003,(2):39-42.

[2]戴俊生，叶兴树，等.柴达木盆地构造分区及其油气远景[J].地质科学.2003,(3): 413-424.

[3]WILL1AM BAj,JALI.Kecharge mechanism and hydmchemistry evilanton of groundwater in the Nuaimeh area,Jordan,using environmental isotope techniques[J].Hydrogeology, Journala 2004，(8):139-145.

P2[文献码]B

1000-405X（2015）-7-118-1