新疆三塘湖盆地汉水泉—库木苏地下水赋存条件分析

韩芳芳，师德扬

（新疆地矿局第二水文工程地质大队，新疆昌吉831100）

为合理开发利用三塘湖盆地汉水泉-库木苏地下水资源，搞好地下水的开发利用，查明地下水源地区域地质、水文地质条件及地下水的赋存条件，了解其动态变化规律，提出水源地保护措施，充分发挥其社会、经济效益。

通过对地下水赋存条件和地下水的埋藏条件及含水层特征分别对上覆潜水、下伏承压水和基岩裂隙水分别进行条件论述。为地方政府进一步开发利用地下水资源提供依据。

该区域内无常年性地表水流，仅在工作区内及附近零星分布的泉点，以及在融雪季节和夏季暴雨过后在沟谷中可形成暂时性的地表水流。工作区内地表洪水主要来源于南北两侧山区,从汇水面积和地表冲沟发育情况分析，规模较大的冲沟主要分布于工作区北部。由于地表洪水主要发育于山前，地层颗粒粗，流程短，很快入渗至地下。

1 区域地质

1.1 区域主要地层岩性

工作区内出露地层主要为石炭系、新近系、第四系，具体如下：

（1）石炭系下石炭统（C1）：位于工作区的北部边界青石峡一带，为一套浅海相暗色细碎屑岩—火山碎屑岩—中基、中酸性火山岩沉积。其厚度大于350m。为基岩裂隙水提供了储水空间。

（2）新近系（N）：主要出露于工作区中芒硝矿—白泥地东井以南一带，呈东西向条带状出露，东西长约40km，南北宽0.5～6km，面积约130km2。

（3）第四系：在工作区广泛出露，为第四系上更新统洪积层（Q3pl）和全新统冲洪积层（Q4pl）及全新统化学沉积（Q4ch），岩性主要由砂砾石、中粗砂、细砂等组成。

1.2 区域主要断裂构造

工作区内构造极为发育，工作区内大部分断裂为东西走向,断裂控制了工作区南北向的阶梯状的地层结构，错断了地层和含水层。工作区内的断裂及褶皱塑造了地质结构特征，断裂构造具有重要的控水意义。在工作区内或穿越工作区的构造有汉水泉—库木苏断裂、大哈甫提克断裂、汉水泉东断裂汉水泉—老爷庙断裂；褶皱主要有库木苏背斜、巴润塔拉背斜，具体如下所述。

1.2.1 断裂

汉水泉—库木苏断裂：该断裂位于工作区的中部，近东西走向延伸，长度约40km，南倾，倾角约60°，为一正断层。因F1断裂的作用，使该断裂北部地层抬升，南部地层下降，在断裂两侧地层落差近百米，为地下水的赋存提供了空间。

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大哈甫提克断裂：位于工作区北部大哈甫提克山-呼洪德雷山前一带，该断裂只在青石峡以西通过本次工作区内，断裂整体为东西走向，为一正断层，倾向南，倾角65°，延展达150余千米。汉水泉—库木苏断裂使北部抬升形成目前的山区地貌，南部为洪积平原。

汉水泉东断裂：断层在工作区东北角呈东西向展布，断层北倾，倾角40°～60°之间，断层使南部地层（新近系及石炭系地层）相对抬升，北部地层相对下降。

汉水泉—老爷庙断裂：东西向横跨工作区，切割新生代地层。该断裂为隐伏断裂，其断裂特征是在地表为树丛沙丘带，沿断裂有连续陡坎分布。该断裂为隐伏断裂，断层为向北倾斜，受断层南盘基底抬升，断层两侧新近系、第四系厚度及地下水富水性有明显的差异。

1.2.2 褶皱

巴润塔拉背斜：位于工作区西部，夹于北部的汉水泉凹陷和南部的库木苏凹陷之间，呈北西宽、东南窄的楔形，西端出露二叠纪地层，面积约220km2，构造形态为一背斜，轴向北西西，延展长约35km，幅值300m，两翼基本对称，倾角10°～45°。背斜的轴部为石炭系、二叠系，两翼由侏罗系组成，背斜总体为北翼陡，轴部、南翼较平缓。该背斜使详查区西南角形成了一相对隆起，对北部补给的地下水起到了阻挡作用。

库木苏背斜：位于工作区中西部的南坡一带，构造形态为一背斜，其轴部北东—南西向，北端窄，南端稍宽，延展约15km，幅值500m，两翼基本对称，背斜的轴部为侏罗系、新近系，背斜总体为北部高，向南部逐渐变平缓的一相对隆起。

2 地下水赋存条件

根据地下水赋存条件及水理性质，将工作区地下水划分为多层结构，即上覆第四系松散岩类孔隙潜水、下伏碎屑岩类孔隙裂隙承压水及基岩裂隙水。

2.1 上覆潜水，下伏承压水

在工作区内广泛分布，其上覆为第四系松散岩类孔隙潜水，下伏为新近系碎屑岩类孔隙裂隙承压水，除在局部地段无上覆第四系孔隙潜水外，第四系潜水与新近系承压水分布基本一致。

2.1.1 第四系松散岩类孔隙潜水

工作区内松散岩类孔隙潜水主要分布在库木苏—汉水泉洼地的平原区，从洪积砾质平原下部到细土平原区，含水层岩性主要为砂砾石、中粗砂、细砂，第四系松散岩类孔隙潜水富水性由中间向四周，呈现由丰富逐渐变弱的变化规律。

丰富区（大于1000m3/d）：分布在库木苏洼地中部及汉水泉洼地南坡东南部和芒硝矿以北，南部以汉水泉—老爷庙断裂为界，呈东西向偏转北条带状展布，第四系厚度100～150m，储水条件良好。含水层岩性为砂砾石、含砾中粗砂，水位埋深为4.05～105.07m。单井涌水量756.34～3651.96m3/d，换算涌水量1061.73～3399.01m3/d，渗透系数2.74～52.22m/d，影响半径29.32～319.15m，矿化度1.07～3.37g/L。

中等区（500～1000m3/d）：分布在库木苏洼地富水性丰富区和汉水泉洼地丰富区外围的大片区域，呈条带状及片状展布，第四系厚度50～100m，储水条件良好。含水层岩性为砂砾石、中细砂，水位埋深为8.43～66.32m。单井涌水量432.17～1767.92m3/d，换算涌水量527.37～652.43m3/d，渗透系数4.39～16.17m/d，影响半径79.82～635.34m，矿化度2.31～3.10g/L。

一般区（小于100m3/d）：分布在透水区以西及其南部边界和白泥地东井东北部一带，呈条带状延展。第四系厚度10～90m，含水层厚度10.1m，含水层岩性为细砂、粉细砂，水位埋深为8.16～89.17m，单井涌水量36.87～723.0m3/d，换算涌水量7.85～87.69m3/d，渗透系数0.21～0.37m/d，影响半径168.23～174.67m，矿化度1.0～3.0g/L。

2.1.2 新近系碎屑岩类孔隙裂隙承压水

新近系碎屑岩类孔隙裂隙承压水广泛分布于工作区内，含水层岩性为砂岩、砾岩等。在库木苏洼地内新近系碎屑岩类孔隙裂隙承压水从洪积砾质平原上部至汉水泉-老爷庙断裂，富水性呈现由弱至中等的变化规律。而在汉水泉洼地内，富水性丰富区位于中间，近南北向，由中间向四周承压水富水性，由丰富逐渐变弱的变化规律，仅在白泥地东井东北部有所差别，富水性为中等区。

丰富区（大于1000m3/d）：主要分布在汉水泉洼地中部芒硝矿附近，呈近南北向条带状展布。单层含水层厚度在13.31～53.54m之间，含水层总厚度87.84～107.67m，含水层岩性为砂岩、砾岩，承压水头高度为11.21～94.84m，单井涌水量654.9～1744.42m3/d，换算涌水量1189.35～2013.68m3/d，渗透系数3.27～13.76m/d，影响半径25.0～273.23m，矿化度1.8～6.14g/L。

中等区（500～1000m3/d）：分布在库木苏洼地西南和汉水泉洼地富水性丰富区外围，呈片状及环带状展布，新近系厚度一般50～100m，储水条件良好。单层含水层厚度在10.37～53.6m之间，含水层总厚度30.01～83.04m，含水层岩性为砂岩、砾岩，承压水头高度为+1.60～66.40m，单井涌水量603.42～1965.25m3/d，换算涌水量593.23～888.73m3/d，渗透系数6.20～16.32m/d，影响半径56.07～537.89m，矿化度1.60～3.89g/L。

一般区（小于100m3/d）：在库木苏洼地主要分布富水性中等区以北及其上覆第四系透水区的大片区域；在汉水泉洼地内主要分布在富水性中等区外围及白泥地东井附近的上覆第四系透水层区的大片区域，即南坡以北、汉水泉以南及白泥地东井以西，呈环带状、片状展布。单层含水层厚度在8.98～30.33m之间，含水层总厚度8.98～56.98m，含水层岩性为砂岩、砾岩，承压水头高度为+7.78～123.35m，单井涌水量34.56～366.25m3/d，换算涌水量一般在18.95～94.04m3/d，渗透系数0.53～2.31m/d，矿化度1.117～6.41g/L。

2.2 基岩裂隙水

基岩裂隙水主要分布于工作区北部大哈甫提克山山区。山区地下水的分布不仅受裂隙发育特征的影响，还取决于其补给来源的方式和大小。北部山区海拔高程981～1503m，大哈甫提克山年降水量50mm，泉水流量受季节性降雨的影响，变化较大。在白泥地东井南部的基岩出露区，无泉点出露。根据含水层岩性，基岩裂隙水为层状岩类基岩裂隙水，分布在大哈甫提克山区南缘，含水层岩性以凝灰岩、砂岩为主，局部夹钙质砂岩、粉砂岩薄层。年降水量稀少，泉水露头少，流量较小，单泉流量0.014L/s，矿化度为1.329～1.405g/L，水化学类型以SO4·HCO3型水为主。白泥地东井南部的基岩出露区，无泉点出露。基岩裂隙水富水性弱。

3 结论和建议

通过对新疆三塘湖盆地汉水泉—库木苏地下水赋存条件分析，为该地区地下水资源的可持续开发利用提供了理论依据。

地下水是一种宝贵的矿产资源，为保持其长期稳定开采利用，应加强科学管理，建立健全开采保护制度，通过对该区域地下水形成条件的分析，该区域存在较丰富的地下水资源，随着一带一路建设及矿产资源的开发，水源地运行后，严格圈定各类保护区（带），加强对水源的保护工作，严禁超量开采。

[1]师德扬，王松涛，杜江岩，等.新疆三塘湖供水水文地质详查报告[R].新疆地矿局第二水文工程地质大队，2015.