浅析龙江县区域水文地质条件及地下水赋存分布规律

2021-05-17 08:14:12张喜峰
水利科学与寒区工程 2021年2期
关键词:龙江县脉岩砂砾

张喜峰

(龙江县水资源服务中心,黑龙江 龙江 161100)

1 区域概况

龙江县西北为低山丘陵,东南为平原。低山约占全县总面积的3.7%,主要山脉有45个,海拔606.9 m的朝阳山是齐齐哈尔境内最高峰。沟谷发育,切割深度150~300 m。丘陵台地约占总面积的58.7%,海拔160~490 m,沟谷切割较强烈,水土流失严重。低平原约占总面积的13.5%,海拔150~160 m,地形低平开阔,湖泡、湿地星罗棋布。扇形平原约占总面积的24.1%,海拔140~185 m,地势平坦,由西北向东南微微倾斜[1]。龙江县地层层序表见表1。

2 赋存条件与分布规律分析

龙江县在构造部位上,地处新华夏系第三隆起带大兴安岭隆起区与第二沉降带松嫩沉降区的衔接地带。地下水的埋藏、分布均受地质构造、地质、地貌及水文气象因素的控制和影响[2-3]。

2.1 扇形平原区

自更新世以来,在河湖与冰水更替作用下,在区内扇形平原、低平原和山间河谷平原中沉积了不同时代、不同成因、厚薄不一的松散堆积物[4]。其中以扇形平原沉积厚度最大,含水岩层最多,从而为松散岩类孔隙水的形成创造了有利条件。

表1 龙江县地层层序

扇形平原区地下水蕴藏量极为丰富,岩石颗粒从山口到扇的前缘由粗变细。在垂直方向上,扇的顶部分层少,层厚小,岩性、岩相单一;扇的中部至前缘岩性、岩相相对复杂,变化较大,粗细相间,上下层次清晰,厚度渐增。第四纪堆积物的厚度与下伏基岩面的起伏关联性较大,一般扇的顶部第四系原25~50 m,中部增加至70~120 m,到扇的前缘达140.68 m。按成因时代和地下水的水力特征划分出三个主要含水岩组,自上而下分别为:

(1)上更新统冲积湖积砂砾石、含黏土砂砾石孔隙潜水含水层。该层主要分布范围基本与地貌单元相吻合。含水层由扇的顶部砂砾石层向前缘渐变为含黏土砂砾石、含砾中粗砂层。扇的顶部和前缘厚度较薄,为10~15 m。中部较厚,为15~25 m,局部<5 m或>25 m。地下水埋藏较浅,一般1~3 m,局部<1 m或>4 m。除局部因上覆薄层亚黏土而具微承压性质外,大部地区均为潜水、水量丰富、水质好,是本区主要开采和供水目的层。

(2)中更新统冲积湖积中粗砂、含砾中粗砂孔隙承压水含水层。该层主要分布于扇形平原的前缘地带,即榔头山至头站镇连线以东地区。另外,在长山六队至八工地一带也有分布。含水层颗粒较均匀、松散,厚度一般10~30 m。在复民至大莫乎一带,最厚达50.72 m。含水层顶板埋深一般40~80 m。其上普遍有一层湖相亚黏土或黏土质砂砾石层,可视为区域相对隔水层,因而地下水具较高的承压水头。水量较丰富,是扇形平原的第二个供水目的层。

(3)下更新统湖积冰水砂、含黏土砂砾石孔隙承压水。该层主要分布于黑岗乡至头站镇连线以东地区,含水层厚度一般10~20 m,仅在复民、三工地和马家屯一带厚度较大,最厚30.96 m,其余地区仅有零星分布。含水层顶板埋深由西北向东南渐增,一般50~90 m,最深在复民至大莫乎一带达101.8~109.5 m。因含水层岩石颗粒不均,黏粉土含量较高,故富水性差。

2.2 低平原区

该区地下水主要赋存于上更新统冰水冲积含砾中粗砂、含黏土砂砾石含水层中。含水层分布较稳定,厚度由山前向平原渐增,龙江湖水库区域约10 m,哈拉海区域厚22~35 m。其上有5~13 m厚的黄土状亚黏土、亚砂土、亚黏土覆盖层,因此该区地下水具有微承压性质,承压水头高4~7 m。虽然含水层岩石颗粒较细,黏粉土含量较高,但因其厚度较大补给源较充足,除龙江湖区域含水层薄、水量小、水质稍差外,大部地区水量较丰富,为低平原唯一浅层供水目的层。

2.3 山间河谷平原区

该区地下水主要赋存于上更新统冰水冲积砂砾石、含黏土砂砾石含水层中。上游岩石颗粒较粗,且层厚相对较小,下游颗粒较细,且厚相对较大。其中,雅鲁河河谷含水层厚6~10 m,最厚17.45 m,罕达罕河谷7~23 m,济沁河河谷约7.5 m。地下水埋藏较浅,一般1~2 m,局部 3 m 以上。水量丰富,可做中小城镇的供水水源。

2.4 松散岩类孔隙水

主要分布在东华以东的台地区,丘陵山区各较大沟谷中也有分布。地下水主要赋存于下更新统湖积冰水含黏土砂砾石含水层中,层厚约8 m,顶板埋深约35 m,上覆10 m厚的黏土层,地下水具微承压性质,承压水头高约7 m,水量较贫乏。在台地东部边缘地带的低洼处,含水层出露地表,井水溢出井口而自流。在丘陵山区各较大沟谷中,地下水赋存于上更新统冰水堆积含黏土砂砾石层中。除泉水河含水层厚度较大外,大部分沟谷中含水层在3 m以下。地下水水位埋深多小于2 m,水量较为贫乏。

2.5 碎屑岩类孔隙裂隙水

主要赋存上株罗系南平组、太平川组砂岩、砂砾岩层中。另外,在扇形平原和低平原的底部普遍沉积有较厚的白坐系上统砂岩、泥岩层,其中砂岩含水。上朱罗统南平组、太平川组砂岩、砂砾岩含水层,主要分布于颜家沟,太平八队、大青山一带,分布面积小,出露位置较高,岩石胶结较好,裂隙不甚发育,水量较贫乏。

2.6 基岩裂隙水

基岩裂隙水的形成,严格受地层、地貌、地质构造等条件所制约,地质构造是控制本区基岩裂隙水的主导因素。

龙江县基岩裂隙水构造带主要处于新华夏系第三隆起带大兴安岭隆起和第二沉降带松嫩拗陷两个不同构造单元的衔接地带。丘陵山区大面积的前第四纪火山岩、变质岩、侵入岩新华更系构造,和受后期多次构造运动的影响,岩体遭受不同程度的破坏,形成了大量裂隙构造及系统,同时又有众多的脉岩沿裂隙构造入侵,脉侧围岩构造破碎带延伸深度较大,为构造裂隙水的赋存提供了保障条件。尤其在福山永至合山和山泉、柳树一带,北西向张(扭)性构造断裂极其发育,有五条呈北东展布的脉岩带,其间断裂与岩脉频繁地相互穿插、错切,为构造裂隙水的循环创造了良好的通道和富集场所。由于张(扭)性构造断裂带和脉岩与围岩接触带节理裂隙密集,岩石破碎,具有较好的导水与蓄水性能,加之区内脉岩均为酸性岩脉,抗风化能力强,宽度较大,具有较好的阻水作用,故在上述地带常常形成局部富水带。大量勘探资料表明,北西向张(扭)断裂带和脉岩上游一侧富水,脉岩的下游一侧贫水。在北东向岩脉与北西向张(扭)断裂相交部位富水性通常较大。地下水一般呈片状和脉状分布,许多具承压性质。

分布于和家屯、许家、乐叶、东六九和后麒麟等地的几个追踪张断裂,虽其规模大小不一,但断裂破碎带都比较宽,岩石破碎,节理裂隙发育,也是地下水的重要富集场所。地下水呈条带状分布,多具承压性质。追踪张断裂沿近南北向沟谷展布,具有断裂带宽度大,延伸远,支沟多,汇水面积大等特点,富水性较好。据和家屯已有钻孔资料,当孔深70.75 m,水位2.64 m,降深1.16 m时,单井涌水量达53 t/h。风化带网状裂隙水,赋存于丘陵山区的基岩风化带中。一般呈片状或带状分布,富水程度极不均一。其富水性既与岩石的区域含水性有关,又严格受地貌、水文气象等因素所控制。

岩石的区域含水性差异较大。当软硬岩层相间出现时,在后期构造和物理风化作用下,硬层中裂隙及劈理发育,利于大气降水的渗入和地下水的富集。据钻孔资料,风化带厚度一般25~30 m。龙江组下段的安山岩、安山玄武岩、玄武岩和龙江组上段的中酸性熔岩及其角砾熔岩分布区,在构造有利部位或地形低洼汇水面积大的地段,一般都能见水,但水量不大。呈片状分布的花岗岩类岩石,风化厚度较大,部分区域>40 m,岩石破碎,也赋存有较丰富的地下水。县域西北部的低山丘陵区,岩层多变,构造复杂,加之所处地势较高,沟谷切割剧烈,地表植被发育,逐流通畅,不利于大气降水的垂直渗入,仅能在构造有利部位或侵入岩的围岩接触带附近找到泉水露头,但水量较小。

3 结 论

龙江县扇形平原地下水赋存条件较好,主要赋存在第四纪堆积物中,主要为孔隙潜水,水量较好,适宜作为生产水源和灌溉水源。基岩裂隙水主要分布在丘陵山区第四纪火山岩、变质岩、侵入岩新华更系构造中,水量较小,水质较好,适宜作为饮用水水源和备用水源。

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