库尔勒市塔什店地貌变迁及地下水特征

彭万林，谢万兵，张光辉

（新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第三地质大队，新疆 库尔勒 841000）

1 现状

库尔勒市是新疆巴音郭楞蒙古自治州（简称巴州）首府所在地，是巴州政治、经济、文化中心。这片富饶的绿洲位于天山南麓，塔里木盆地东北缘，经济繁荣，立体交通便利，作为南北疆的咽喉要地，战略和经济地位十分重要。塔什店在库尔勒市以北，虽有一山之隔，与市区相距只有13km，是库尔勒的卫星城镇。这里有陶瓷、造纸（已关停）、化纤、橡胶、制砖、以及火电等工业，丰富的煤炭资源成为巴州的矿业中心之一[1]。

塔什店位于焉耆盆地西南端，西边的哈满沟有常年河水注入孔雀河，向西南汇入铁门关水库。源自博斯腾湖的孔雀河，从东向西流经焉耆盆地西南部塔什店，塔什店向东为博斯腾湖退缩后留下的湿地。塔什店东距博斯腾湖约34km。

早在上世纪五十年代初，曾有梁匡一教授（已故）、赵庚荫地质师（已故）、周汝洪等地质工作者对此区做过研究；00925部队对焉耆盆地开展过1：5万水文地质调查。针对煤矿，前人对此区进行过多次普查勘探。但这些工作都不曾涉及塔什店地区的地貌变迁，对地下水的论述也只限于煤矿一带。

图1 塔什店地区山水名称

塔什店地区，为什么更新世早期地层孤立地高居新近系之上?黄羊沟等宽阔深邃的谷地为何干涸？哈满沟从前也是向南流的吗？此区地下水的来龙去脉等。这些问题将在本文中探讨。对这些问题的解释，不仅可以揭开地貌、构造运动等山河演变的面纱，而且对塔什店地区的进一步开发具有一定的意义。

2 历史复原

六十年来，诸多地学工作者对此区的山水命名多有混乱，为便于叙述，统一如下（见图1）。图1（山谷命名暂限于本文），应该指出的是，以往“胡拉山”或“霍拉山”包括了南天山的支脉——博罗霍坦山，本文采用了狭义的叫法，“胡拉山”只指塔什店北，七个星镇以西的花岗岩山体。另，以铁门关为界，以西称博罗霍坦山，以东叫库鲁克塔格山[2]。

本文对地史只追溯到更新世早期，再早，缺失资料，不予涉及。

塔什店地区位于焉耆盆地西南端，被SW-NE延伸的胡拉山和NW-SE向的博罗霍坦山所环抱，形成西窄东阔的喇叭状。北边的胡拉山由肉红色花岗岩（γ42）组成，西南的博罗霍坦山体由灰绿色元古界（Pt）变质岩系构成。两个山体之间为丘陵、平原地形。由于新构造运动的影响，使之出现抬升，有断裂褶皱等现象，总体呈北高南低，西高东低的趋势。

该区从早更新世以来，地貌变迁大致分为三个阶段：

第一个阶段在更新世早期。天山的冰水和洪积砂砾呈扇状堆积在当时的哈满沟口（胡拉山和博罗霍坦山汇合处）以东南。现今残留厚度10m～30m。

今天秦华煤矿向北大约5km范围内，地形缓缓变高，表层为更新世冰水沉积（时代与“西域砾石层”相当），覆盖在巨厚的新近系苍棕色半胶结砂质泥岩和泥质粉砂岩（N2p葡萄沟组）之上，形成规模较大的洪积扇。

第二阶段，更新世中期。在探讨塔什店之前，我们先叙述邻区新构造运动的影响。胡拉山以北，原本开都河出山口后沿大巴伦渠直接向东流去，今天的七个星镇便是当时的开都河三角洲。由于新构造运动，胡拉山-带抬升，逼使开都河改道北移，新河道经焉耆博湖等县入博斯腾湖。再看与塔什店一山之隔的库尔勒市，在更新世中期是构造变动最活跃的时期，当时天山主要从铁门关石灰窑一带向库尔勒洪积。离山较远处，多有湖河相沉积，这些沉积层，有许多断裂、褶皱和挠曲，成为Q2地层剧烈变动的有力证据[3]。

上边叙述了塔什店北、南邻区的新构造运动遗迹，自然塔什店在更新世中期，剧烈的地壳活动也必然难以避免。

此时期，胡拉山和葡萄沟组地层剧烈抬升，向四十里城子及紫泥泉子东流的哈满沟河水，下切河床形成了黄羊沟的宽阔河谷。

第三阶段，更新世中期末（也就是Q2末期），胡拉山，葡萄沟组地层和其间的黄羊沟同时大幅抬升，逼使哈满沟河水出山口后向南流去。哈满沟出侏罗系山口不远处有一分水岭，将哈满沟与黄羊沟的水流途径截断。这一“分水岭”的地层由葡萄沟组的下卧地层——桃树园组砖红色角砾岩和侏罗系构成。

本阶段，新构造运动形成了塔什店地区地形和地貌的基本形态。直到更新世晚期到全新世再无明显变动。（图2塔什店地区水文地质示意图）。

图2 塔什店地区水文地质示意图

3 地下水

本区地下水补给来源有四：一为大气降水，年降水量50mm～60mm，年蒸发量达到1200mm～1450mm。巨厚的葡萄沟组（N2p）厚达200m～350m，阻隔了原本就稀少的大气降水的下渗，因此这一来源可略去不计；二为塔什店北部的胡拉山，该山体由肉红色花岗岩组成，属华里西期（γ42），有数道沟谷，季节性水流流向黄羊沟，常态下很难流出沟谷。有泉水出露，裂隙下降泉1L/s。山谷潜流或季节性洪水对黄羊沟有一定的补给。三为孔雀河，该河流经塔什店河段大部为古-新近系地层，只有塔什店西南端直接与侏罗系接触。从靠近孔雀河的巴州3号采煤矿井来看，2006年全年排水，降深150m，动水位已低于河水100多米，涌水量只有16.7m3/s。同样，巴州5号井经一年排水，动水位远低于河水位（约低于144m），排水量仅有0.19m3/h，由此可见孔雀河对矿井补给也是极其微弱的。近河矿井只排了储存量，河水补给量是不多的。未开采前，地下水是向孔雀河方向移动的。

塔什店地区地下水，绝大部分来自哈满沟，此沟常年有水，经渗透向东南方向径流，孔雀河及东部的湿地成为地下水的排泄带。本区有巨厚的葡萄沟组（N2p）隔水层，桃树园组[(E2-N1)t]渗透系数只有0.012m/d～0.061m/d，侏罗系地层平均渗透系数也只有0.026m/d。哈满沟→塔什店大部地区→孔雀河及东部湿地，这个补、径、排方向只是实际存在的大的趋势，地下水的径流实际上是极其缓慢的，（图3水文地质剖面示意图）。从更新世早期以来，无论此区地形地貌如何改变，但地下水的补、径、排趋势，始终没有明显变化。

图3 水文地质剖面示意图

4 煤矿开采疏干排水对环境的影响

从图3可知，哈满沟及胡拉山花岗岩→农一井→秦华煤矿主立井→钻孔ZK0502→孔雀河，各处的水位标高是逐渐降低的，除去说明地下水补、径、排路径之外，还说明煤矿常年疏干排水，其下降漏斗影响半径都未达到孔雀河。2017年底成孔的ZK0502，侏罗系裂隙水动水压标高1047.4m，附近孔雀河标高1040m，说明煤矿常年排水开采，下降漏斗影响半径并未达到ZK0502处。这和地层极小渗透性和巨厚的古-新近系有关。

秦华煤矿是塔什店地区的主要采煤矿山，当前仍在开采，年产煤炭80万吨，采至标高720m，矿坑涌水量只有23m3/h。矿坑水一部分用于除尘、降温及井下机械设备用水。排到地面的矿坑水经绿化、蒸发，达到了排用平衡，自行消化，对孔雀河不存在污染。

博斯腾湖是我国最大的内陆淡水吞吐湖，多年来水量减少、湖面退缩，水质矿化度略有提高。“绿水青山，就是金山银山”。探讨塔什店煤矿开采对博斯腾湖有无影响十分重要。

塔什店煤田东距博斯腾湖甚远，约34km到扬水站，这里是孔雀河的源头，扬水站将博斯腾湖的水输送到孔雀河。

煤田到博斯腾湖之间，浅表部分局部有沼泽，水草等湿地存在，但其下部为葡萄沟组半胶结泥质岩类，有效阻隔了博斯腾湖与煤田的联系。葡萄沟组（N2p）地层单位涌水量q＜0.001L/s·m，属于隔水层。桃树园组（E3-N1）t渗透系数K=0.01m/d～0.06m/d；侏罗系（J）渗透系数K=0.026m/d，这些地层大量存在于湖矿之间，但湖与矿并不直接接触。塔什店煤田地下水循环，总体来说属于焉耆盆地的补、径、排系统，但煤矿地下水循环与博斯腾湖水循环，毕竟是两个体系，互不影响。

当前秦华煤矿开采到标高720m，其疏干排水造成的降落漏斗尚未影响到ZK0502钻孔，更谈不上影响到博斯腾湖，即便几十年煤矿闭坑后，其地下水循环体系也远远影响不到博斯腾湖。

5 结语

（1）更新世早期（Q1），哈满沟在出山口处（现哈满沟煤矿东端），以扇状堆积了冰水沉积和洪积砂砾石，扇缘展布于四十里城子、紫泥泉子一带。今天Q1砾石层的存在，只是谈洪积扇经北部和西部侵蚀后的残留部分。

（2）更新世中期，在此区是构造运动剧烈频繁的时期。胡拉山（γ42）和葡萄沟组（N2p）的抬升，造成了哈满沟沿黄羊沟一带下切，当时来自天山的哈满沟河水出山口后，形成黄羊沟，一直东流入博斯腾湖。

（3）更新世中期末，胡拉山、葡萄沟组地层与黄羊沟一并上升，在哈满沟沟口形成小分水岭，逼使哈满沟南拐再向东流，入孔雀河后，经铁门关流到库尔勒（现今已有铁门关水库）。这种地貌从晚更新世到全新世，其总地貌基本无大的变化。

（4）塔什店地区地下水，主要来自哈满沟。哈满沟河水及河床潜水以及北部胡拉山季节性水流是补给区，孔雀河及博斯腾湖以西的湿地是排泄区，径流极其微弱。不论中更新世新构造运动使地形地貌如何变动，这一补、径、排关系始终不变。

（5）煤矿开采中的矿坑水，排、用基本平衡，不会污染孔雀河。孔雀河对煤矿开采的影响并不明显，巴州1号、3号井的大降深、小水量，以及近期施工的ZK0502（地下水位高于孔雀河）都是有力的佐证。

（6）煤矿的开采与博斯腾湖及其保护区互不相干。