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本文作者：黃大友徐偉陳玉梁王勤劉志鵬作者單位：核工業(yè)280研究所

地下水補(bǔ)－徑－排條件

三塘湖盆地地下水補(bǔ)－徑－排條件是在地質(zhì)構(gòu)造、地貌、氣象、水文等多因素綜合控制下形成的，尤其是在構(gòu)造作用下，使褶皺隆起的山區(qū)與山間盆地相間分布，形成NW－SE雁行排列。盆地年降水量不足40mm，決定了該區(qū)大氣降水入滲只是地下水補(bǔ)給來源的一小部分，地下水的補(bǔ)給主要依靠蝕源區(qū)高山積雪融化形成的溪水、山前出露的泉水及山區(qū)暴雨形成的洪流滲入補(bǔ)給。三塘湖盆地具有完整的地下水補(bǔ)－徑－排系統(tǒng)。而不同的水文地質(zhì)單元又有著不同的補(bǔ)－徑－排特點(diǎn)。

1補(bǔ)給區(qū)

西部坳陷水文地質(zhì)區(qū)的海拔最低處（漢水泉）高程僅為400m，據(jù)該區(qū)所處的自然與水文地質(zhì)條件分析，盆緣基巖山區(qū)（北部主要為大哈甫提克山、蘇海圖山）是地下水的補(bǔ)給區(qū)。補(bǔ)給來源主要為集中在6～8月份的大氣降水，另外，山區(qū)基巖裂隙水在山前遇控盆推覆逆沖構(gòu)造時形成泉水溢出，再次滲入補(bǔ)給地下水。東部坳陷水文地質(zhì)區(qū)的地下水補(bǔ)給區(qū)同樣是盆緣基巖山區(qū)（南部主要為天山），由于該區(qū)年降水量極少，而蒸發(fā)量又很大，所以地下水的補(bǔ)給來源以南側(cè)的北天山中高山區(qū)側(cè)向補(bǔ)給為主，尤其是地表徑流及山間溪水與泉水對地下水的補(bǔ)給有重要意義。

2徑流區(qū)

西部坳陷水文地質(zhì)區(qū)地下水的補(bǔ)給源主要通過山前戈壁礫石帶、砂礫、卵礫石層徑流，其徑流條件好，致使山前礫石帶形成盆地的強(qiáng)徑流區(qū)。侏羅系含水巖組傾向與地形坡度基本一致，賦存于其中的地下水由南西向北東方向徑流。東部坳陷水文地質(zhì)區(qū)沿坳陷南緣的山前戈壁地帶，接受來自山區(qū)的補(bǔ)給，經(jīng)松散的卵礫石、砂礫石層順地形坡度自南向北運(yùn)移，形成徑流極好的徑流區(qū)，徑流區(qū)地下水埋藏一般較深，屬潛水的深埋帶。

3排泄區(qū)

西部坳陷水文地質(zhì)區(qū)的排泄區(qū)在坳陷西部漢水泉、坳陷中部劉家井子及木炭窯一帶，主要通過導(dǎo)水構(gòu)造（汗井?dāng)嗔眩﹥蓚?cè)以上升泉形式排泄，在地表多表現(xiàn)為草叢沙丘。另外，在地下水埋藏較淺的地方，以蒸發(fā)的形式排泄。東部坳陷水文地質(zhì)區(qū)的排泄區(qū)在坳陷北緣，是地下水的淺埋地帶，由于地勢低洼或受北部低山丘陵的阻擋，自西峽溝－牛圈湖－淖毛湖一帶呈NW－SE向泉水溢出帶，亦是盆地地下水的排泄帶。其排泄區(qū)主要在馬朗、大鹽池及小鹽池一帶，淖毛湖北緣斷裂及淖毛湖南緣基底斷裂形成排泄窗，以上升泉形式排泄。

地下水交替及水動力條件

三塘湖盆地水交替強(qiáng)烈?guī)挥诋?dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上的地下水強(qiáng)徑流區(qū)段，包括地下水動力學(xué)分帶中的包氣帶與潛水位變動帶，水文地質(zhì)構(gòu)造處于開啟或半開啟狀態(tài)。由于交替強(qiáng)烈，水流速度較快，地下水一般為低礦化度的淡水，這里進(jìn)行著礦物的氧化、溶濾及溶解作用。水交替緩慢帶位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下、區(qū)域基準(zhǔn)面（海平面）以上的地下水徑流區(qū)段，水流速度較水交替強(qiáng)烈?guī)?。這里氧化與還原作用同時進(jìn)行，為次生礦物富集帶，水文地質(zhì)構(gòu)造處于半開啟或封閉狀態(tài)，地下水一般為中等礦化度的微咸水。水交替強(qiáng)烈?guī)c水交替緩慢帶是盆地地下水動力層的上層。盆地地下水的下層———水交替滯緩帶一般位于穩(wěn)定的隔水層與區(qū)域侵蝕基準(zhǔn)面以下，這里地下水運(yùn)動基本處于停滯狀態(tài)，原生礦物與巖石均未受到破壞，具有沉積－埋藏水的特征。水文地質(zhì)構(gòu)造處于封閉狀態(tài)，地下水一般為高礦化度的鹽水———鹵水（圖2、3）。

水文地球化學(xué)特征

三塘湖盆地由外圍到中心，全區(qū)共發(fā)育了HCO3•SO4、SO4•HCO3、SO4、SO4•Cl、Cl•SO4及Cl6種類型的地下水。

1西部坳陷水文地質(zhì)區(qū)

西部坳陷水文地質(zhì)區(qū)因補(bǔ)給稀少，蒸發(fā)強(qiáng)烈，加速了潛水鹽化的進(jìn)程，大部分為SO4•Cl型地下水，礦化度1～3g／L。蝕源區(qū)中蒙邊境的大哈甫提克山及蘇海圖山區(qū)，因補(bǔ)給量弱，地表徑流、水交替遲緩，多為SO4•HCO3型地下水。而沖－洪積平原居于匯流中心，地下徑流停滯，靠蒸發(fā)排泄，鹽分從水平與垂直兩個方向遷移積累，使離子濃縮，礦化度達(dá)3～10g／L，為Cl•SO4型地下水（表1）［3］。從表1可以看出，從補(bǔ)給徑流區(qū)到排泄區(qū)水化學(xué)類型在水平方向上具有較好的分帶規(guī)律。

2東部坳陷水文地質(zhì)區(qū)

東部坳陷水文地質(zhì)區(qū)沿三塘湖上湖－牛圈湖－淖毛湖以南廣大平原地區(qū)的潛水，由于補(bǔ)給與徑流條件具佳，礦化度一般為0．5g／L，為HCO3•SO4型地下水。與其銜接的沖－洪積平原，基于強(qiáng)烈的水循環(huán)，一般水質(zhì)類型無顯著變化。由于發(fā)生陽離子交替吸附作用，往往鈣被吸附的鈉離子置換，由山區(qū)的HCO3•SO4－Ca型水變?yōu)镠CO3•SO4－Na•Ca型水（表2）［3］。在大鹽池、小鹽池、淖毛湖煤礦等地，由于斷裂構(gòu)造的影響，地下水沿?cái)嗔焉仙绯龅乇?，形成積水洼地，經(jīng)蒸發(fā)后礦化度明顯增高，可達(dá)50g／L，同時水化學(xué)類型變?yōu)镃l型水，在HCO3•SO4型水與Cl型水之間的較小范圍內(nèi)為Cl•SO4型水，體現(xiàn)了地下水從盆邊向盆地中心水平分帶的規(guī)律。

地下水的含鈾性

1含水巖石中的鈾含量

根據(jù)資料，三溏湖盆地鈾源較豐富，老地層中鈾含量一般為5×10－6，侏羅系與下白堊統(tǒng)鈾含量達(dá)（2～3）×10－6。在東部坳陷下白堊統(tǒng)及頭屯河組、西山窯組灰白－黃褐色含煤地層中，鈾含量高并形成異?；虻V化帶，如三塘湖下湖的鈾礦化帶及淖毛湖地區(qū)的131號異常和石頭梅－三塘湖中湖一帶的129號、127號異常帶。產(chǎn)于二疊系頂部的凝灰質(zhì)砂礫巖中的127號異常帶，斷續(xù)長達(dá)50m，鈾含量一般為（40～100）×10－6，最高達(dá)200×10－6。因此，盆地在進(jìn)行水文地球化學(xué)成礦作用中，有較好的鈾源物質(zhì)基礎(chǔ)［4］。

2地下水中的鈾含量

筆者對區(qū)內(nèi)地下水進(jìn)行了系統(tǒng)取樣并進(jìn)行了分析，分析結(jié)果表明，水中鈾含量最高達(dá)3×10－4g／L，最低為1．8×10－6g／L。對潛水來說，隨著水的礦化度的增加，水中鈾含量有增高的趨勢，據(jù)ZK－2號孔中第三系紅色砂礫巖層間水鈾分析結(jié)果，層間水中鈾含量為81×10－6g／L，水化學(xué)類型為礦化度達(dá)5．0g／L的SO4•Cl－Na型水。水中鈾含量低于同地區(qū)表生帶的水。表明地下水富集鈾，主要發(fā)生在水交替不強(qiáng)烈的化學(xué)帶中，并隨著水化學(xué)成分的形成和深度的增加，水中鈾含量降低。這種變化規(guī)律對層間氧化帶型水成鈾礦化十分有利。