潜水化学成分分析

关键词：焉耆盆地 地质结构 孔隙度 潜水埋深

一．焉耆盆地基本概况：

　焉耆盆地位于新疆塔里木盆地东北侧，是天山山脉中的一个山间盆地，面积约1.3万平方公里，因盆地中的焉耆县而得名。焉耆盆地，是天山主脉与其支脉之间的中生代断陷盆地，东西长170公里，南北宽80公里，面积约13000平方公里。由西北向东南倾斜，边缘海拔1200米左右，最低博斯腾湖湖面为1043米。

焉耆盆地年均气温8.5℃，日平均气温≥10℃的活动积温达3511℃•d，平均无霜期185d，极端最高气温38.8℃，最热月平均气温23.2℃，极端最低气温为-30.7℃，最冷月平均气温-11.2℃，年平均气温日较差14.8℃，年日照时数2980H，年平均降水量79.8mm，年平均蒸发量1876.7mm，年平均相对湿度57%。焉耆盆地冬季严寒，春季气温回升迅速，夏季气候温和，秋季气温下降快，是南北疆气候交错带，具有阳光充裕，热量较丰富、气温日较差大、降水量小、蒸发量大、空气干燥等典型干旱区绿洲气候特征。 

焉耆盆地一景

  由上述可知，焉耆盆地总特点为：具有盆地普遍特征，地势较低，降水稀少，蒸发量大，阳光充足。

二、影响因素

1.地质结构对潜水水化学成分的影响：

  焉耆盆地内部为很厚的中生代及新生代陆相沉积层。盆地最表部为第四系沉积层覆盖，厚度较大，主要为河流的冲积—洪积层，其岩性结构和地表水流有密切关系；而在盆地的南缘以及东南缘的山麓地带，没有经常水流，主要是洪积—坡积岩层。

  地貌上由冲积—洪积扇过渡为冲积平原和三角洲，其岩性颗粒组成由粗变细。方向由西北山麓向东南到博斯腾湖变化。从西北面和北面来的经常性河流与间歇性河流，出山口后，把携带的大量碎屑物堆积下来，顺河流由山坡向盆地内部，在平原主要分布为开都河古代、近代及现代冲积平原和三角洲，沉积了砾石、砂、亚砂土等疏松的层次，颗粒随着河流逐渐变细，冲积扇逐渐扩大变成开阔的沼泽地带，三角洲的排水条件是不良的。另一个变化方向是他什干山麓向博斯腾湖方向顺着河流和地面坡度，沉积物的颗粒由粗变细。由于盆地外围山系主要是由较老坚硬变质岩和火成岩组成而缺乏半坚硬的泥质为主的中、新生代岩层，所以盆地内冲积层的特点是岩性质轻、较粗、而细粒较重的物质分布面积甚小。

  从以上地质结构可以看出，从山麓地带到洪积扇边缘地带，岩层的分选情况总体是由粗变细，这便影响了潜水的埋深、补给与排泄，这便影响了潜水的化学成分。具体原因概述如下：

  岩层的分选程度影响着岩层孔隙度的大小，也就影响着水分的补给、运输与排泄。分选程度越好，孔隙度越高。山前山麓地带，可以称为盐分溶滤带，具有以下特征：孔隙度较大，地下径流强烈，由所给“焉耆盆地潜水矿化度图”可知此地矿化度较低，主要含有HCO3－ 、Mg2+ 、Ca2+ 等离子；洪积扇前缘，可以称为盐分过路带，随着坡度变缓，颗粒变细，潜水水位遇阻上升，接近地表，所以潜水蒸发排泄较多，矿化度升高，主要含有Cl－、Na+  等离子；靠近博斯腾湖地带，分选程度较好，矿化度先降低后升高，潜水位开始下降，

2.水文地质条件对潜水化学成分的影响

  盆地内潜水主要接受河床渗透，发生在盆地北部西北部山麓冲积扇带和三角洲平原区。另外，山间裂隙水也有发育，因而也有可能直接笔记盆地地下水。盆地中还有大面积的灌溉洲分布，因此也接受灌溉水渗透补给。总之，补给来源比较多样。盆地内潜水接受补给之后，分为几个方向向博斯腾湖汇集。博斯腾及边缘低盆地南缘的湖泊洼地是潜水的排泄区，地表水与地下水均处于较积极的循环之中。因此，地下水的潜水中的化学成分与此水分交换与循环有着密切关系。也就是说，地表水的化学成分以及含量也影响着潜水中的化学成分及含量。

  以上是潜水补给来源对潜水化学成分的影响，潜水埋藏条件对潜水化学成分也有影响。埋藏条件主要取决于地貌条件和第四纪松散沉积物岩性的平面分布及剖面的重要结构。有以下几点：1.在盆地的北部和西北部山麓冲积洪积扇地段，岩层主要由戈壁砾石层组成，在垂直方向上岩性改变很少，实际上，上下为统一含水层，岩层的孔隙度大，潜水埋藏深度由冲积扇下不向着顶部加深由几米至几十米。2.在冲积扇外缘，表层土壤积盐甚重。3.向下过渡为冲积平原和三角洲，岩性颗粒组成更细。4.开都河北面的黄水沟冲积平原，沉积层上部是由粘土、亚粘土与亚砂土互层构成，往下则为粉砂与亚砂土互层构造。在此地段，地面坡降平缓，潜水面坡度亦很平缓，埋深1到3米，由于含水层透水性能极弱，黄水沟经常泛滥，黄水沟北岸及其北面的冲击平原排水条件及其不良。埋藏在粉砂和亚粘土组成的沉积层中的潜水水位普遍埋藏很浅，大部分为1到3米，而三角洲末端地势低洼，受到博斯腾湖水位顶托的影响，水位更浅，接近地表而成沼泽。潜水埋深越大，由于溶滤作用占据主要地位，所以在地下径流过程中，基本为水随盐去，矿化度较低；反之，潜水埋深小，浓缩作用强烈，蒸发作用显著，基本为水去盐流，矿化度较高。

三、结论

  最后，可以得出结论：潜水水化学成分和含量与地质结构（由冲积—洪积扇过渡为冲积平原和三角洲，其岩性颗粒组成由粗变细）、水文地质条件（潜水补给来源、潜水埋藏条件）都有关系。