鄂尔多斯白垩系盆地地下水系统研究

地下水系统研究是正确评价和合理开发利用区域地下水资源的基础,也是区域地下水资源规划的重要依据。在对鄂尔多斯盆地白垩系岩相古地理和含水介质空间展布研究的基础上,应用区域地下水动力场、水文地球化学场和深井Packer系统所获得的不同深度的水位数据以及同位素资料,将白垩系地下水流系统概括为局部水流系统、中间水流系统和区域地下水流系统3种类型。以盆地中部的白于山地表分水岭为界,划分为南北2个地下水亚系统和5个分支系统,其中南部黄土高原地下水亚系统为典型的自流水盆地,而北部沙漠高原地下水亚系统则具有潜水盆地的特征。     

鄂尔多斯盆地白垩系地下水资源计算与分布

鄂尔多斯盆地是一个完整的巨大的开启型自流水盆地,主要含水层有第四系松散层孔隙裂隙含水层,白垩系碎屑岩孔隙裂隙含水层、奥陶系灰岩岩溶含水层.本文在分析白垩系地下水赋存规律的基础上,用补给量法计算了白垩系含水层的天然地下水资源量,并阐述了地下水资源的分布特征.     

鄂尔多斯盆地地下水勘查

鄂尔多斯盆地矿产资源丰富,生态环境脆弱,地下水资源分布不均,水质复杂。在研究盆地周边岩溶区岩溶发育规律,地下水富集规律,地下水的补给、径流、排泄条件的基础上,将周边岩溶区划分为9个岩溶水系统,进一步划分为25个岩溶水子系统。白垩系自流盆地初步揭示了深部赋存有丰富的地下水,地下水受岩相古地理、地下水补径排条件等控制,水质差异较大。总结了东部黄土覆盖区的地下水类型及开发利用模式     

基于GIS的鄂尔多斯白垩系盆地浅层地下水水质分布规律研究

文章以地下水质量标准为基础,结合鄂尔多斯白垩系盆地水资源现状,构建了研究区地下水水质评价指标体系,并对国标中部分指标限值提出了修正建议。通过建立浅层地下水水质模糊综合评价模型,对研究区地下水水质进行了综合评价,并以GIS为平台,对水质空间分布状况及其规律进行了研究。结果表明:总硬度、硫酸盐、溶解性总固体、氯化物指标的水化学分布对研究区地下水水质的影响最为明显,同时,盆地浅层地下水水质总体上相对较好,大部分地区地下水水质优于Ⅳ类,完全满足生活生产用水要求。     

鄂尔多斯盆地白垩系含水层系统分析

从地下水含水层系统的角度对鄂尔多斯盆地白垩系地下水系统进行了划分和分析。由于下白垩系统保安群为一套陆相碎屑岩建造,岩性复杂,由砂岩、粉砂岩和泥岩组成的频繁交替、重复叠置的多层层状结构,决定了鄂尔多斯白垩系自流水盆地是多层结构的地下水系统。这种重复叠置的多层层状地质结构,决定了地下水含水层系统的多层性、承压性及层与层之间的相对封闭性。根据沉积旋回和含水介质的性质,在全盆地范围内把白垩系地下水系统从上向下划分为:罗汉洞含水岩组、环河含水岩组和洛河含水岩组。通过对这3大含水岩组分别进行了分析认为,洛河含水岩组和环河含水岩组分布范围广、含水层厚度大、天然资源丰富,是盆地区具供水意义的主要含水岩组。罗汉洞含水岩组因分布面积小,含水层厚度差异大、水质变化大,除陇东地区外,大部分地区供水价值较小。     

鄂尔多斯白垩系地下水盆地地下水水化学类型的分布规律

在对鄂尔多斯白垩系地下水盆地1 125件地下水化学样品进行分析的基础上,总结出研究区不同循环深度地下水化学类型的分布规律。总体上,盆地北区大致以安边—四十里梁—东胜梁地表分水岭为界,东侧地区的浅层、中层和深层地下水化学类型均以HCO₃型水为主,地下水水平分带不典型;而分水岭以西的摩林河－盐海子地下水系统和都思兔河—盐池地下水系统中,包括浅层、中层和深层在内的各层地下水表现为沿地下水流向,向盆地北、西侧边界,水化学类型具有明显的水平分带规律。而盆地南区地下水分层径流明显,水化学类型复杂,总体上存在一个以定边—环县—合水—华池—吴旗—定边为中心的北部由北向南、东部由东向西、南部由西南向东北的水平分带。     

鄂尔多斯白垩系盆地地下水矿化度和主要离子浓度的分布规律

文章在对鄂尔多斯白垩系地下水盆地1124件地下水化学样品进行分析的基础上,总结出了研究区浅、中、深三个不同循环深度地下水中矿化度和主要离子浓度的分布规律。总体上,白垩系盆地地下水具有盆地北区矿化度和主要离子浓度较低、淡水发育,盆地南区矿化度和主要离子浓度较高、微咸水和咸水发育的分布特点。盆地北区地下淡水主要分布在地表分水岭两侧的浅、中层地下水中和安边—东胜梁—四十里梁地表分水岭以东的无定河—乌兰木伦河地下水系统中。盆地南区除罗汉洞含水岩组地下水以淡水为主外,环河和洛河含水岩组中主要分布大面积的微咸水和咸水。     

鄂尔多斯白垩系盆地地下水流动系统驻点的理论与实际意义

地下水系统理论、达西定律和泰斯公式是水文地质学的三大支柱理论,地下水流动系统理论较好地刻画了盆地尺度地下水的循环特征,是指导区域地下水勘查与合理开发利用的重要工具。迄今为止,对地下水流动系统中驻点的形成机理和特征的认识一直停留在定性分析阶段,在实际的大型盆地地下水流动系统中发现并证实驻点存在的实例也不多见。以鄂尔多斯白垩系盆地北部的二号剖面为例,利用双Packer系统获取的不同深度地下水位、水化学和同位素的分层数据,采用水动力学、水化学和放射性碳同位素等综合方法,以实际资料证实并发现在大型盆地深层地下水流动系统中驻点的存在,但这个驻点并不是一个点,而是占据了一定的区域;理论研究认为驻点附近地下水的溶解性总固体较高,实际情况不一定如此,也可以是较低矿化的水,它取决于含水介质中可溶盐量的多少。该项成果进一步完善了地下水流动系统的理论,具有重要的理论与实际意义。     

鄂尔多斯盆地白垩系沉积对地下水形成的影响

鄂尔多斯盆地的白垩系含有丰富的地下水,文章从白垩系岩相古地理及钻井剖面的研究入手,总结了含水地层的沉积建造模型和演化规律,探讨了对地下水形成的影响及富集和赋存规律,为鄂尔多斯盆地白垩系地下水的开发利用提供了依据。     

鄂尔多斯盆地白垩系沉积建造对地下水的控制

有关鄂尔多斯盆地地下水系统,前人已做过大量的研究,总结出不少的成果和规律。但从沉积建造方面研究地下水系统的不多。本文详细研究了白垩系沉积建造的特征和规律,探讨其对于研究区白垩系地下水系统的形成、富集和赋存的影响和控制,对于研究区白垩系地下水的开发和利用提供了重要的依据。     

鄂尔多斯白垩系自流水盆地水文地质特征与岩相古地理

鄂尔多斯白垩系盆地是一特大型自流水盆地,发育洛河、环河华池和罗汉洞三个含水岩组。通过分析早白垩世的盆地古构造、古地理、沉积环境和岩石特征、划分含水岩组沉积相类型,探讨沉积相与含水岩组发育分布规律以及含水性之间的关系,认为岩相古地理是控制含水岩组分布特征、含水性以及水质变化的重要因素,受其影响,在盆地边缘,含水岩组由多期冲积扇、河流和三角洲平原分流河道相砂砾岩和砂岩组成,不同沉积期次的砂砾岩层叠置,形成巨厚含水层,泥岩隔水层不发育,地下水循环系统性好,矿化度低;在盆内,洛河和罗汉洞组风成相砂岩,产状稳定、组份和结构成熟度高、易溶组份少,顶底板及边界隔挡岩性匹配合理,是最理想的含水岩组。环河华池组含水砂体,由三角洲水下分流河道以及滨湖滩坝相长石石英细砂岩组成,呈孤立透镜体状,含水性差,孔喉结构复杂,水溶蚀作用强,矿化度高;早白垩世形成的鄂尔多斯东西不对称湖盆结构既控制当时含水层的发育和分布,又是现今自流水盆地结构形成的基础。     

鄂尔多斯白垩系地下水盆地天然水体环境同位素组成及其水循环意义

鄂尔多斯白垩系地下水盆地天然水体的环境同位素组成表明,区内各种地表水体（河流和湖淖）在δ18O和δD图上主要分布在雨水线右侧,其关系线的斜率明显小于雨水线的蒸发线,集中反映蒸发作用对地表水体的影响。盆地内地下水大致集中沿雨水线分布,反映了白垩系盆地内地下水为大气降水成因。盆地南北两区地下水的环境同位素具有明显差异性特点,集中体现了盆地南北两区水循环条件的差异。盆地北区各含水岩组间地下水垂向水力联系比较密切,垂向运动特点比较明显,现代水积极循环带的深度为200 m;南区地下水分层性明显,以水平径流为主,现代水积极循环带的深度为160 m。区内浅层地下水以富氚和高¹⁴C含量为特征,反映为现代水补给;而中、深层地下水则以贫氚和低¹⁴C含量为特征,反映为地质历史时期补给。     

鄂尔多斯白垩系地下水盆地硫酸盐的水文地球化学特征及来源

鄂尔多斯白垩系地下水盆地蕴藏有丰富的地下水资源,地下水赋存于白垩系砂岩中.为了查明地下水微咸水的成因,对40件地下水样品的水化学组成、SO42-的区域分布特征和28件硫同位素组成进行了分析,并对34件岩石样品进行了溶滤试验研究.结果表明:SO42-是地下水中主要阴离子组分,具有东部低西部高,北部低南部高的区域分带特征;硫酸盐是自垩系地层中主要的易溶盐组分,并以石膏和芒硝形式存在;地下水中SO42-主要来源于地层中石膏和芒硝,其次是地层中的硫化物,少量来源于有机硫.     

Architectural Units and Groundwater Resource Quantity Evaluation of Cretaceous Sandstones in the Ordos Basin, China

Sandstone is a common lithology in a number of groundwater reservoirs. Studying the skeleton sandstone architectural units, therefore, lays the basis for characterizing aquifer systems, groundwater quality, and resource evaluation. This comprehensive analysis of Cretaceous aquiferous sandstones in the Ordos basin, China, shows that there exists a basin-scale skeleton sandstone in the Luohe Formation which contains 11 isolated barrier beds, 12 small skeleton sandstone bodies in Huanhe Formation, and 3 in the Luohandong Formation. The spatial structure and superimposed relationship as well as the medium properties of these skeleton sandstones and isolated barrier beds can be shown by 3D visualization models. Simultaneously, resource quantity can be evaluated with the 3D inquiry functions. The comparison between property models and structural models indicates that the salinity of groundwater of the Luohe Formation has a close connection with the locations of isolated barrier beds that contain abundant gypsum. Through quantitative calculation, groundwater resource of the Cretaceous Luohe and Luohandong formations is estimated to be 1.6×10~(12) m~3, and the total groundwater resource of the Cretaceous system in the Ordos basin is more than 2×10~(12) m~3.     

鄂尔多斯盆地白垩系沙漠相沉积特征及其水文地质意义

白垩纪鄂尔多斯盆地在燕山期抬升-沉降及气候演变的背景条件下,受水力、风力等地质作用,经历了早白垩世宜君-洛河期→环河期与罗汉洞期→泾川期两个沙漠沉积演化阶段。其中,洛河期和罗汉洞期是沙漠发育的两个主要时期,形成了旱谷、沙丘、丘间及沙漠湖等多类型沙漠亚相碎屑岩沉积。沙丘沉积砂岩作为白垩系沙漠相最主要的沉积岩石,具有分布稳定、厚度巨大、含盐量低、孔隙空间发育、储水性和透水性强等特点,不但具有良好的地下水赋存和循环条件,而且一般赋存着水质较好的地下水。     

鄂尔多斯白垩系自流水盆地沉积特征、岩性分布与盆地演化规律

鄂尔多斯白垩系含水盆地是国内特大型自流水盆地,沉积相和盆地演化是影响含水岩组发育特征以及含水性的重要因素之一.笔者从盆地边界特征、盆地结构、沉积环境背景以及沉积物特征入手,着重探讨了盆地演化与含水岩组分布规律、含水岩组沉积相与含水性之间的关系.结果发现早白垩世时,盆地以南北向为轴、东西非均衡沉降,盆地结构东缓西陡,极不对称.盆内发育的洛河、环河华池和罗汉洞3个主要含水岩组受盆地构造演化和沉积相控制,洛河组最发育,分布面积最广,环河华池组以及罗汉洞组比较局限,同时在盆地西部沉降中心区分布的地层厚度明显大于周缘抬升带.随盆地沉积环境变化,沿盆缘以冲积扇、河流相和三角洲平原分流河道相砂砾岩和砂岩沉积为主,盆内由风成沙漠相、三角洲前缘相和湖泊相砂岩和泥岩组成.其中洛河组风成沙漠相砂岩,因产状稳定、覆盖面积广、岩性组分和结构成熟度高、孔渗性能好、杂基和有害可溶组分含量低,顶底板及边界隔挡岩性空间匹配关系合理,形成了自流水盆地最理想的含水层.     

鄂尔多斯盆地西南缘早白垩世地层孢粉组合及地层意义

正鄂尔多斯盆地是中国大陆形成最早、演化历史最长的一个沉积盆地,也是我国重要的煤炭、石油、天然气矿产地。近年来,随着国家对清洁能源的需求,加大了对该盆地的砂岩型铀矿的找矿工作,但长期以来对鄂尔多斯盆地西南缘铀矿目的层白垩系志丹群的古生物化石、古环境研究相当缺乏,而对于白垩纪孢粉研究更为少见,仅在1988～1992年有过几例孢粉研究(张子福,1988,1989,1992),     

CFCs法在鄂尔多斯白垩系地下水盆地浅层地下水年龄研究中的应用

鄂尔多斯白垩系地下水盆地是中国重要的能源基地,利用CFCS方法对鄂尔多斯白垩系地下水盆地年轻地下水年龄进行测定,取得了比较准确的结果。结果表明,盆地地下水系统可以分为局部地下水系统、中间地下水系统和区域地下水系统。地下水盆地内局部地下水系统地下水循环更替快,年龄为20 a左右,地下水年龄随深度增加而增加;中间地下水系统和区域地下水系统地下水循环更替相对较慢,年龄大于70 a,可以寻求14C等其他同位素方法确定准确年龄。