内蒙古敖汉旗地下水化学特征与地质地貌的关系

王成

内蒙古自治区煤田地质局104勘探队 赤峰 024000

内蒙古敖汉旗地下水化学特征与地质地貌的关系

王成

内蒙古自治区煤田地质局104勘探队 赤峰 024000

内蒙古自治区敖汉旗水资源匮乏，且时空分布不均，部分地区水质性缺水。本文在全面调查全旗水质现状的基础上，结合现有的地形地质资料，综合分析了敖汉旗地下水的化学特征与地质地貌之间的水力联系，为今后的地下水污染的分析和防治提供一定的理论和现实依据。

地下水；化学特征；离子

敖汉旗位于内蒙古自治区赤峰市东南部，地处半干旱农牧业交错的生态脆弱区，地下水资源匮乏，降雨时空分布不均，水旱灾害交替出现，节水意识差，水利用率低，河道大多断流，且部分地区水污染严重，造成水质性缺水，这已成为当前乃至今后影响和制约全旗经济发展和人民生活的一大瓶颈。

一、地形、地貌

敖汉旗位于燕山山脉东段努鲁尔虎山北麓，老哈河以南，努鲁儿虎山山脉与科尔沁沙地交接地带，南部为低山丘陵，中部为黄土丘陵[1]。地势南高北低，沿叫来河两岸为构造剥蚀作用形成的低山丘陵区；山前为堆积剥蚀作用形成的黄土丘陵区；中间为堆积作用形成的叫来河宽阔冲洪积河谷平原区，其内由第四系冲积层组成的河漫滩及两级阶地构成，南部高、北部低，区内最高高程1000m左右，平原区500～600m。

低山丘陵分布于工作区的中西部，由华力西晚期花岗岩、古生代浅变质岩、中生代火山岩组成，绝对高程450～1000m，一般高差100m左右，山间冲沟发育。黄土丘陵分布于工作区的中、北部，主要由黄土组成，绝对高程309～630m，一般高差10～50m，丘陵多呈浑圆状，其上冲沟发育，一般深度10～40m，宽10～50m。河谷平原分布于工作区的两侧，呈带状分布，主要由第四系冲积层的河漫滩及两级阶地构成，地表向河谷方向倾斜。见敖汉旗地貌图1。

图1 敖汉旗地貌类型图

二、区域地层

现将区域主要地层由老至新叙述如下[1]：

1.侏罗系（J）

下统：北票组（J1b）仅见于石沟门南，为一套砂页岩煤系地层。

中统：新民组（J2x）其岩性可分为三部分：下部为紫、灰白、灰绿色流纹质火山碎屑岩，夹粉砂岩和页岩以及泥灰岩和可采煤层；中部为灰紫、黄绿色砂砾岩、砾岩或凝灰质粗碎屑岩，夹黑色页岩及灰岩透镜体；上部以灰、灰绿、灰黄色凝灰质砂岩、砂砾岩为主，夹流纹质凝灰岩及流纹岩。

上统：满克头鄂博组（J3m）：为一套灰白、灰黄色和灰紫色流纹质熔岩及火山碎屑岩。玛尼吐组（J3mn）：上部岩性以安山质熔岩及火山碎屑岩为主，下部为火山碎屑岩夹沉积岩，含叶肢介化石。白音高老组（J3b）：上部为浅灰、灰白、浅灰紫色凝灰砾岩、凝灰砂砾岩、凝灰砂岩、粉砂岩、页岩，夹沉凝灰岩，含丰富化石；下部为灰、灰绿、灰紫色流纹质火山碎屑岩、熔结凝灰岩。

2.白垩系（K）

上统：孙家湾组（K2s）主要出露于宝国吐一带，为紫红色、紫灰色砾岩、砂砾岩，局部夹灰绿、灰白色泥岩。

3.新近系（N2）

上新统：汉诺坝组（N2h）仅见于宝国吐北的大窝铺、风水山附近，出露面积很小，为黑色、黑灰色玄武岩或安山玄武岩，有时可见气孔。

4.第四系（Q）

境内第四系堆积物较发育，堆积厚度较大，其成因类型也较复杂，地层较齐全，在区域内的分布面积达一半以上。

三、区域水文地质

敖汉旗地下水的补给、径流、排泄具有明显的分区分带性。

南部山区，是地下水的补给区，地势较高，地表水系发育，切割深，基岩裸露，构造断裂发育，大量分布的节理裂隙为大气降水入渗补给提供了良好的通道和贮水空间，水位埋深变化不大，氟含量较小[2]。山区接受补给的地下水，一部分以泉水形式排泄，形成或补给河水，一部分以地下潜流的方式进入河谷平原松散含水层中。

中部黄土丘陵区，地势较为开阔。本区具有从丘陵到河谷洼地的地下水补给、径流、排泄的全过程，但地下水运动缓慢，交替弱。第四系地层以粉质粘土、粉土为主，没有良好的含水层，贮水空间有限，其补给来源主要为大气降水。地下水水质较差，氟含量偏高，部分地区水质性缺水。

河谷平原区是本区地下水径流排泄区，地势平坦，第四系含水层连续且稳定，构成了全旗地下水汇集赋存、运移排泄的通道，也是地下水大规模开发的地段。区内一方面接受大量山区丘陵侧向径流补给及大气降水直接入渗补给，另一方面向下游运移过程中从河道排泄补给河水。老哈河、叫来河、孟克河中部河谷平原区是全旗最富水地段，地下水以HCO3-Ca·Mg、HCO3-Na·Mg型水为主，矿化度小于1g/L，氟离子含量小于1mg/L。

四、地下水水化学特征

敖汉旗内的地下水水质主要受地层岩性、地貌、地下水埋深的控制，在不同地层、岩性、地貌单元上表现出明显的分带性。

1.南部中低山及低山丘陵区，火成岩、陆源沉积岩直接出露，位于侵蚀基准面以上，水交替强烈。河谷平原上游区，含水层颗粒粗，水力坡度大，水循环快。地下水水化学作用为溶滤型，水化学类型为HCO3-Ca型，矿化度0.3～0.4g/L，氟离子含量0.14～0.20mg/L，水质良好。

2.孟克河、叫来河中下游河谷平原区及广大的黄土丘陵区、沙地区，由于含水层粒度变细，水力坡度降低，水循环相对变弱，地下水水化学作用由溶滤变为以阳离子交替吸附为主，Mg2+、Na+、F-含量向下游逐渐增加，矿化度加大，地下水化学类型为HCO3-Na·Ca、HCO3-Na·Mg、HCO3-Na·Mg·Ca型，矿化度0.45～2.31g/L，氟离子含量0.35～1.34mg/L。黄土丘陵区氟离子含量多在1～3mg/L。

3.老哈河二级阶地和叫来河一级阶地局部地段，由于上覆10～15m厚的粉质粘土夹细砂层，地下蒸发浓缩作用强烈，Na+、SO42-含量显著增加，并上升为主要成分，水化学类型为SO4·HCO3-Ca·Mg、SO4-Na·Mg型，矿化度1.03～3.14g/L，为微咸水和半咸水，氟离子含量0.45～2.18mg/L。

4.万发永、木头营子等洼地，地下水位埋深较浅，蒸发浓缩作用更加强烈，Cl-、Na+含量增加，水化学类型为HCO3· Cl-Na·Mg，矿化度2～3g/L，为微咸水，氟离子含量在1mg/L左右。

工作区内水化学类型较简单，规律明显，从山丘到河谷洼地，由HCO3-Ca过渡到HCO3-Ca·Na～Ca·Mg型水，到冲积二级阶地、湖沼洼地，则变为HCO3-Ca·Na型水、HCO3-Ca·Mg型水、SO4·HCO3-Na·Mg型水。

五、结论

1.全区地下水化学类型以HCO3-Ca、HCO3-Ca·Mg型为主，受地形地貌的影响，工作区内地下水由南至北呈现补给、径流、排泄的运移规律。

2.在老哈河、孟克河及叫来河的河谷平原及二级阶地的部分地区，氟离子含量超标，个别地区甚至达到20mg/L以上，导致部分地区水质性缺水。

[1]内蒙古自治区敖汉旗区域水文地质调查报告，内蒙古自治区第十地质矿产勘查开发院，1998年12月.

[2]中国北方高氟地下水分布特征和成因分析[J]，何锦，中国地质，2010年，第37卷，第3期.

Hydraulic connection between groundwater chemical characteristics and geology geomorphology in AoHan Inner Mongolia

WANGCheng
（Coal Geological Bureau of the Inner Mongolia Autonomous Region NO.104 Exploration Team,ChiFeng 024000,Inner Mongolia, China）

The water resources are shortage and time-space maldistribution,some areas is even water quality-induced water shortage in AoHan Inner Mongolia.Based on the comprehensive investigation on the current situation of water quality in the region, this paper combined with the existing geological data,and comprehensive analysis of the hydraulic connection between the chemical characteristics and geology geomorphology of the groundwater in AoHan,provided theoretical and practical basis for anglicizing and preventing of groundwater pollution.in the future.

Groundwater；Chemical；characteristics；Ion