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。     

鄂尔多斯沙漠高原白垩系地下水水化学演化的多元统计分析

结合稳定同位素( D、18O、13C) ,应用聚类分析和因子分析两种多元统计分析方法,对鄂尔多斯沙漠高原白垩系含水层地下水水化学演化特征进行研究。结果表明: 研究区环河组和洛河组地下水均可分为3 大类,且大致在地下水补给区、径流区和排泄区分别聚类,每一类的水化学特征和同位素特征均存在一定的差异; 研究区地下水均起源于大气降水,发生了岩盐溶滤、碳酸盐矿物溶解、硫酸盐矿物溶解、硅酸盐矿物溶解和阳离子交换等水文地球化学作用。相对洛河组地下水,环河组地下水水化学演化特征还受到了大气降水稀释作用和酸碱演化的影响。     

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。     

鄂尔多斯白垩系盆地地下水水-岩反应的锶同位素证据

利用鄂尔多斯白垩系盆地地下水锶同位素和水化学资料,对该区水-岩作用机制进行了分析,并采用反向水文地球化学模拟的方法对锶同位素示踪水-岩反应的分析结论进行了验证。结果表明:研究区主要发生了石膏、少量碳酸盐矿物及铝硅酸盐矿物的溶解反应,且北区地下水对石膏等硫酸盐矿物的溶滤作用强于南区,而南区地下水对铝硅酸盐矿物的溶滤作用强于北区;同时,南区碳酸盐矿物发生了溶解/沉淀的不一致性,即白云石发生溶解反应而方解石发生沉淀反应。采用锶同位素方法得出的水-岩作用结论与反向水文地球化学模拟结果相一致。     

山东莱芜盆地西北缘古近系半固结含水岩组的特征及其成因

通过岩心、测井、地下水常规离子组分及氢氧同位素样品测试对分布在莱芜盆地西北缘古近系半固结含水岩组物性、水化学特征及地下水补给循环特征进行研究; 结合古新世以来盆地沉积演化史及含水层成岩阶段划分, 分析半固结含水层地下水富集模式。结果表明, 埋深100 m以下的古近系砂砾岩含水层, 长期处在早成岩A期, 呈弱固结-半固结状态, 兼具裂隙与孔隙含水层特性, 且以孔隙为主。与碳酸盐岩含水层水化学特征相似, 水化学类型为HCO3-Ca?Mg型, 现代大气降水作为地下水主要补给来源, 蒸发浓缩作用, 碳酸盐岩、石膏及盐岩溶解参与了地下水化学组分形成。在莱芜盆地北部边界断裂处, 部分断裂所夹断块可作为古近系含水岩组应急找水靶区。     

西峰区巴家咀水源地深层地下水水化学及同位素特征

为了保障西峰区生活用水和工业集中区用水需求,通过对巴家咀水源地地下水水化学和同位素的研究,发现水化学类型多样、富水性差异大,其黄土潜水、罗汉洞、环河组及洛河组地下水化学类型具有明显的分带性规律,白垩系各组地下水随着埋深增加而变化,水化学类型最终在洛河组演化为Na+·Mg2+-SO42-·HCO3-型.同位素显示环河组和...     

鄂尔多斯盆地下白垩统含水层储水岩石特征与介质结构研究

本文采用沉积学与水文地质学交叉研究的思路,对鄂尔多斯盆地下白垩统含水层储水岩石特征与含水介质结构进行了研究。下白垩统是由宜君-洛河、华池-环河、罗汉洞-泾川三套含水岩组组成的一个厚达1300m、具多层结构的巨型碎屑岩地下水系统,发育以长石砂岩、长石石英砂岩为主的多类型储水砂岩,其沉积形成于以河流、沙漠为主的多种陆相沉积环境。由于受沉积、成岩及后期剥蚀等作用的控制,各含水岩组储水岩石的类型、厚度及分布,以及储水空间的类型和发育程度、储水孔隙介质结构均有明显变化;在与其它水文地质条件的共同影响下,下白垩统地下水赋存和富集条件总体呈现"盆地北好南差、北部上好下差、南部下好上差"的宏观分布规律。     

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。     

海原盆地地下水咸化特征和控制因素

地下水是海原盆地唯一的供水水源,近年来部分地区地下水溶解性总固体(TDS)增高,引起了有关部门和水文地质工作者的高度关注。通过分析69组地下水样品的水化学和氢氧稳定同位素数据,对地下水补给来源和咸化的水文地球化学过程进行了研究。结果表明:地下水TDS值198.2~6 436.4 mg/L,沿着地下水流向,咸化程度增加,水化学类型从基岩区的HCO3—Ca·Mg型演化至滞留—排泄区的SO4·Cl—Na·Mg型。地下水补给来源主要为大气降雨和基岩裂隙水侧向径流,补给源—对地下水咸化贡献较小。溶滤作用具空间差异,基岩区和补给区以碳酸盐、硅酸盐风化为主,径流区和滞留—排泄区则为蒸发岩风化,硫酸盐是地下水中阳离子的主要来源。补给水、溶滤和蒸发对第四系地下水TDS的贡献比率分别为4.8%~81.2%、11.9% ~85.9%、1.7%~29.5%,溶滤作用是控制海原盆地地下水咸化的首要因素。当地有关部门应加大对基岩泉水的综合利用,同时注意控制海原县和西安镇等地区地下水开采量,防止地下水进一步咸化。另外,在微咸水分布区可引进地下水去除硫酸盐技术,提高微咸水利用程度。     

鄂尔多斯盆地白垩系洛河组至环河华池组沉积相特征研究

通过研究构造背景、野外露头、岩性组合、沉积构造、古生物特征和测井曲线特征,分析和总结鄂尔多斯盆地白垩系洛河组至环河华池组沉积相、相带分布范围和沉积特征。洛河组主要沉积了冲积扇相、风成沉积相、辫状河相和沙漠相;而在环河华池组主要沉积了湖相、三角洲相、曲流河相及风成砂岩夹层。平面上沉积相带的变化规律性较强,由盆地边缘的冲积相、冲积—河流相砾岩向盆内渐变为河流相—滨浅湖—半深湖相泥岩。沉积特征受构造运动影响和沉积相带控制,洛河组是从山缘向盆地内砂岩厚度迅速变薄、尖灭;环河华池组岩性变化表现为北粗南细、东粗西细,在北部砂体呈现东薄西厚,东北向西南增厚,在南部砂体呈近南北向展布,东薄西厚,南薄北厚。     

基于岩相的鄂尔多斯白垩系盆地含水层系统的结构研究

依据岩性岩相研究、孔隙度研究、物探测井解译等成果,对鄂尔多斯白垩系盆地含水层系统的结构进行了划分与研究。结果表明：盆地北部沙漠高原区为单一结构,表现为强富水与中等富水含水层在垂向上叠置与组合,无区域性连续稳定的隔水层,由下到上构成含水统一体;南部黄土高原区为多层结构,表现为含水层与隔水层上下叠置,垂向水文地质分层明显;盆地南、北含水层结构的结构类型明显不同。利用孔隙度、渗透系数、单位涌水量3个参数,对含水层的富水性级别进行了划分,盆地中共划分出7个强富水含水层、7个中等富水含水层和2个弱富水含水层。盆地南、北比较,北部含水层孔隙度大,富水性强,地下水主要富集于盆地北部地区。垂向上比较,盆地北部由上到下,孔隙度由大变小,富水性由强变弱,地下水主要富集于浅层和中层;南部上部罗汉洞组和下部洛河组孔隙度较大,富水性好,中部环河组相对较差,地下水主要富集于罗汉洞组和洛河组。     

鄂尔多斯盆地白垩系含水层沉积学初探

“含水层沉积学”是沉积学、水文地质学、油气储层地质学、地球化学等相互交叉综合的产物,是以沉积学、水文地质学理论为基础,以沉积含水层为主要研究对象,以查明地下水赋存和循环条件、地下水系统结构特征、地下水水质成因与分布以及地下水富集规律为主要研究内容,最终服务于地下水资源勘查评价的一门边缘分支学科。含水层沉积学及水文地质综合研究表明,受到沉积相类型及其空间展布的明显控制,鄂尔多斯盆地白垩系地下水赋存、循环、富集条件以及地下水水质分布总体具有北好南差、盆地南部具有下好上差的宏观规律。     

黑龙江北部孙吴——嘉荫盆地沉积相类型及其演化

通过对孙吴-嘉荫盆地淘淇河组、永安村组、太平林场组、鱼亮子组、乌云组和孙吴组露头剖面详细的沉积学研究,查明该盆地从淘淇河组到孙吴组发育的沉积相类型有冲积扇、辫状河、曲流河、扇三角洲、辫状河三角洲、曲流河三角洲、湖底扇和湖泊。冲积扇及扇三角洲主要发育于淘淇河组和孙吴组;辫状河及辫状河三角洲主要发育于鱼亮子组和乌云组;曲流河及曲流河三角洲主要发育于永安村组和太平林场组,各组均有湖泊相沉积发育。孙吴-嘉荫盆地从淘淇河组到乌云组,具有冲积扇-扇三角洲-湖泊→曲流河-曲流河三角洲-湖泊→辫状河-辫状河三角洲-湖泊→冲积扇-扇三角洲-湖泊的沉积演化规律,反映晚白垩-古新世构造活动性减弱,中-上新世孙吴组沉积时重又趋于活动。     

鄂尔多斯盆地白垩纪岩相古地理与地下水相关性探讨

岩石是地下水储存运移的重要介质，不同的岩石为地下水形成、储存与循环提供了不同的空间条件。岩相古地理反映了沉积环境中的古地理条件和沉积物特征中的岩性特征。沉积相对储层物性有明显的控制作用，不同沉积相内水动力条件不同，因而形成的砂体类型也不同，其岩性、粒度、分选、填隙物特征以及砂体的岩相组合、时空展布特征均有差异，结果导致不同相带内储集体物性特征各不相同。通过岩相古地理研究，能客观反映形成岩石的环境特征、岩石的纵横向展布及其物性特征，从而对区域地下水的水质、水量分布进行宏观预测和评价。本文即是基于此种思路对鄂尔多斯盆地白垩系岩相古地理与地下水相关性的研究。研究表明，沙漠相沙丘砂岩、辫状河道砂体、三角洲分流河道砂体、曲流河边滩砂体、滨岸带砂体是较好的储水体；沙漠相沉积的洛河组和盆地北部以冲积扇、辫状河沉积为主的环河组是其主要的含水层。     

渤海湾盆地济阳坳陷北部石炭系—二叠系残留地层沉积*

渤海湾盆地济阳坳陷北部石炭系—二叠系残留地层为近年来该地区油气勘探的重点领域。为明确古潜山储集层沉积相带与砂体展布规律,在地层划分对比的基础上,依据测井曲线、沉积构造、岩性特征及沉积序列等资料,对济阳坳陷北部石炭系—二叠系古潜山区沉积特征进行了系统研究。结果发现: (1)古潜山区石炭系—二叠系残留地层厚度变化很大,石千峰组被剥蚀殆尽; (2)石炭纪—二叠纪研究区经历了海陆交互相→海陆过渡相→河流相的演化过程, 其中本溪组及太原组沉积时期研究区发育潟湖、潮坪及障壁岛相,山西组沉积时期发育三角洲相,以三角洲平原亚相为主,可识别出分流河道、分流河道间、天然堤及泥炭沼泽等微相,而上、下石盒子组沉积时期以辫状河沉积为主,可进一步划分为心滩、河床滞留沉积及泛滥平原微相; (3)受沉积环境演化的控制,本溪组—太原组的砂体呈斑块状展布,山西组和上、下石盒子组的砂体呈近北东—南西向条带状展布。对济阳坳陷北部潜山区沉积相与砂体展布规律的研究,为该古潜山区的油气勘探提供了关键地质依据。     

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。     

Distribution of groundwater salinity and formation mechanism of fresh groundwater in an arid desert transition zone

This study reviews the distribution of groundwater salinity in an arid desert transition zone. By combining field experiments and computer simulation models we make a comprehensive analysis of the formation mechanism of fresh groundwater in relation to the paleogeographic conditions of lithofacies, the geochemical characteristics of the aquifer media, salt deliverability in the vadose zone and prevailing hydrodynamic conditions. The results demonstrate that (1) the lacustrine facies deposition stratum of the Huanhe formation in the Cretaceous system provides a brackish-salt groundwater environment; (2) the average salinity of parent rocks are approximately 440 mg/kg and 4 371 mg/kg in the Quaternary eolian sand and the Cretaceous Huanhe formation respectively, suggesting that parent rocks are the principal controlling factor in the distribution of groundwater quality given that mineral and chemical composition of the eolian sand is simpler than that of the Huanhe formation; (3) average groundwater flow rates are approximately 0.25 m/d and 0.1 m/d in eolian sand and Huanhe formation aquifers respectively, indicating that hydrodynamic conditions play an important role in driving in the formation and evolution of fresh groundwater; (4) The salinity deliverability in the vadose zone overlying the aeolian sand and Huanhe formation aquifers are approximately 15.97 mg/L and 220.42 mg/L respectively, signifying that the combination of lithology and salt content of vadose zone, rainfall infiltration, evapotranspiration and concentration heavily influence the formation, distribution and evolution of groundwater quality. This study can provide a scientific basis for the sustainable development and utilization of groundwater resources in arid areas.     

鄂尔多斯盆地北部早白垩世地层特征及对比

鄂尔多斯盆地北部早白垩世地层是一套从冲积扇到河流相、三角洲相直至湖泊相多相型空间递变的陆相地层 ,具克拉通盆地转为伸展断陷盆地特征。盆地北部早白垩世具 2个三级层序 ,分别控制了具不同动力学背景的2套沉积旋回。盆地的东部原伊金霍洛组、盆地西部的志丹群洛河组、环河组为下部沉积旋回 ,受盆地东部隆起影响 ,以北东向和近南北向断裂带控制的断块活动为主 ;盆地的东部原东胜组、盆地西部的罗汉洞组、泾川组为上部沉积旋回 ,受盆地北部隆起影响 ,以东西向断裂带控制的断块活动为主。