榆神府礦區(qū)燒變巖含水層分布及含水性分析

榆神府礦區(qū)燒變巖含水層分布及含水性分析

0燒變巖地下水燃燒巖是由地層和其他層有機(jī)質(zhì)自發(fā)燃燒和精制而成的破碎巖。分布在鄂爾多斯盆地西北部和新疆-羅馬夫村。燃燒巖的裂縫和空隙發(fā)育，為地下水的排水和儲(chǔ)存提供了良好的空間條件。燃燒巖具有良好的補(bǔ)充、排水和排水條件。在結(jié)構(gòu)利用的地方，富水區(qū)可以形成以減少泉水的形式排水的富水區(qū)。燒變巖地下水水質(zhì)類型為HCO1烘烤巖的結(jié)構(gòu)研究區(qū)內(nèi)燒變巖根據(jù)結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征、發(fā)育程度可分為烘烤巖、燒結(jié)巖和類熔巖;按巖層受燃燒程度、受烘烤程度,依次又可劃分為烘烤影響帶、嚴(yán)重烘烤帶和熔融燒變帶(圖1)。烘烤巖呈淡紅色、淺磚紅色,厚度大,呈塊狀結(jié)構(gòu),裂隙發(fā)育;燒結(jié)巖原巖結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,裂隙、孔洞發(fā)育,呈碎裂狀;類熔巖因煤層燃燒致使圍巖結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,甚至熔化,表面粗糙,質(zhì)地堅(jiān)硬,溝谷兩側(cè)多形成陡壁,顏色呈灰色、深灰色。1.1舌狀部位分布燒變巖與煤層自燃區(qū)分布一致,具有沿河谷呈條帶狀分布的特點(diǎn)。主要分布在窟野河、禿尾河及其支溝兩側(cè)、相鄰水系交會(huì)的舌狀部位,分布規(guī)律受水系及地形控制明顯,總體平行于窟野河和禿尾河分布,沿溝谷出露,縱向呈階梯狀向深部延伸。分布長(zhǎng)度數(shù)十至數(shù)千米,寬度一般1~2km,厚度1~102m,分布面積近1000km1.2儲(chǔ)水構(gòu)造及沉積燒變巖是煤層燃燒產(chǎn)生的高溫使圍巖變質(zhì)形成,物性特征明顯由于燒變巖含水層滲透性好,地下水徑流、排泄迅速,其富水性主要受地層產(chǎn)狀、底板形態(tài)、補(bǔ)給條件和地形特征等因素控制,當(dāng)燒變巖底板處于低洼位置,其產(chǎn)狀與地形產(chǎn)狀相反時(shí),就可形成良好的儲(chǔ)水構(gòu)造,若上覆為松散砂層,便可接受大氣降水的良好補(bǔ)給,形成強(qiáng)富水區(qū),如清水溝、采兔溝、袁家溝、紅柳溝、青草界溝等就是燒變巖的強(qiáng)富水區(qū)。根據(jù)抽水試驗(yàn),燒變巖富水區(qū)單井涌水量最大可達(dá)3191.96m1.3第四系松散層含水層富水性燒變巖在區(qū)內(nèi)廣泛分布,從北到南對(duì)部分煤礦(井田)燒變巖含水層特征進(jìn)行闡述。1)石圪臺(tái)煤礦:糖醬渠兩側(cè)零星分布有12)哈拉溝煤礦:礦區(qū)西部烏蘭木倫河沿岸及東部七概溝沿岸23)大海則煤礦:34)朱蓋塔煤礦:由15)孫家岔龍華煤礦:區(qū)內(nèi)16)何家塔煤礦:燒變巖厚2.00~47.38m,出露泉點(diǎn)20處,流量0.100~3.426L/s,總流量14.56L/s。鉆孔資料顯示,含水層富水性受地形地貌、含水層厚度和孔隙裂隙控制,水位埋深50.56m,鉆孔涌水量1.142L/s,單位涌水量0.5451L/(s·m),滲透系數(shù)2.0554m/d。7)海灣煤礦:28)張家溝井田:29)檸條塔煤礦:燒變巖由210)張家峁煤礦:各煤層自燃而形成的燒變巖,在溝谷地段廣泛出露,厚15~40m。煤層自燃使其上部巖石烘烤變質(zhì),產(chǎn)生大量氣孔或裂隙孔洞,直徑最大可達(dá)30cm,為地表水、大氣降水的滲入和地下水的徑流創(chuàng)造了有利條件。211)錦界煤礦:燒變巖孔洞潛水因受自燃煤層厚度差異、自燃范圍和其他含水層的水力聯(lián)系等因素影響,燒變巖含水帶富水性差別較大,當(dāng)與第四系松散層含水層有緊密聯(lián)系時(shí),其水量豐富,常有大泉出露,燒變巖滲透系數(shù)為5.81~50.00m/d,礦化度小于0.24g/L,為HCO12)河興梁井田:燒變巖平均厚26.38m。巖層發(fā)育有密集的張性裂隙及氣孔狀構(gòu)造,是良好的儲(chǔ)水空間。但因裂隙發(fā)育不均勻,表現(xiàn)出含水層富水性在空間上有較大變化,含水層富水性強(qiáng)~中等。礦區(qū)西北部香水溝出露于燒變巖的泉流量均大于40L/s,最大流量為48.83L/s,富水性強(qiáng),而在此處南200~300m處抽水試驗(yàn)顯示,燒變巖厚27.72m,水位降深15.96m,單位涌水量0.0846L/(s·m),滲透系數(shù)0.399m/d,可見(jiàn)該處富水性弱。13)大保當(dāng)井田:燒變巖是因22燃燒巖包括水層的富水性和燃燒巖泉2.1地下水補(bǔ)徑排分布燒變巖含水層的地下水主要接受薩拉烏蘇組地下水、大氣降水和地表水的補(bǔ)給。薩拉烏蘇組地下水又以大氣降水為主要補(bǔ)給來(lái)源,檸條塔燒變巖區(qū)和清水溝、彩兔溝、袁家溝等燒變巖區(qū)接受上部含水層的補(bǔ)給量可達(dá)(1~6)×10檸條塔煤礦南翼區(qū)形成了燒變巖強(qiáng)富水區(qū),分布面積僅6.14km大柳塔煤礦五當(dāng)溝一帶燒變巖,分布面積僅0.60km2.2魚(yú)州木倫河、悖牛川流域煤炭開(kāi)采前,區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)燒變巖泉(泉群)405處,主要分布于煤層埋深較淺的河流溝谷沿岸,其中:①325處泉流量小于1L/s,總流量59.458L/s,主要分布特征為烏蘭木倫河中下游流域,以考考烏素溝流域最為集中;②64處泉流量為1~10L/s,總流量142.115L/s,主要分布特征為腦高補(bǔ)拉廟溝、須眉溝溝腦、石措溝、烏蘭色太溝、哈特兔溝、丁其溝、沙沙廟溝、考考烏素溝中游、常家溝、燕渠溝及烏蘭不拉溝、麻家塔溝一帶;③16處泉流量大于10L/s,總流量564.610L/s,主要分布在腦高補(bǔ)拉廟溝、須眉溝溝腦、石措溝、烏蘭色太溝、哈特兔溝、丁其溝、沙沙廟溝、考考烏素溝中游、常家溝、燕渠溝及烏蘭不拉溝、清水溝一帶,合計(jì)流量766.182L/s。分布特點(diǎn)呈東北、西南向分布,烏蘭木倫河、悖牛川流域集中分布(圖3)。但是部分燒變巖泉已經(jīng)受到采煤影響而消失,未消失的流量也有大幅度衰減(將另文專述)。3燒變巖含水層富水性1)榆神府礦區(qū)燒變巖主要分布于烏蘭木倫河、悖牛川、窟野河、禿尾河、新城川流域,燒變巖厚度1~102.19m,裂隙孔隙發(fā)育,在空間上呈現(xiàn)出明顯變化特征,從底部至上依次可劃分為類熔巖、燒結(jié)巖和烘烤巖,相對(duì)應(yīng)有熔融燒變帶、嚴(yán)重烘烤帶和烘烤影響帶。2)燒變巖裂隙率最高可達(dá)30%,含水層滲透性強(qiáng),其富水性受地層產(chǎn)狀、底板形態(tài)、補(bǔ)給條件和地形特征等因素控制。檸條塔、哈拉溝、何家塔、張家峁等煤礦和大保當(dāng)井田東部的燒變巖含水層上覆有薩拉烏蘇組砂層,補(bǔ)給條件良好,含水層富水性強(qiáng);石圪臺(tái)煤礦、龍華煤礦和何興梁井田燒變巖含水層富水性弱或較弱;而大海則、朱蓋塔、錦界等煤礦燒變巖含水層富水性不均一。3)燒變巖含水層即具有基巖裂隙含水層的裂隙儲(chǔ)水空間特征,還具有巖溶含水層的類似于溶