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[摘要]为提高工程勘察质量，在工程勘察中要求查明与岩土工程有关的水文地质问题，为设计和施工提供必要的水文地质资料，以消除或减少地下水对岩土工程的危害。
[关键词]工程 水文地质 勘查
[中图分类号] P641.72 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-12-3-2
1引言
吉郎德露天煤矿区域地处准噶尔盆地东部北缘，地层区划属北疆—兴安地层大区，北疆地层区，北准噶尔—北天山地层分区，北塔山地层小区。区域一带（东经91°45′00″—92°00′00″，北纬44°20′00″—44°30′00″，面积约380平方千米范围）主要有上泥盆统卡希翁组、下石炭统南明水组、中石炭统巴塔玛依内山组和石钱滩组、下侏罗统三工河组、中侏罗统西山窑组、新近系昌吉河群下亚群、第四系全新统冲洪积和第四系上更新统—全新统冲洪积堆积。现由老至新介绍如下。
1.1古生界
在露天煤矿东南地区广泛出露，呈北西-南东走向，在露天煤矿附近泥盆系、石炭系地层均有出露，与含煤地层西山窑组为断层接触。
1.2泥盆系
区域上泥盆系仅有上统卡希翁组地层，少量出露在露天煤矿北部，离露天煤矿距离较远。为一套海陆交互相火山碎屑岩—正常碎屑岩建造，主要岩性为灰黄、灰绿色火山凝灰岩、层凝灰岩、夹凝灰质砂岩、粉砂岩及凝灰角砾岩、晶屑凝灰岩等，含植物化石。
1.3石炭系
下石炭统南明水组。在区域上仅出露于纸房以北及吉郎德露天煤矿以南地区，其上被中石炭统巴塔玛依内山组不整合超覆，该组为浅海-海陆交互相火山碎屑岩-正常碎屑岩建造。依据岩性组合、层位及化石特征划分为两个亚组，亚组之间为连续过渡关系。
南明水组下亚组为一套浅海相碎屑岩，火山碎屑岩夹少量火山岩建造，主要岩性为灰绿、灰、灰黄色片理化、千枚岩化粉砂岩、钙质粉砂岩、火山灰层凝灰岩夹安山玢岩。南明水组上亚组为一套海陆交互相火山碎屑岩-正常碎屑岩建造，岩性为灰、暗灰、灰绿色凝灰质砂岩、火山灰层凝灰岩、凝灰粉砂岩夹熔岩与砂岩，上下两个亚组均含较多植物化石。
2影响地下水形成的自然因素
2.1地形地貌
区域上地势总体北东南高西低、地貌形态为三面环山的盆状构造，盆地向西敞开，区域海拔1121-1462米，东西比高341米，一般高差在10-20米左右。
因不同地层的岩石硬度差异所致，呈不连续的丘陵垄岗地貌，近东西向延伸，相对高差一般10-20米。地势高差虽不太明显，但对于大气降水少，而蒸发量却较大的地区而言，地形地貌对区域地下水的形成影响不大。区域虽呈盆状构造，但盆地向西开放，地形地貌总体上有利于区域地表水的自然排水。
2.2气象水文
吉郎德露天煤矿属大陆干旱荒漠气候，年温差和昼夜温差大，5—8月气温较高，7月温度最高。白天气温常在40℃以上，平均气温在25℃。10月下旬至次年3月为冬季，气候寒冷，1月最冷，最低气温-35℃，平均最低气温-22℃，绝对最低气温-44.7℃（1969.1.26）。年降水量100—150毫米，年蒸发量可达到3500毫米，在每年的5—8月份偶有雷阵雨。冬季积雪较厚，交通较为困难。区内常年多风，尤以3—6月和冬季最大，风力一般4—5级，经常有7—8级大风，最大可达10级，多以西北风为主。
区内无常年性地表水体，仅在融雪季节和夏季暴雨过后，在沟谷中可形成暂时性地表水流。
以上气象、水文资料说明，由于吉郎德露天煤矿气候干燥，多风少雨，蒸发量是降雨量的20多倍，且区内无长年流动的地表水流。综合分析，气象水文因素不利于区域地下水的形成。
2.3地层、构造
区域地处准噶尔盆地东部北缘，出露地层主要有上泥盆统卡希翁组、下石炭统南明水组、中石炭统巴塔玛依内山组和石钱滩组、下侏罗统三工河组、中侏罗统西山窑组、新近系昌吉河群下亚群a、第四系上更新统洪积堆积和上更新统—全新统冲洪积堆积。
泥盆系仅出露有上统卡希翁组地层，与下伏的巴塔玛依内山组为断层不整合接触关系。为一套海陆交互相火山碎屑岩-正常碎屑岩建造，主要岩性为灰黄、灰绿色火山凝灰岩、层凝灰岩、夹凝灰质砂岩、粉砂岩及凝灰角砾岩、晶屑凝灰岩等。
下石炭统南明水组仅出露于纸房以南地区，与下伏地层多为断层接触，其上被中石炭统巴塔玛依内山组不整合超覆，该组为浅海-海陆交互相火山碎屑岩-正常碎屑岩建造。中石炭统巴塔玛依内山组广泛出露于勘查区东部、北部和西部，本组为一套陆相基-中-酸性火山岩、火山碎屑岩，夹少量正常碎屑岩建造。
下侏罗统三工河组在别斯库都克向斜两翼地区广泛分布。是一套湖泊相为主的细碎屑岩夹少量的化学岩沉积。底部为砾岩夹粗砂岩、细砂岩；中上部为泥岩、泥质粉砂岩夹砂岩、细砂岩。中侏罗统西山窑组是巴里坤县聚煤盆地的主要含煤岩组，紧依三工河组地层呈盆状出露。为一套河流沼泽相沉积。主要岩性为泥岩、粉砂质泥岩夹砂岩和煤层。
新近系在区域广泛出露。新近系昌吉河群下亚群主要岩性为砂质泥质、中粗砂岩，下部为粗砂砾岩，是一套强氧化条件下的河湖相沉积。底部有一层砖红色钙质胶结的底砾岩与下伏的中侏罗统西山窑组不整合接触。
第四系在区域上广泛分布，厚度不一，最大厚度达40米以上，一般厚度多在5米以内。根据生成顺序、地貌特征、成因及其组成，划分为上更新统—全新统洪积及冲积层和全新统冲洪积层。上更新统—全新统洪积及冲积层分布在山前斜坡平原和平坦戈壁滩，组成冲—洪积扇和扇裙。由砂土和碎石混合堆积构成，砾石含量少于50%。由于风蚀，地表仅残留戈壁砾石。全新统冲洪积层沿干旱冲沟、河床呈条带状分布。以砂、砾为主，混合有粘土、亚粘土和砂土等。
由上述区域地层的岩性组合和特征描述，可知泥盆系、石炭系、地层中富含一定量的基岩裂隙水。侏罗系地层主要以泥质类细小颗粒的沉积碎屑岩石为主而构成，尤以侏罗系下统的三工河组为代表，使得东南部基岩裂隙水不能有效地进入到赋煤地层的地段。侏罗系下统的三工河组地层的存在起到了较好的隔水作用，致使区域中北部地区地下水贫乏。地层岩性及地层之间的接触关系不利于区域地下水的形成。
区域构造特征及构造线的方向决定了区域地下水受区域构造的控制而显得区域地下水富水性不强。区域构造的延展方向多为东西向，与区域地层的走向一致，而区域北部的基岩裂隙水不能通过区域构造与区域中南部的地段产生较好的水力联系，从而最终导致构造不利于区域地下水的形成。
3区域主要含（隔）水层的划分与特征
地下水在受地形、气象、水文、地层构造诸多因素的制约下，各地层储水条件亦各不相同，根据地层单元岩性段及水点调查资料和钻孔简易水文地质观测资料来划分区域含（隔）水组。
3.1基岩裂隙含水组
泥盆系上统卡希翁组主要岩性为火山凝灰岩、层凝灰岩、夹凝灰质砂岩、粉砂岩及凝灰角砾岩、晶屑凝灰岩等。而下石炭统南明水组为浅海-海陆交互相火山碎屑岩-正常碎屑岩建造。中石炭统巴塔玛依内山组为一套陆相基-中-酸性火山岩、火山碎屑岩，夹少量正常碎屑岩建造。
上述地层主要分布于吉郎德露天煤矿以北较大的范围内，未对其进行相应的区域水文地质调查，据其岩性组合划分为基岩裂隙含水组
3.2碎屑岩类裂隙孔隙含水组
3.2.1侏罗系西山窑组含水层
中侏罗统西山窑组是巴里坤县聚煤盆地的主要含煤岩组，为一套河流沼泽相沉积。主要岩性为泥岩、粉砂质泥岩夹砂岩和煤层。根据本区域其它工区施工的钻孔抽水试验结果，渗透系数（K）为0.0143米/日，钻孔单位涌水量（q）0.014升/秒·米；另据ZK103、ZK203孔同样控制此层的抽水试验资料： 单位涌水量（q） 为0.013-0.019升/秒·米，渗透系数（K）为0.012-0.015米/日。
3.2.2上新近系昌吉河群下亚群含水层
新近系在吉郎德露天煤矿内西北部及东部和南部地区广泛出露。本地层主要岩性为砂质泥质、中粗砂岩，下部为粗砂砾岩，是一套强氧化条件下的河湖相沉积。底部有一层砖红色钙质胶结的底砾岩与下伏的中侏罗统西山窑组不整合接触。据其岩性组合定为含水层。
4结束语
我国的矿区的水文地質工作仍然是一个相当薄弱的环节。本文通过对吉郎德露天煤矿水文地质方面进行分析探讨，以供行业内部人士参考。
[关键词]工程 水文地质 勘查
[中图分类号] P641.72 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-12-3-2
1引言
吉郎德露天煤矿区域地处准噶尔盆地东部北缘，地层区划属北疆—兴安地层大区，北疆地层区，北准噶尔—北天山地层分区，北塔山地层小区。区域一带（东经91°45′00″—92°00′00″，北纬44°20′00″—44°30′00″，面积约380平方千米范围）主要有上泥盆统卡希翁组、下石炭统南明水组、中石炭统巴塔玛依内山组和石钱滩组、下侏罗统三工河组、中侏罗统西山窑组、新近系昌吉河群下亚群、第四系全新统冲洪积和第四系上更新统—全新统冲洪积堆积。现由老至新介绍如下。
1.1古生界
在露天煤矿东南地区广泛出露，呈北西-南东走向，在露天煤矿附近泥盆系、石炭系地层均有出露，与含煤地层西山窑组为断层接触。
1.2泥盆系
区域上泥盆系仅有上统卡希翁组地层，少量出露在露天煤矿北部，离露天煤矿距离较远。为一套海陆交互相火山碎屑岩—正常碎屑岩建造，主要岩性为灰黄、灰绿色火山凝灰岩、层凝灰岩、夹凝灰质砂岩、粉砂岩及凝灰角砾岩、晶屑凝灰岩等，含植物化石。
1.3石炭系
下石炭统南明水组。在区域上仅出露于纸房以北及吉郎德露天煤矿以南地区，其上被中石炭统巴塔玛依内山组不整合超覆，该组为浅海-海陆交互相火山碎屑岩-正常碎屑岩建造。依据岩性组合、层位及化石特征划分为两个亚组，亚组之间为连续过渡关系。
南明水组下亚组为一套浅海相碎屑岩，火山碎屑岩夹少量火山岩建造，主要岩性为灰绿、灰、灰黄色片理化、千枚岩化粉砂岩、钙质粉砂岩、火山灰层凝灰岩夹安山玢岩。南明水组上亚组为一套海陆交互相火山碎屑岩-正常碎屑岩建造，岩性为灰、暗灰、灰绿色凝灰质砂岩、火山灰层凝灰岩、凝灰粉砂岩夹熔岩与砂岩，上下两个亚组均含较多植物化石。
2影响地下水形成的自然因素
2.1地形地貌
区域上地势总体北东南高西低、地貌形态为三面环山的盆状构造，盆地向西敞开，区域海拔1121-1462米，东西比高341米，一般高差在10-20米左右。
因不同地层的岩石硬度差异所致，呈不连续的丘陵垄岗地貌，近东西向延伸，相对高差一般10-20米。地势高差虽不太明显，但对于大气降水少，而蒸发量却较大的地区而言，地形地貌对区域地下水的形成影响不大。区域虽呈盆状构造，但盆地向西开放，地形地貌总体上有利于区域地表水的自然排水。
2.2气象水文
吉郎德露天煤矿属大陆干旱荒漠气候，年温差和昼夜温差大，5—8月气温较高，7月温度最高。白天气温常在40℃以上，平均气温在25℃。10月下旬至次年3月为冬季，气候寒冷，1月最冷，最低气温-35℃，平均最低气温-22℃，绝对最低气温-44.7℃（1969.1.26）。年降水量100—150毫米，年蒸发量可达到3500毫米，在每年的5—8月份偶有雷阵雨。冬季积雪较厚，交通较为困难。区内常年多风，尤以3—6月和冬季最大，风力一般4—5级，经常有7—8级大风，最大可达10级，多以西北风为主。
区内无常年性地表水体，仅在融雪季节和夏季暴雨过后，在沟谷中可形成暂时性地表水流。
以上气象、水文资料说明，由于吉郎德露天煤矿气候干燥，多风少雨，蒸发量是降雨量的20多倍，且区内无长年流动的地表水流。综合分析，气象水文因素不利于区域地下水的形成。
2.3地层、构造
区域地处准噶尔盆地东部北缘，出露地层主要有上泥盆统卡希翁组、下石炭统南明水组、中石炭统巴塔玛依内山组和石钱滩组、下侏罗统三工河组、中侏罗统西山窑组、新近系昌吉河群下亚群a、第四系上更新统洪积堆积和上更新统—全新统冲洪积堆积。
泥盆系仅出露有上统卡希翁组地层，与下伏的巴塔玛依内山组为断层不整合接触关系。为一套海陆交互相火山碎屑岩-正常碎屑岩建造，主要岩性为灰黄、灰绿色火山凝灰岩、层凝灰岩、夹凝灰质砂岩、粉砂岩及凝灰角砾岩、晶屑凝灰岩等。
下石炭统南明水组仅出露于纸房以南地区，与下伏地层多为断层接触，其上被中石炭统巴塔玛依内山组不整合超覆，该组为浅海-海陆交互相火山碎屑岩-正常碎屑岩建造。中石炭统巴塔玛依内山组广泛出露于勘查区东部、北部和西部，本组为一套陆相基-中-酸性火山岩、火山碎屑岩，夹少量正常碎屑岩建造。
下侏罗统三工河组在别斯库都克向斜两翼地区广泛分布。是一套湖泊相为主的细碎屑岩夹少量的化学岩沉积。底部为砾岩夹粗砂岩、细砂岩；中上部为泥岩、泥质粉砂岩夹砂岩、细砂岩。中侏罗统西山窑组是巴里坤县聚煤盆地的主要含煤岩组，紧依三工河组地层呈盆状出露。为一套河流沼泽相沉积。主要岩性为泥岩、粉砂质泥岩夹砂岩和煤层。
新近系在区域广泛出露。新近系昌吉河群下亚群主要岩性为砂质泥质、中粗砂岩，下部为粗砂砾岩，是一套强氧化条件下的河湖相沉积。底部有一层砖红色钙质胶结的底砾岩与下伏的中侏罗统西山窑组不整合接触。
第四系在区域上广泛分布，厚度不一，最大厚度达40米以上，一般厚度多在5米以内。根据生成顺序、地貌特征、成因及其组成，划分为上更新统—全新统洪积及冲积层和全新统冲洪积层。上更新统—全新统洪积及冲积层分布在山前斜坡平原和平坦戈壁滩，组成冲—洪积扇和扇裙。由砂土和碎石混合堆积构成，砾石含量少于50%。由于风蚀，地表仅残留戈壁砾石。全新统冲洪积层沿干旱冲沟、河床呈条带状分布。以砂、砾为主，混合有粘土、亚粘土和砂土等。
由上述区域地层的岩性组合和特征描述，可知泥盆系、石炭系、地层中富含一定量的基岩裂隙水。侏罗系地层主要以泥质类细小颗粒的沉积碎屑岩石为主而构成，尤以侏罗系下统的三工河组为代表，使得东南部基岩裂隙水不能有效地进入到赋煤地层的地段。侏罗系下统的三工河组地层的存在起到了较好的隔水作用，致使区域中北部地区地下水贫乏。地层岩性及地层之间的接触关系不利于区域地下水的形成。
区域构造特征及构造线的方向决定了区域地下水受区域构造的控制而显得区域地下水富水性不强。区域构造的延展方向多为东西向，与区域地层的走向一致，而区域北部的基岩裂隙水不能通过区域构造与区域中南部的地段产生较好的水力联系，从而最终导致构造不利于区域地下水的形成。
3区域主要含（隔）水层的划分与特征
地下水在受地形、气象、水文、地层构造诸多因素的制约下，各地层储水条件亦各不相同，根据地层单元岩性段及水点调查资料和钻孔简易水文地质观测资料来划分区域含（隔）水组。
3.1基岩裂隙含水组
泥盆系上统卡希翁组主要岩性为火山凝灰岩、层凝灰岩、夹凝灰质砂岩、粉砂岩及凝灰角砾岩、晶屑凝灰岩等。而下石炭统南明水组为浅海-海陆交互相火山碎屑岩-正常碎屑岩建造。中石炭统巴塔玛依内山组为一套陆相基-中-酸性火山岩、火山碎屑岩，夹少量正常碎屑岩建造。
上述地层主要分布于吉郎德露天煤矿以北较大的范围内，未对其进行相应的区域水文地质调查，据其岩性组合划分为基岩裂隙含水组
3.2碎屑岩类裂隙孔隙含水组
3.2.1侏罗系西山窑组含水层
中侏罗统西山窑组是巴里坤县聚煤盆地的主要含煤岩组，为一套河流沼泽相沉积。主要岩性为泥岩、粉砂质泥岩夹砂岩和煤层。根据本区域其它工区施工的钻孔抽水试验结果，渗透系数（K）为0.0143米/日，钻孔单位涌水量（q）0.014升/秒·米；另据ZK103、ZK203孔同样控制此层的抽水试验资料： 单位涌水量（q） 为0.013-0.019升/秒·米，渗透系数（K）为0.012-0.015米/日。
3.2.2上新近系昌吉河群下亚群含水层
新近系在吉郎德露天煤矿内西北部及东部和南部地区广泛出露。本地层主要岩性为砂质泥质、中粗砂岩，下部为粗砂砾岩，是一套强氧化条件下的河湖相沉积。底部有一层砖红色钙质胶结的底砾岩与下伏的中侏罗统西山窑组不整合接触。据其岩性组合定为含水层。
4结束语
我国的矿区的水文地質工作仍然是一个相当薄弱的环节。本文通过对吉郎德露天煤矿水文地质方面进行分析探讨，以供行业内部人士参考。