【導讀】黃土高原跨中朝地臺和祁連山褶皺帶兩個一級大地構造單元。黃土高原從地質構造上可。行山之間的“汾渭盆地”。這些盆地于中生代形成,開始接受陸相堆積,到第四紀開始緩慢上升,經歷了盆地—堆積平原—高平原—高原的發(fā)育歷史。黃土高原水土流失,以流水侵蝕為主,其邊緣山地以重力侵蝕為主。最嚴重的區(qū)域包括陜。分屬于黃土丘陵區(qū),年均輸沙量占全區(qū)的80%,占入黃泥沙總量的74%。一般地區(qū)輸沙模數在。其中又以渭河為界,渭河以北地區(qū)包括散渡河、葫蘆河等侵蝕模數都在5. 黃土高原水土流失的原因是多方面的,它與內力地質作用是分不開的。這一構造基本輪廓主要是由白堊紀。黃土高原占主導地位的黃土丘陵和黃土塬區(qū),屬區(qū)域性上升區(qū),就是。300m,晉陜黃河干流地區(qū)上升至少150m。在最近0.2Ma,黃土高原發(fā)生了三次顯著的構造活動,形成相應的三。黃土高原地震密集區(qū),動,將上述易風化流失的巖土物質不斷抬升,而成為受侵蝕地區(qū)。質和地殼運動是內力地質因素不可分割的兩個方面。

　　

【正文】 天文數字 !這種緩慢的運移速度 ,使地下水交替循環(huán)作用極其微弱 ,基巖中易溶鹽 大量溶解 ,水中鹽分高度積累 ,致使地下水 TDS升高 ,水質變差。如大理河河谷區(qū)一 T3w鉆孔 ,上試段 (11~105m)TDS 42 99g/l。下試段 (105~246m)TDS 44 28g/l。隨著河谷區(qū)基巖風化帶發(fā)育程度和展布規(guī)律的不同、地下水水力坡度大小、逕流暢通程度及交替循環(huán)作用強弱的變化 ,地下水的 TDS有從河谷區(qū)上游到下游、階地后緣到前緣、含水層淺部到深部由低變高 ,水質由好變差的規(guī)律。地下水質量差難以有效開發(fā)利用 ,是造成黃土高原地下水嚴重匱乏的重要原因。 綜上分析 ,氣象、地貌、地質構造和地下水循環(huán)等因素 是造成黃土高原嚴重缺水的重要原因 ,此外人為因素也越來越深刻地影響著該區(qū)的水環(huán)境。黃土高原河谷區(qū)地下水和地表水間存在密切的水力聯(lián)系 ,隨著區(qū)內諸多城鎮(zhèn)和“五小”工業(yè)排污量的與日俱增 ,使地下水遭到不同程度的污染 ,而且污染范圍和程度正呈逐年上升的趨勢 [5],這對水資源本來就嚴重匱乏的黃土高原無疑是雪上加霜。 3 黃土高原嚴重缺水區(qū)找水途徑 所謂黃土高原嚴重缺水 ,是指一般規(guī)律 ,由于含水巖層 (組 )的地質及水文地質特征在空間分布的差異性 ,形成基巖風化帶潛水含水量貧中有富、水質劣中有優(yōu)的特殊規(guī)律。大量實踐表明 ,只要深入細致 地做好地質調查研究 ,在基巖風化帶中可以找到水量豐富、水質優(yōu)良的地下水。 3 1 基巖風化帶裂隙孔隙潛水的找水途徑 裂隙和孔隙是基巖風化帶含水巖層 (組 )中地下水儲存和運移的空間 ,在相同構造應力和風化強度條件下 ,巖性是控制裂隙、孔隙發(fā)育的重要因素。深入地分析含水層的巖性特征成為黃土高原尋找基巖風化帶裂隙、孔隙潛水的關鍵突破口。 3 1 1 三迭系、侏羅系的相對富水巖組 T3w、 J12y 和 J2z 以厚層塊狀砂巖為主 ,巖石脆性大 ,裂隙較發(fā)育 ,可將其作為陜北東部黃土梁峁區(qū)的主要富水巖組 ,在面上尋找基巖風化裂隙潛水。經 過對該三個含水巖組風化帶 106個試段抽水實驗的統(tǒng)計 ,其中單井涌水量小于 10t/d 的試段分別占該含水巖組試段總數的42 86%、 29 79%和 9 52%。10~100t/d的分別占 47 62%、 53 19%和 52 38,大于 100t/d的分別占 9 52%、 17 02%和 38 10%,表明其富水性較 T、 J 其它含水巖組及全區(qū)平均水平 (37 27%、 40 00%和 22 73%)要好。且地下水質一般都較好 ,多數地段 TDS 在 1~3g/l間 ,適于生活用水和小面積農業(yè)灌溉。在河谷和山前地帶此類含水層分布區(qū)尋找匯水面積大、補 給條件好的部位布孔 ,鉆探深度以揭穿基巖風化帶 ,到達底部相對隔水層為限 ,一般可以獲得較豐富的地下水。 3 1 2 下白堊系的相對富水巖組 K1l 和 K1hc 大部分為中厚層砂巖 ,巖性疏松 ,孔隙度大 (K1l 約為 25% ~ 28%,K1hc 約為22% ~25%),成為地下水良好的儲存空間和運移通道 ,構成陜北中西部梁峁區(qū)的富水巖組。經對該 2 個含水巖組風化帶 84 個試段抽水實驗的統(tǒng)計 ,單井涌水量小于 10t/d 的試段分別占該含水巖組試段總數的 3 45%和 3 84%。10~100t/d的分別占 18 97%和 38 47%。大于 100t/d的分別占 77 58%和 57 69%。表明 K1l、 K1hc 的富水性較 K1 其它含水巖組及平均水平(4 97%、 33 53%和 61 50%)要好 (見表 1),且水質亦較佳 ,多數地段 TDS 在 1g/l 左右。該兩含水巖組巖性均一 ,含水層相對穩(wěn)定 ,且富水性較好 ,給選井位帶來極大方便。在河谷區(qū)一般只要含水層有足夠的厚度 ,大都能找到較為豐富的地下水 ,山前地帶水位埋深稍大。 3 2 局部構造裂隙水找水途徑 在陜甘寧盆地平緩的單斜構造上 ,仍發(fā)育有一些小規(guī)模斷裂、褶皺和短軸背斜等局部構造 ,其上常伴生有裂隙密集帶 ,經后期風化 作用 ,規(guī)模和強度都有所擴展 ,成為地下水良好的儲存空間和運移通道 ,在較好的地貌部位和補給條件下可形成豐富的地下水 ,因此尋找局部構造為在黃土高原大面積基巖分布區(qū)尋找地下水指明了方向。 3 2 1 斷層破碎帶裂隙水 陜北由北往南分布有羊市塔 (內蒙準格爾旗 )斷層帶、大理河斷層帶和吳旗 志丹斷層帶。 羊市塔斷層帶位于府谷縣城北蒙陜邊境東西一線 ,發(fā)育大小斷層近 20 條 ,多為正斷層 ,斷層傾角 40~75176。 ,常常兩兩互傾形成地塹式斷層組 ,斷距 10~30m,可達最大 100m 以上 ,延伸方向以 NE和 NW 為主 ,長 5~10km,最長可達 27km,斷帶寬 5~10m 不等 ,其中多為角礫巖充填 ,含水導水。如在清水和姚溝門地塹式斷層破碎帶上的 T1z鉆孔 ,單井涌水量 111 32t/d,TDS0 6g/l,為 H SN C 型水。 大理河斷層帶大致沿北緯 37176。 30′東西一線的吳堡、綏德和子洲分布 ,并往西沿大理河和淮寧河逆流而上至白于山東端。該斷層帶斷距有由西往東規(guī)模漸次增大的規(guī)律 ,大理河沿岸一般 40~60m,往東到吳堡縣城附近可增至 100~200m。延伸方向以 NEE 和 NE 為主。破碎帶寬 10~20m,多為角礫巖、靡棱巖等充填 ,部分有晶型較好的方解石充填。多 數充水導水 ,常沿斷裂帶有地下水天然露頭 ,如吳堡縣城附近的前屆山斷層破碎帶中一泉水流量達103 68t/d。綏德縣城西的郝家橋斷層 ,其東延部分 T3y 鉆孔單井涌水量 302 14t/d,TDS 0 7g/l為 H SN M 型水。橫山與靖邊交界處白狼城斷層組上的 J2z 和 J2a 鉆孔單井涌水量120 53t/d,TDS 1 87g/l,為 SN 型水。 吳旗志丹斷層帶位于該兩縣和定邊及靖邊縣南部 ,恰于白于山和子午嶺交匯處。由于地質歷史時期受多期多方向地應力的復合作用 ,使東西方向和南北方向兩組斷層在此相交 ,形成形跡復雜的構 造三角帶。東西方向的主要有周灣斷層、南溝門斷層等 ,其東延可與大理河斷層帶相銜接。南北方向的主要有金丁斷層、飲馬坡斷等 ,安邊堡、定邊縣城西南斷層的走向也大都呈南北向。該斷層帶斷距一般 10~50m,延伸長 8~50km,斷帶寬 10~20m,多為角礫巖充填 ,充水導水 ,沿斷裂帶常有地下水天然露頭。金丁斷層破碎帶上的 K1h 鉆孔 ,兩試段單井涌水量分別為 336 10t/d 和 363 74t/d,TDS 均小于 1g/l,為 HN M 型水。 3 2 2 褶皺帶裂隙水 分布在陜甘寧盆地單斜構造上為數眾多的短軸背斜和鼻狀拱起帶等環(huán)形構 造 ,亦具有重要的水文地質意義。這些環(huán)形構造在地表的閉合高度和面積雖不大 ,但在垂向上影響深度卻很大 ,因而裂隙發(fā)育的密度和深度較大 ,在條件具備的情況下?？尚纬傻叵滤患瘞АＨ绶植荚诟瓤h老高川、神木縣紅草溝、橫山縣龍鎮(zhèn)、子長縣城、甘泉懸臭河子、富縣榆林坪等地的短軸背斜和鼻狀構造 ,其上鉆孔揭露的含水層多為 T、 J 地層 ,單井涌水量在180 57~765 76t/d間 ,且水質較好 ,TDS 1g/l左右 ,多為 HN C型水。另在缺水的清澗、安塞縣城 ,通過調查局部構造和節(jié)理密集帶 ,也都找到了比較豐富的地下水。清澗縣城關中學 位于清澗河一級階地后緣 ,含水層為 T3w,在 NWW 向節(jié)理密集帶布孔 ,單井涌水量542 51t/d,TDS 1 6g/l。安塞縣城位于延河一級階地后緣 J12y 地層上 ,地下水十分貧乏。經過深入調查 ,在二級階地后緣的節(jié)理密集帶中布孔 ,單井涌水量 212 20t/d,TDS 0 9g/l,為H CN C 型水。 地下水的富集受多種因素的制約 ,其富水程度亦千變萬化。在上述含水巖組和節(jié)理密集帶中有時水量也可能極貧乏 ,這種實例亦屢見不鮮。貧中有富和富中有貧同樣都是黃土高原基巖風化帶潛水分布的普遍規(guī)律 ,在找水實踐中要用辨證的 觀點具體分析 ,才不至于走向端。文中總結的僅是在黃土高原嚴重缺水區(qū)尋找基巖風化帶潛水的一般方向和途徑 ,具體找水及井位的勘察和選定 ,則應遵循基巖山區(qū)找水的理論和方法。自 50 年代以來 ,為滿足國民經濟建設的需要 ,以地礦系統(tǒng)為主 ,在全國各地進行了大量山區(qū)找水水文地質勘察工作 ,積累了豐富的實踐經驗和大量第一手資料 ,并形成一套系統(tǒng)的學科理論。這些理論和方法是指導黃土高原尋找基巖風化帶潛水的科學依據 ,本文不再重敘。 4 結語 通過分析黃土高原地下水形成的地質及水文地質環(huán)境 ,認為第四系松散巖類潛水分布面積局限 ,有限的水資源量 對解決廣大黃土梁峁區(qū)嚴重缺水沒有多大實際意義 ,河間地塊黃土層及其下伏基巖地層水量極貧乏或基本不含水 ,河谷區(qū)基巖風化帶潛水富水性相差懸殊。降水量、地形地貌、巖性構造和地下水循環(huán)等因素是造成黃土高原嚴重缺水的主要原因 ,地層巖性和新構造運動是影響地下水富集的決定性因素。相比而言 ,河谷區(qū)基巖風化帶潛水對解決廣大黃土梁峁區(qū)的嚴重缺水更具有普遍意義。經實地調查 ,J3w、 J12y、 J2z、 K1l和 K1hc 以及局部構造部位為黃土高原相對的富水巖組和富水地段。實踐證明 ,深入研究這些含水巖組的巖性構造及各含水層 (組 )的局部構 造 ,能夠找到較為豐富的地下水 ,可以解決局部缺水地段的生活用水和小面積農業(yè)灌溉。