高氟水、高礦化水的形成原因淺析
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作者:劉子鈺
摘要：內蒙古自治區四子王旗北部地下水資源貧乏，且水質普遍較差，礦化度、氟化物等普遍超標，利用已有水文地質勘查資料，研究當地高氟水、高礦化水的形成機理，可以為尋找水質較好地段和較好層位提供借鑒。本文從介紹影響當地地下水水質的氣象、水文、地形地貌、地質、水文地|等多要素出發，在分析研究區水質變化規律基礎上，論述了高氟水、高礦化水的形成原因。
關鍵詞：高氟水；高礦化水；成因分析；四子王旗
1.研究區地理概況
1.1研究區位置
本文將四子王旗北部作為區域論述背景范圍，因其分布面積廣大，多數地段未開展過較大比例尺的水文地質勘查工作，勘探鉆孔極少，根據已有勘探鉆孔分布情況，劃分出四個研究區片進行分析，各區片分別為善丹呼日勒口岸區、游客接待中心區、胡楊林景區和溫泉區。各研究區片位置見圖1。
1.2氣象與水文
1.2.1氣象
研究區屬中溫帶半干旱大陸性季風氣候，具有降水量小，蒸發量大，濕度小，溫差大，風沙多的氣候特點。根據四子王旗烏蘭花氣象站1962年～2020年的氣象資料，多年平均降水量311.23mm，最大年降水量566.7mm（2003年），最小年降水量195.2mm（1997年），降水多集中在6、7、8、9四個月，占全年總降水量的75%左右，多年平均蒸發量2183.10mm，最大年蒸發量2423.9mm（2001年），最小年蒸發量1185.1mm（2003年），以4、5、6、7、8五個月的蒸發量最大，占全年總蒸發量的70%左右。多年平均氣溫3.8℃，最高氣溫35.7℃，最低氣溫-39℃，凍結期由10月至翌年的5月初，最大凍結深度 260cm，無霜期78天～142天，多年平均風速3.1m/s。
1.2.2水文
研究區所在的區域屬內陸水系塔布河流域下游地段，因沿途蒸發及下滲補給地下水，至區內河流基本消失，因此研究區地表水系極不發育，僅有數條小型季節性溝谷，比如胡楊林景區的查干爾諾音浩來，口岸區的善丁呼爾林巴潤浩來，旅客中心的敖包高勒等，平時干涸無水，雨季暴雨時形成短暫的洪水。
區內湖泊稀少，分布于胡楊林景區北側的哈沙圖查干諾爾是研究區較大的湖泊，其他湖泊規模極小，僅在雨季多由片流形成而短期存在。
哈沙圖查干諾爾主要由雨季洪水匯入而形成，同時亦接受周邊潛水補給，匯水面積約為110km2，部分年份干涸，多數年份有水，湖水面積維持在2.5km2～3.5km2，平均水深1.0m～1.2m。
1.3地形地貌
研究區所在區域位于內蒙古高原北部，地形總體呈西高東低、南高北低之趨勢，海拔高度950m～1206m之間。最高處位于溫泉區巴彥圖格木一帶，海拔標高1206m，最低處位于胡楊林景區阿爾烏蘇一帶，海拔標高950m，最大相對高差為256m。
其地貌類型比較簡單，根據地貌成因（外力地質作用）可劃分為三大類型，即構造剝蝕地形、剝蝕堆積地形及堆積地形。按二級形態特征可進一步劃分為低山丘陵、波狀高平原、湖積洼地、沖洪積平原四種不同類型。
2.地質概況
2.1地層
四子王旗北部前中生代地層區劃屬華北地層大區、內蒙古草原地層區的錫林浩特―磐石地層分區、赤峰地層分區及晉冀魯豫地層區的陰山地層分區、大青山地層小區。中新生代屬濱太平洋地層區、大興安嶺―燕山地層分區、陰山地層小區和博克圖―二連浩特地層小區。
出露地層主要有古生界石炭系、二疊系地層，中生界侏羅系、白堊系地層，新生界古近系地層及新生界第四系地層。
2.2巖漿巖
主要分布于善丹呼日勒口岸區，為燕山期細粒及中粗?；◢弾r、花崗閃長巖，其主要成份由淺紅色中粒、似斑狀中粒組成，由斜長石、石英及少量黑云母組成，致密。
2.3構造
研究區跨越兩個大地構造單元。一級構造單元屬于內蒙古中部地槽褶皺系，二級構造單元為溫都爾廟―翁牛特旗加里東地槽褶皺帶和蘇尼特右旗晚華力西地槽褶皺帶。
3.水文地質概況
3.1區域水文地質概況
3.1.1地下水形成的自然規律
區域上由于受燕山期構造運動的影響，形成了不同時期的凹陷和隆起。隆起區基巖裸露，受構造運動影響，不斷遭受剝蝕風化，裂隙發育，故賦存有不連續的基巖裂隙水；凹陷中由于接受了新近系、古近系、白堊系碎屑巖沉積，形成儲水盆地（巴音和碩盆地），賦存較豐富的碎屑巖類裂隙孔隙水；第四紀以來，研究區由于受喜山運動的影響，以上升為主，第四紀地層主要分布于溝谷和低洼部位，賦存第四系松散巖類孔隙水。
3.1.1.1第四系松散巖類孔隙水
分布很有限，主要賦存于小型沖溝內，呈條帶狀、枝狀，含水層巖性多為中細砂、細砂，厚度1m～5m，水位埋深一般小于5m，單井涌水量多小于100m3/d，礦化度1g/L～3g/L，氟離子0.5mg/L～3.0mg/L，因氣候干旱，第四系松散巖類孔隙水水量貧乏，可利用價值小。
3.1.1.2基巖裂隙水
主要分布于善丹呼日勒口岸的低山丘陵區，含水層巖性主要為變質巖系和花崗巖，因經歷了多期構造變動和長期外力作用，使地層產生強烈的褶皺和斷裂，地質體支離破碎，巖石節理裂隙發育，給地下水賦存創造了條件。但因受當地常年多風少雨的干旱氣候條件的影響，再加上基巖裂隙多為閉合性或被方解石、粘土充填，使得基巖裂隙水水量小，且含水層位也極不連續。
3.1.1.3碎屑巖類裂隙孔隙水
分布區地表大多呈現波狀高平原地貌，屬于白音和碩盆地的一部分，經過漫長的地質歷史時期，盆地中沉積了巨厚的新近系、古近系及白堊系地層，為區內的主要供水目的層。
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