西北内陆盆地地下水化学场
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发布时间：2023-02-13 16:49
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时间：2023-10-02 16:12
一、柴达木盆地水化学场
(一)地下水水化学水平分带
柴达木盆地内地表水和地下水从周边山区向盆地中心湖区汇聚，从山区→山前→中心湖区，地表水和地下水相互转化，相互依存;平原区水化学水平分带规律明显，具有内陆干旱盆地的水化学演化格局，地下水水化学作用经历了混合→溶滤→蒸发浓缩作用，地下水TDS逐渐增高，依次为淡水→微咸水→咸水→咸卤水。
柴达木盆地在高山区地下水含水层岩性以前古近-新近纪基岩为主，地下水水化学类型以重碳酸盐型水和重碳酸盐氯化物型水为主;在高海拔丘陵区，古近-新近纪地层广布，地下水水化学类型以氯化物硫酸盐型水或氯化物硫酸盐重碳酸盐型水为主。
盆地平原区潜水从山前到盆地中心，地下水水化学作用依次经历了混合作用(补给区)→溶滤作用(径流区)→蒸发浓缩作用(排泄区)，地下潜水水化学成分的分带规律明显。
地下潜水水化学特征呈现出环状或半环状变化规律，水化学纵向分带极为明显，规律性强。一般在山前冲洪积平原后缘，含水层岩性以砂卵砾石为主，出山河水大量入渗补给孔隙水，地下水深埋，水力坡度大，径流速度快，水化学作用以混合作用为主，潜水保持了其上游裂隙水和河水的水化学特性;在冲洪积平原中、前缘，含水层岩性为砾砂、粗砂，地下水流为层流，径流速度变缓，水力坡度变小，溶滤作用时间增长，地下水溶解含水层中的盐分后，水化学组分发生了变化，TDS逐渐升高;在冲湖积平原后缘泄出带，含水层岩性为中砂、细砂，地下潜水浅埋或大量泄出地表，地下水不断溶解含水层中的盐分，并发生强烈的蒸发作用，水化学类型趋于复杂，TDS升高，地下水由淡水变为微咸水;冲湖积平原中下部和湖积平原区，地下水含水层岩性以细砂、粉砂为主，地下水浅埋，径流缓慢，水化学演化过程是在蒸发作用下进行，水中主要离子含量急剧增加，水质变差，TDS升高，地下水变为半咸水、咸水和盐(卤)水。
纵向水化学分布特征。从山前冲洪积扇到湖盆中心，一般水化学类型由重碳酸盐氯化物型水→氯化物重碳酸盐型水→氯化物硫酸盐型水、硫酸盐氯化物型水→硫酸盐氯化物型水、氯化物型水。
横向潜水水化学平面分布特征。冲洪积-冲湖积平原区地下潜水水化学受含水层岩性和河水补给影响，沿各冲洪积扇主轴，地下潜水化学类型界线和TDS等值线也呈向湖盆中心凸出的扇形，尤其是TDS等值线，在平面上呈齿状分布，河床及河漫滩区地下潜水TDS普遍低于两侧，离河床越远TDS越高。
盆地内承压-自流水主要接受山前平原区潜水的侧向补给，水循环径流缓慢，受埋藏条件的*，水化学作用只有混合作用和溶滤作用，无蒸发浓缩作用，其水化学组分主要受补给源和含水层岩性的影响。总体从冲洪积平原前缘—湖积平原区，承压-自流水水化学类型依次为HCO3·Cl-Na·Ca→Cl·SO4-Na·Mg→Cl-Na型，TDS逐步升高，地下水经历了淡水、微咸水、半咸水、咸水、盐水(卤水)的演化。因各盆地存在升降运动差异，地下水含水层结构、埋藏条件及含水层岩性因地而异，加之各地补给源的水化学特征不同，故地下水水化学组成在平面上存在一定的差异。
(二)地下水水化学垂向变化
柴达木盆地潜水水化学特征在垂向上总体表现为潜水受蒸发浓缩作用的影响，随深度增加主要离子浓度减小，TDS降低。盆地深层承压-自流水不受蒸发浓缩作用的影响，主要受补给源水化学性质和含水层岩性的影响，水化学特征在垂向上变化较复杂，部分地区随深度增加主要离子浓度减小，TDS降低，局部地区则无规律可循。
二、准噶尔盆地水化学场
准噶尔盆地地下水水化学特征从山前倾斜平原向盆地腹部呈现出有规律的变化，形成明显的水平分带:水化学类型由HCO3-Ca型水，逐渐变为HCO3·SO4-Ca·Na型、SO4·HCO3-Na·Ca型、SO4-Na型、SO4·Cl-Na型或Cl·SO4-Na型，最后变成Cl-Na型水;TDS由小于1g/L，逐渐变为1～3g/L、3～10g/L、大于10g/L，局部洼地甚至大于50g/L。天山南麓平原是目前地下水主要开发利用区，水化学研究程度较高。下面以潜水和承压水分别叙述水化学场。
(一)潜水水化学场
准噶尔盆地天山南麓平原潜水受自然地理和地质、地貌及水文地质条件等的制约，具有明显的水平分带性规律(图3-5-3)。在冲洪积扇区，水化学类型以HCO3-Ca·Na(Ca)和HCO3·SO4-Ca·Na(Ca)型水为主，SO4·Cl-Na和SO4-Ca·Na型水主要分布在山前构造带附近。细土平原后缘和沿河地段，潜水化学类型主要为HCO3·SO4-Na·Ca(Na)和HCO3-Ca·Na(Ca)型水;细土平原中部至前缘，化学类型以SO4·Cl-Ca(Na·Mg)、Cl·SO4-Na和Cl-Na·Ca(Na)型水为主。总之，从山前冲洪积扇到细土平原前缘，潜水化学类型依次为HCO3-Ca·Na(Ca)、HCO3·SO4-Ca·Na(Ca)转变为SO4-Ca·Na、SO4·Cl-Ca(Na·Mg)和Cl·SO4-Na型水。
(二)承压水水化学场
准噶尔盆地天山南麓平原承压水化学类型其分布以HCO3型水和HCO3·SO4型水为主，呈现明显的水平分带性(图3-5-4)。在盆地边缘，承压水化学类型以HCO3·SO4-Ca(Ca·Na)和HCO3·SO4-Na·Ca为主;细土平原带水化学类型HCO3·SO4型水和HCO3型水为主，SO4·Cl-Na型水很少;至沙漠边缘Cl·SO4-Na型水和SO4·Cl-Na型水为主。
图3-5-3 准噶尔盆地天山南麓潜水水化学类型图
图3-5-4 准噶尔盆地天山南麓承压水水化学类型图
表3-5-1 华北平原、西北内陆盆地、东北松嫩平原地下水化学场对比表
三、西北内陆盆地水化学场主要特征
1)盆地平原区潜水从山前到盆地中心，地下水水化学作用依次经历了混合作用(补给区)→溶滤作用(径流区)→蒸发浓缩作用(排泄区)。地下潜水水化学成分的分带规律明显。
2)潜水和承压水自山前到盆地中心，水化学水平分带明显，水化学类型总的趋势是由重碳酸盐型→硫酸盐型(氯化物硫酸盐型)→氯化物型。由于西北各盆地条件复杂，各水化学类型中又包含若干亚类。自山前到盆地中心地下水TDS逐渐增高，依次为淡水→微咸水→咸水→咸卤水。
3)西北内陆盆地山前冲洪积扇区，潜水水化学受冲洪积扇不同部位含水层岩性和河水补给影响，沿各冲洪积扇主轴，水化学类型界线和TDS等值线也呈向湖盆中心凸出的扇形，尤其是TDS等值线，在平面上呈齿状分布，冲洪积扇河床及河漫滩区地下潜水TDS普遍低于两侧扇间地带。
4)潜水水化学特征在垂向上总体表现为受蒸发浓缩作用的影响，随深度增加主要离子浓度减小，TDS降低。深层承压-自流水不受蒸发浓缩作用的影响，主要受补给源水化学性质和含水层岩性的影响，各盆地水化学特征在垂向上变化复杂，无统一规律可循。
