第六章水文地质第一节区域水文地质概况xx区块位于山西断隆以西，鄂尔多斯台坳的东部，为一向西倾斜的单斜构造。

煤田东部边缘广泛出露寒武-奥陶系灰岩，构成了灰岩地下水的补给边界。

由东至西从地表第四系至煤系基盘沉积了巨厚的三叠系、二叠系及石炭系地层，均为泥质岩和砂岩相间成层，岩石胶结致密、裂隙少，纵横方向连通性差，影响了含水层的发育及相互间的水力联系，加之降水量少，上部又发育有巨厚的第四系黄土和第三系红土，因此地下水的补给来源极为贫乏，致使岩石的含水性从上至下逐渐减弱。

中深部、深部山西组、太原组地层含水性极弱，仅在与地形、地貌、地质构造相适宜的河谷阶地区、基岩风化壳与冲积层潜水及地表水有水力联系地带，岩石富水性较好。

区内主要含水层有碳酸盐岩溶、裂隙含水层与松散岩类孔隙含水层，接受大气降水的补给，补给、径流条件较好，地下水矿化度较低。

区域地层根据含水介质的特性，可划分为碳酸盐岩岩溶裂隙含水岩组、碎屑岩类夹碳酸岩类裂隙含水岩组、碎屑岩类裂隙含水岩组及松散岩类孔隙含水岩组四大类，分述如下：一、碳酸盐岩岩溶裂隙含水岩组寒武-奥陶系灰岩广泛出露于煤田东部的山区，地表灰岩裂隙发育，易接受大气降水的补给。

煤田内部深埋地下，构成了煤系的基盘。

寒武系底部页岩普遍发育，具有区域隔水作用，中、上寒武系和奥陶系以灰岩、白云质灰岩、白云岩为主，不仅裂隙发育，而且还具有岩溶孔洞和洞穴，空间上岩溶发育具有不均一性，为不均一富水含水层。

奥陶系特别是中奥陶质纯灰岩是区内主要富水岩层。

一般泉水流量1.8m3/h以上，如河曲县暗子沟泉，流量为421.2m3/h。

在补给区单位涌水量一般为1.00m3/h m，在泻水迳流区钻孔单位涌水量大，如位于黄河河谷中的xx县天桥电站，钻孔单位涌水量达25.2m3/h m，水位标高808.07m，岩溶地下水类型一般为重碳酸或重碳酸、硫酸盐水，矿化度小于1.00g/L。

本区属天桥泉域水文地质单元。

裸露区直接接受降水入渗补给。

被黄土或石炭~二叠系地层覆盖区，受孔隙水、裂隙水补给，奥陶系灰岩水沿北东部、东部、东南部方向向天桥泉排泄。

天桥泉出露于xx县黄河天桥峡谷中，沿黄河在10km范围内排入黄河，总流量8m3/s。

二、碎屑岩夹碳酸岩裂隙含水岩组由山西组、太原组砂岩、泥岩及煤层组成，太原组夹2~3层石灰岩。

砂岩裂隙含水层一般地区单位涌水量小于1m3/h·m，泉水流量小于5m3/h，属弱含水层。

太原组灰岩富水性强弱取决于裂隙及岩溶发育程度，它不仅受构造条件限制，而且与埋藏条件密切相关，单位涌水量0.003~3.85m3/h·m。

三、碎屑岩类裂隙含水岩组由三叠系、二叠系一套粒级不同的粗、中、细、粉砂岩及泥岩组成。

砂岩之间发育的厚层泥质岩类具有隔水作用，不利于大气降水入渗补给。

泉水流量一般小于5m3/h，钻孔单位涌水量多小于1m3/h·m，富水性弱。

但在基岩覆盖较薄的河谷区，大气降水入渗条件好，厚层砂岩泉水流量大，富水性中等。

如石楼下庄河泉水出露地层为刘家沟组砂岩，泉水流量达50m3/h。

砂岩裂隙水属潜水承压水，水质类型一般为HCO3-Ca Mg型，矿化度小于0.5g/L。

四、松散岩类孔隙含水岩组该组由第四系、第三系孔隙含水层构成。

是区内重要的含水层之一。

1、第四系：广泛分布于垣、梁、峁丘陵区，覆于基岩或红土之上的中、上更新世黄土，由细粒的粉砂质粉土组成，虽然黄土孔隙较大，垂直裂隙也较发育，但受当地降水量小，而蒸发量较大等自然条件制约，因此黄土的含水极弱。

呈带状分布于较大沟谷的全新统冲积、洪积、砂砾石层含水层，属补给条件好的汇水地段，易接受大气降水补给，同时还接受河谷两侧出露的基岩泉水的补给，富水性较好。

如三川河河谷一带，钻孔单位涌水量2~10m3/h·m，地下水一般为潜水。

水质类型HCO3-Ca·Mg型，矿化度小于1g/L，水质良好。

2、第三系上新统：全区广泛分布，由褐红色粉质粘土，砂砾石层组成。

粉质粘土结构致密，含水性弱，具有一定的隔水作用。

粘土底部砂砾石层，半胶结，厚0~20m，含孔隙、裂隙，由于下部泥岩的隔水作用，在沟谷切割处多有泉水出露，流量5~50m3/h不等，是本区乡村居民主要的饮用水源。

第二节勘探区水文地质条件一、含水层（一）奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层本次勘探W302号钻孔接露了奥陶系灰岩，灰岩钻进104.26m，顶界埋深745.74m，其岩性以白色白云质灰岩及灰色灰岩为主。

间夹角砾状泥灰岩、豹皮状灰岩。

不同层段，岩溶裂隙发育。

上部岩心较为完整，裂隙少见且充填方解石脉。

828m以下岩心破碎，裂隙发育，钻进过程中严重漏水，奥灰水位观测，静止水位埋深238.12m，水位标高815.11m。

区内赋存主要可采煤层均位于奥灰水位以下。

另据东北部相邻xx井田奥灰单孔和群孔抽水试验资料，奥陶系含水层单井出水量为360~2300m3/d，单位涌水量0.011~0.278L/s.m且具有由东而西含水性增强趋势，属含水性中等之承压含水层。

（二）太原组砂岩裂隙含水层由砂岩、泥岩、泥灰岩及煤组成，系砂岩裂隙承压水，岩石胶结致密，裂隙不发育，埋藏深，补给条件差，含水性弱。

全区简易水文地质观测，冲洗液消耗量0.02~0.04m3/h。

W103、W104号钻孔9号煤层顶板砂岩漏水，含水性相对好一些。

W302号钻孔太原组抽水试验，单位涌水量0.0035L/s·m，渗透系数0.00757m/d。

水质类型HCO3—（Na+K）型，矿化度550g/L，总硬度28.66mg/L，PH值9.06。

（三）山西组砂岩裂隙含水层含水层岩性以粗粒砂岩、中粒砂岩为主，垂向上分为二个含水层段。

4号煤层顶部砂岩段：含水层岩性为灰白色砾岩、中、粗砂岩有1~3层，总厚度5.22~26.24m，单层厚度2.50~11.96m。

4号煤层底板砂岩段：岩性为中粒砂岩、粗粒砂岩，全区分布稳定，厚度为4.28-8.49m，是4号煤层直接充水含水层。

山西组砂岩胶结致密，节理裂隙少，砂岩的含水性极弱。

简易水文观测，冲洗液消耗量仅为0.01~0.03m3/h。

W302号孔山西组以上地层混合抽水试验，单位涌水量0.00132L/s.m，渗透系数0.00125m/d。

水质类型HCO3-（Na+K），矿化度440g/L，总硬度19.94mg/L，PH 值8.41。

（四）下石盒子组砂岩裂隙含水层全区分布，地表未有出露。

含水层岩性为厚层状粗粒砂岩，有两层，厚度28.77~32.45m，单层厚度6.59~15.91m。

底部K5砂岩分布较为稳定，由北而南颗粒变细。

本组砂岩结构致密，裂隙不发育，简易水文观测曲线没有明显变化，冲洗液消耗量0.02~0.05m3/h，含水性弱。

（五）上石盒子组砂岩裂隙含水层出露于石塘河沟谷两侧，含水层岩性为细、中、粗粒砂岩。

根据岩性组合垂向上分为三段：上段：岩性为褐红、紫红色砂质泥岩、泥岩、中粗砂岩及砾岩，含水层赋存在该段的下部，岩性为砾岩、中粗砂岩。

厚度4.86~20.93m，厚层状，交错、波状层理，孔隙式泥质胶结，疏松。

中段：含水层岩性为灰白色、灰绿色含砾粗砂岩、中粗砂岩。

分布于该段的底部，有两层，厚度7.45~38.59m，单层厚度3.71~22.69m，厚层状~块状，岩石致密完整，裂隙不发育，含水层厚度，颗粒具有由北而南变薄变细之趋势。

下段：该段底部之K6粗砂岩，全区分布稳定，厚5.39~10.86m，厚层状、块状，基底式钙泥质胶结，砂岩致密坚硬，裂隙稀少。

本组砂岩由于各段之间有厚层的泥质间隔，而且裂隙不甚发育，地下水补给条件极差，属富水性弱的含水层。

（六）石千峰组砂岩裂隙含水层分布于勘探区西部，保寺河、石塘河沟谷两侧零星出露。

本组地层为中、粗砂岩与泥岩互层产出，地下水赋存于砂岩裂隙中，为潜水、承压裂隙水。

本区的北部有泉水出露，流量0.08~0.20L/s，富水性弱。

（七）刘家沟组砂岩裂隙含水层赋存于勘探区西部，沟谷两侧出露。

上部以砖红色厚层状中粗砂岩夹薄层砖红色泥岩为主；下部为灰红色板状粗砂岩；底部局部含砾。

砂岩裂隙较发育，属潜水、承压裂隙水。

沿沟有小泉小水出露，含水性弱。

（八）第三系xx组砂岩裂隙、孔隙含水层本组上部为棕红色粉质粘土，全区分布，含水性极弱。

底部有一层钙质胶结的砾岩层，半胶结状，厚2~5m，含孔隙、裂隙。

由于下部泥岩的顶托，全区大部分泉水从该层出露，是当地居民主要的饮用水源。

泉水流量一般在5~30m3/d，石塘河支流二里沟泉水流量达432 m3/d。

水质类型HCO3-（K+Na）·Mg型，矿化度360g/L，PH值8.36。

（九）第四系孔隙含水层呈带状分布于区内较大的沟谷中，含水层岩性为冲洪积堆积的砂砾层，易接受大气降水的补给，富水性较好。

分布在梁、峁高地带的黄土，含水性极弱。

二、隔水层（一）第三系xx组红土全区分布稳定，厚度0~84.76m，岩性为棕红色粉质粘土，含钙质结核，干燥坚硬，侵水具湿胀性，隔水性良好。

（二）三叠系、二叠系砂泥岩隔水层砂岩之间厚层的泥岩、砂质泥岩，单层厚度最厚达20余m，上部泥岩多以风化成土状，下部泥岩完整、致密，是砂岩含水层之间隔水、半隔水层。

（三）本溪组全区分布稳定，岩性为灰黑色、灰红色泥岩、铝土质泥岩，夹有砂岩及薄层灰岩。

厚12~30m，是奥灰水与煤系地层之间重要的隔水层。

三、地下水补给、排泄条件本区地下水的补给来源主要为大气降水，其次为地表水。

受地形、地貌、岩性及地质构造的控制，不同的含水系统形成了各自独立的补给、径流、排泄形式。

松散岩类孔隙含水系统，含水层岩性为砂砾石层、中粗砂岩，分布于各大沟谷中，易接受大气降水的补给及地表水的补给。

分布于梁峁地带的红土、黄土，入渗条件差，接受大气降水的补给量少，属相对隔水层。

地下水在向沟谷两侧运动过程中，一部分以泉的形式排泄，大部分以蒸发形式排泄于大气中。

碎屑岩裂隙含水系统，由刘家沟组、石千峰组、上、下石盒子组、山西组、太原组构成。

山西组以上地层在沟谷两侧有出露。

由于本区沟深壁陡，而且降水多以暴雨形式，因此大气降水的入渗量很小。

随着埋深愈来愈大，岩石的节理裂隙愈来愈不发育，加之砂岩之间厚层的泥岩间隔，地下水的补给条件变差。

山西组、太原组含水层仅接受少量的侧向补给，地下水在自西向东径流过程中，除少数以泉的形式排泄外，主要以径流方式向区外排泄。

煤层开采后，矿井排水则成为主要的排泄形式。

碳酸盐岩溶、裂隙含水系统，由石灰岩、白云质灰岩组成，石灰岩岩溶裂隙发育，空间具有不均一性，富水性有强有弱，为复杂的含水系统，属天桥泉域。

勘探区地表未有出露，属深埋迳流区，主要接受东部岩溶水的侧向补给，岩溶水由东向西迳流，出区外向黄河排泄。

四、矿井水文地质类型本矿位于xx区块北部，属典型的黄土高原，地表植被稀少，沟谷深切，梁峁发育，大气降水入渗条件差，地下水补给来源贫乏。