第二节 地下水 境内地下水资源丰富,西部伊勒呼里山山脉及东部西罗奇山脉是境内地下水天然分水岭。
由中低山到河谷平原,地下水补径排在同一地区,交替充沛,属于矿化度极低的淡水,化学成
份单一。地下水径流量达17 535亿立方米/a,为发展工农业生产,满足人畜饮用,提供了充裕
的地下水资源。
塔河县地处高纬度地区,气候严寒,冰缘作用强烈,土壤层薄,森林覆盖率大,降水易于
渗透。自侏罗纪以来,多次受到南北向,南东向挤压应力,发育成南北向、北东向的张性贮水
构造带,地下水循环较快,热能交替强,发育贮水构造融区。根据地下水赋存条件及其水文特
征,塔河境内地下水可分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙水、基岩裂隙水3大类。基岩裂隙
水又分为构造裂隙水和风化裂隙水两种类型。境内浅层地下水为低氟、低微量元素的超淡水,
易受污染和诱发地方病。深层地下水,水质较好,不易受污染,含多种微量元素,属天然、低
钙优质泉水。
境内矿泉水资源丰富,主要分布于地质构造交接部位,火山活动及新构造运动发育区,已
发现38处,水质好,无任何污染,部分已开发利用。
一、地下水类型
(一)松散岩类孔隙水 分布于河谷平原与台地上残山残丘之中,含水层由砂、砂砾石、砾
卵石等构成,受多年冻土层影响,分为冻土层孔隙水、融区孔隙水两种类型,冻土层孔隙水呈
固体形式存在。融区孔隙水由于所处的地质地貌部位及含水层岩性、结构、厚度、补经排条件
不同,富水性存在明显差异。
塔河县的河谷平原砾卵石孔隙潜水,水量丰富,单井涌水量1 000—3 000立方米/天,塔
河镇内居民家中的手压井,均为砾卵石孔隙潜水。分布于呼玛河主谷谷段,含水层主要接受大
气降水渗透补给,基岩裂隙水侧向补给,汛期受地表水补给,其余时间则向河流排泄地下水。
水量中等的砂砾卵石孔隙潜水,单井出水量100—1 000立方米/天。黑龙江主谷、盘古河主谷
及呼玛河支谷,水位在地表以下2—5米深处。小河谷地带和阴坡地带为水量贫乏区,单井涌水
量小于100立方米/天。
(二)碎屑岩类孔隙裂隙水 分布于塔河县境内中生代盆地中,含水层主要由绣峰组、二十
二站组、开库康组等砂岩、砂砾岩构成。根据多年冻土发育程度,将地下水分为3个区:
1.基本连续多年冻土区孔隙裂隙水:分布于境内多年冻土域内,地下水分为冻结层上水与
冻结层下水两种。冻结层上隙裂隙水与多年冻土的分布一致。在土壤解冻期,地表融化层接受
降水渗补给,形成冻结层上裂隙水。冻结层下孔隙裂隙水,在融区范围内,降水入渗后,能够
进行自流排泄和补给,形成冻结层下水。
2.不连续多年冻土区孔隙裂隙水:分布于境内中南部不连续多年冻土区内,地下水分为冻
结层上水和冻结层下水两种类型。冻结层上孔隙裂隙水与多年冻土分布一致。与基本连续多年
冻土层上孔隙裂隙水相比,季节融化层深,年补给时间略长,泉流量相对较大。冻结层下孔隙
裂隙水与基本连续多年冻土相比,融区面积增大,地下水补给条件增强,循环空间增大,单井
涌量100—500立方米/天。
3.岛状多年冻土区:多年冻土呈零星岛状分布,不能形成连续的隔水边界,隔水作用明显
减弱。降水入渗后,在孔隙裂隙发育较好的地段,能够进行深循环,构成承压水,排泄到贮水
构造带中,在孔隙裂隙较差地段,则仅在坡积物中富集,以泉的形式排泄。单井涌水量100—
1 000立方米/天。
(三)基岩裂隙水 1.风化带网状裂隙水:分布于境内广大中、低山台地区,含水层由花岗
岩、火山岩和变质岩的风化带及残坡积层构成。由于受多年冻土、地形、地貌、汇水条件、岩
石性质、破碎程度及其与侵蚀基准面等多种因素影响,决定了风裂隙水的赋存条件。风化裂隙
水根据多年冻土发育程度分为3个区:(1)基本连续多年冻土区风化裂隙水。在境内分布面积大
于60%,厚度为50—120米,地表封冻时间8—9个月,在多年冻土区域内,降水渗透后形成冻
结层上风化裂隙水和冻结层下裂隙水;(2)不连续多年冻土区风化裂隙水。在多年冻土区域内,
降水渗透后亦形成冻结层上和层下裂隙水。在融区,降水渗透后能够排泄和补给,因多年森林
采伐和气候变化,部分区域的冻土厚度明显变小,冻结层下水较充分,地下水矿化度为HCO3—
Ca型水,不易受污染,单井涌水量100—500立方米/天;(3)岛状多年冻土区风化裂隙水。分布
于境内东部,因多年冻土呈岛状分布,不能形成连续的隔水边界。降水渗透后,形成风化裂隙
水,类型为HCO3—Ca型水。2.构造裂隙水:构造裂隙水主要赋于张性、张扭性构造带中,次为
向先压后张构造带中。此类张断裂并不是到处富有水,取决于岩性和追踪张断裂带原来的性质。
火山岩、花岗岩发育的谷段均富水,而处于变质岩区的谷段则为弱富水段。构造裂隙水主要接
受风化裂隙水补给,在冻土发育区内接受融区风化裂隙水补给。由于贮水构造带水循环较快,
热能交换积极,加之构造带影响较深,地热易传导,其顶板冻土厚度变薄,形成构造裂隙水融
区,为境内生活供水的地下水资源。
贮水构造带的分布基本与现代河谷相吻合。火山岩、花岗岩发育的谷段,如塔河、盘古河
等大型张裂谷与其它小型张性构造带,影响深度可达几百米。这些张性、张扭性断裂带中普遍
赋存较丰富的地下水,由于岩性及追踪原断裂带性质不同,其富水性也有明显差别。在中性火
山岩、花岗岩地段,追踪张裂带塔河、盘古河谷段,极其富水,单井涌水量可达1 000立方米/
天以上。如塔河镇内,并井涌水量可达2 521.8立方米/天。其余地段次之,单井涌水量 500—
1 000立方米/天。变质岩发育地区或追踪张裂带属压性谷段,则单井涌水量小于100立方米/天或
无水。
弱贮水构造带结构主要以境内的呼玛河、黑龙江下游等大型断裂谷与其它小型断裂谷构成。
由于此类构造带最初受挤压应力而产生压性、压扭性断裂带,其间多为泥质和断层角砾填充,
尤其变质岩不易含水。弹脆性花岗岩和火山岩类岩石断裂带中虽泥质很少,但裂面闭合,不利
于贮水。应力转化,原断裂带张开而贮水其规模也小,因此,发育在花岗岩和中酸性火山岩中
的贮水构造带,单井涌水量100—500立方米/天,变质岩一般小于100立方米/天。
二、地下水系统
塔河县地下水系统,根据区域地质和水文地质特征,将全县地下水分为2个亚系统,6个次
亚系统。
塔河县地下水系统分类表
表2—22
(一)河谷平原地下水亚系统 河谷平原地下水亚系统由盘古河河谷平原、呼玛河河谷平原、
黑龙江上游河谷平原松散岩类孔隙潜水次亚系统构成。其共性:系统地层均由上更新统的诺敏
河组冰碛泥砾层、冰水砂砾、砾卵石层、埋藏冲积层和雅鲁河组砾卵石层构成。以雅鲁河组砾
卵石层形成主要含水系统,一般厚8—10米,占据河谷一级阶地。
系统构造特性:塔河山区第四纪以来表现为多期差异性抬升。在较大的河谷平原中,一般
可见三级阶地。第三级阶地为冰蚀基座基地,高出现代河谷25—80米。第四系沉积物被侵蚀殆
尽,未形成含水系统。二级阶地高出一级阶地3—10米,表层为绰尔河组泥砾沙层,不含水。
一级阶地广布于塔河境内各河谷中,形成主要含水系统。
系统边界特性:上述河谷平原形成的地质背景相似(均属顺坡河、构造谷、具有三级阶地)。
其边界特性也极相似,系统上部的薄层亚砂土、砂砾石层,局部地段为沼泽沉积,为透水边界
可直接接受降水入渗。系统下部与蓄水张裂谷相邻,二者在能量作用下进行水量交换,调节自
身动态平衡,系统两侧均与基岩相邻,构成阻水或弱阻水界。上述次亚系统两侧均有贮水构造
与系统相沟通,构成局部十分重要的输入边界。
系统功能特征:上述次亚系统均有四种输入方式。其一,降水直接入渗输入;其二,中上
游谷段蓄水张裂隙谷(或贮水构造带)裂隙水输入。有3种输出方式:地表水输出、地下潜流输
出和系统中下段向下优贮水构造带输出。
次亚系统与所在河流水力联系密切。每年7—8月份河水经常出槽淹没漫滩和部分谷段的一
级阶地,形成地表水回灌,接受地表水补给,呈输入状态,其它时期各河流排泄地下水,呈输
出状态,与次亚系流两侧相交的贮水构造带成终年输入补给。优于次亚系统底部的蓄水张裂谷
(贮水断层带),在上游谷段向系统输入,在下游谷段则接受次亚系统的输出。
系统降水输入自5—9月地下水位回升1.5米。全年地下水位变化平稳,系统输入输出处在
动均衡状态。系统的给水度u在0.2—0.3,导水系数下游在300—500平方米/秒间,中上游小于
300平方米/秒,水利坡度小于1‰,含水层厚8—15米。
(二)基岩山区地下水系统 由盘古河流域、呼玛河流域、黑龙江流域基岩裂隙水亚系统构
成。其共性:由前第四系基岩的风化裂隙、孔隙裂隙和构造裂隙带构成。外边界皆以周边地表
分水岭为界,构成阻水边界。内边界与所在河谷平原相邻,大多数地段为阻水或弱透水边界,
局部地段以贮水构造带与河谷平原含水系统相勾通,构成输出边界。系统输入边界为残坡积碎
石层,属透水边界,易受降水入渗补给。同时受冻土冷生隔水边界控制。
风化裂隙含水系统多数地段为透水不含水。在时间上受降水制约,接受大气降水渗输入。
冻结层上水以泉形式输入,冻结层下则主要向构造裂隙含水系统输出,亦有部分地段向河谷平
原松散岩孔隙水输出。
构造裂隙含水系统由南北向、北西向、北东向和东西向第四级构造裂隙水亚系统构成。蓄
水张裂谷含水系统伏于河谷平原孔隙含水系统之下。系统上游谷段接受风化裂隙水系统输入,
向孔隙含水系统输出,系统下游谷段又接受孔隙水系统输入,向河谷平原孔隙含水系统输出。
三、水化学特征及水质
(一)水化学特征 塔河地势较高,水交替迅速,气候寒冷湿润,植被茂盛。地下水以溶滤
作用为主,原生水化学环境为弱酸性—中性的弱还原的水文地质化学环境。水化学类型为重碳
酸盐型水,矿化度0.O1—0.48g/L,总硬度0.36—2.52mmoI/L,PH值6.5—7.0,为低矿化淡水。
1987年森林大火后,火烧迹地植被相对稀疏,土壤表层腐殖质层受到轻度破坏,冻土明显退化。
受其影响,地下水化学环境转化为中性—弱氧化的水文地质化学环境,水化学类型为重炭酸盐
型水,矿化度0.1—0.3g/L,总硬度l.8—6.5mmoI/L,PH值上升为7.5—8.0,为低化淡水。
(二)水质评价 1.生活饮用水水质评价:根据卫生部颁发的GB·5749—85《生活饮用水卫
生标准》,塔河境内地下水均为无色、透明、无臭、无味的低矿化淡水。除第四系松散岩类孔
隙水、地表水不适宜饮用外,其它类型水均可直接作为供水源。2.工业锅炉用水水质评价:县
内碎屑岩类孔隙裂隙水、基岩裂隙水、地表水、皆为水质良好。水垢少,具有软或中硬沉淀物,
不起泡的非腐蚀性水,经处理后,可用于锅炉用水,而松散岩类孔隙水水垢多,具有软或中硬
沉淀物,不宜用于工业锅炉用水。
水化学特征统计表
表2—23
生活饮用水水质评价表
表2—24
锅炉用水水质评价表
表2—25
四、矿泉水
塔河县境内矿泉水资源丰富,已查明的矿泉水点就有38处。1992年,地质矿产部904水文
地质大队对塔河林业局范围内进行了专门性矿泉水调查与机井取样化验。分析结果表明,33眼
机井中有22眼是矿泉水,占总数的66.7%,其中水量较大、具有开采价值的有l7眼占普查总数
近50%。
(一)矿泉水类型及分布 锶矿泉水主要分布在盘古断裂带火山岩地区的盘古、樟岭、蒙克
山、绣峰等地。锶含量0.2—3.82mg/L。在塔河镇北部的中生界沉积盆地中,个别机井泉水的
含锶量也达到了天然矿泉水标准。马林林场298号点含锶量最高,达9.85mg/L,超过饮用矿泉
水限量指标,可作为医疗矿泉水开发。
偏硅酸矿泉水在塔河境内较少,只有2处达到标准,分布在开库康乡、塔林林场。偏硅酸
含量26—33.8mg/L,岩性为花岗岩、玄武岩、砂砾岩,均赋存于贮水构造带中,水量较大,水
质较好,符合饮用天然矿泉水标准。
锶、偏硅酸复合型矿泉水有2处。含锶量为0.2—0.61mg/L,偏硅酸含量为26—32.1mg/L。
分部在绣峰镇、塔河镇。岩性为花岗岩、流纹岩,亦赋存于深循环的贮水断裂带中,水量较大,
水质好。
绣峰和开库康两处矿泉水点具有较高医疗价值,铁含量分别为20mg/L和30mg/L,偏硅酸含
量分别为31.2mg/L和33.8mg/L,锶含量为O.36mg/L,属含偏硅酸、锶、铁矿泉水。塔河县内矿
泉水的分布严格受断裂和岩性控制,锶矿泉水主要分布在中基性火山岩地区的贮水断裂带中,
偏硅酸矿泉水则分布在花岗岩地区贮水断裂带中。
(二)矿泉水化学特征 塔河境内地下水属低矿化度,低硬度淡水。矿泉水中含有碳、磷、
硫、钙、镁、钾、钠、氯、铁、锰、铜、锌、铬、碘、硒、氟、镍、锶、溴、硅等微量元素,
锶、硅等含量较高,达到了饮用天然矿泉水标准。
锶矿泉水化学类型主要为重炭酸钙和重碳酸钙镁型水,个别为重碳酸钙钠型水。矿化度0.08—
0.48mg/L,PH值介于7—8之间,硬度1.58—6.58mmoI/L。
锶矿泉水的化学成分特点是:对人体有益的成份含量较高,锶含量0.2—3.82mg/L,偏硅
酸含量10.14—23.4mg/L,另外还含有锌、硒等。锶矿泉水中氟含量一般为0.15—0.5mg/L,盘
古镇2处,绣峰镇1处矿泉水含氟量高于其它各处,分别为1.17mg/L、1.25mg/L、1.10mg/L。对
改变低氟区水级有重要作用。
偏硅酸矿泉水水化学类型为重炭酸钙镁型水,矿化度为0.13—0.16mg/L,PH值为6.99—7.58,
硬度为1—2.54mmoI/L,铁含量小于0.3mg/L,耗氧量小于3mg/L,锌、氟含量也较高。
塔河县矿泉水水化学特征表
表2—26
塔河县饮用天然矿泉水统计表
表2—27
(三)矿泉水赋存规律 县境内地质发育自侏罗纪以来,由于大规模岩浆侵入及喷发活动,
形成了各时期侵入岩及火山岩带。火山活动使上地幔的微量元素为矿泉水的形成提供了物质基
础。同时,由于地应力场的多期改变,形成了一系列近东西向、南北向和北东向张性、张扭性
断裂带,为矿泉水的形成提供了赋存空间。
充沛的大气降水渗入地下,在
富集形成矿泉水。
根据l991年和l992年地矿部3次调查测定,锶或偏硅酸达到符合标准,含氟、钾、低纳、
低矿化度是县域内饮用天然矿泉水的主要特征。
(四)矿泉水开发利用 塔河县境内矿泉水资源十分丰富,通过调查查明泉水异常点22处。
开采量大于10 000立方米/天,水质好、无污染,含有多种有益于人体健康的微量元素。1992
年,在塔河矿泉水普查的基础上,优选了3处矿泉水异常点(绣峰镇、盘古镇、樟岭林场),进
行矿泉水评价,完成了省级和国家级鉴定工作。在盘古镇建成了白卡鲁山矿泉水饮料公司,引
进先进的超滤、消毒及灌装设备,年产矿泉水3 000吨。
白卡鲁山矿泉水饮料公司生产的“雪帝”牌矿泉水经过国家地矿部904水文地质工程大队
专家调查观测、抽水试验、取样测试及综合分析,评定为该天然矿泉水为深循环、永冻层下无
污染的“含锶重碳酸钙型”天然矿泉水,含锶sr2+0.9mg/L、钙Ca2+47.01mg/L,钠Na+25.35mg/
L、铁(川)Fe3+0.16、锌Zw2+0.097、氟F-1.07mg/L、氡Rn55mg/L、偏硅酸H2qio315.17,矿化
度343.16。氡、氟已达到医疗矿泉水的浓度,具有一定的医疗作用。对抑治儿童龋齿、老年骨
胳变脆、高血压、心血管疾病、动脉硬化等病症有显著疗效。
五、水源地
1992年5—9月,受塔河县委托,地矿部904水文地质工程大队,完成了塔河镇供水水文地
质勘察,结合成井7眼,查明两处水源地,开采量4 936.3立方米/天,并查明3处后备水原地,
总出水量大于5 000立方米/天,并于当年完成供水勘察报告。
(一)北山居民区水源地分布于塔河镇北山居民区内,由大型南北向张裂性断裂带构成,断
裂带宽100—120米。岩性为花岗岩,辉长岩,断裂带内部连通性好,渗透性强。含水层顶板埋
深31.0—33.0米,顶板上有3—5米的冻土层,为良好的隔水层,含水层厚20—40米,水位3.55—
6.80米,单井涌水量1 054.O8—1 582.85立方米/天。在进行开采实验中,供水相距5米的两口
井同时抽水,涌水量达282.8立方米/秒。水质良好,含多种人体必需的微量元素,不易受污染。
允许开采量为2 663.7立方米/天。
(二)塔东贮木场水源地 分布于塔东贮木场院内,由南北向张性断裂与东西向先压后张断
裂交汇带构成,岩性为石英二长岩,断裂带宽60—80米,断裂带内部连通性好渗透性强,含水
层顶板埋深23—24米,含水层厚20—30米,水位6.06—7.35米,单井涌水量1 229.47—2 181.60
立方米/天。水质良好,含人体必需的微量元素,不易受污染,允许开采量2 272.5立方米/天。
(三)塔东贮木场居民区后备水源地 位于塔河镇塔东贮木场居民区附近,含水层由南北向
与东西向贮水构造交汇带构成,断裂带宽40—60米,含水层顶板埋深20—30米,含水层厚20—
40米,断裂带连通性好,渗透性强。拟定井位3眼,预测总出水量2 000—3 000立方米/天。
(四)检查站后备水源地 位于塔河镇北山检查站附近,含水层亦为南北向贮水构造带,岩
性为花岗岩、辉向岩,断裂带宽40—60米,含水层顶板埋深20—30米,含水层厚20—40米,拟
定井位3眼,预测总出水量l 500—2 000立方米/天。
(五)七公里半后备水源地 位于塔河镇以北7.5公里附近,供水目的层由南北向与北东向
张性贮水构造交汇带构成,该水源地主要为遥感与地质应力分析推断建立,为远景规划期后备
水源地。