摘要：本文通过对新疆天山中段活动内部的地质构造进行分析，并有效地分析新疆天山中断活动构造带内部的主要结构和主要含水层。并通过采用有效的水样本和水化学离子相关的结构和元素，并有效地了解新疆天山中段活动构造带地下水的类型。最终希望能够为天山中段地下水循环和演化的变化提供参考性的意见。
关键词：新疆天山；天山中段；中段构造带；水文地质；分析策略
引言
由于新疆天山中段广泛分布着断裂的地震带，所以很容易发生地震。本文运用环境同位素法和其他方法来充分了解该地区的地质构造和水文地质条件，并对新疆天山中段活动构造内部的水文地质进行分析。
1.自然地理与地质概况
1.1地理位置
新疆天山中段地区的构造区位于新疆维吾尔自治区境内，主要可以研究新疆天山中段的地下水资源。目前，新疆天山中段主要是由乌鲁木齐、玛纳斯、乌苏、库车、昌吉和其他几个城市组成。正是因为新疆天山中段地表河流相对较少，且内部气候较为恶劣。所以该地区一直都地广人稀，交通和经济都不太发达。另外，新疆天山中段地区又主要和中国、乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦和其他国家相互接壤，平均海拔高达4000m。
1.2气象水文
整个新疆天山中段本身属于温带大陆性气候，不仅夏季非常炎热湿润，而且冬季一般都寒冷干燥，年平均气温为10摄氏度，年平均降水量为113mm。目前，新疆中段地区的降水都集中在山区，河川径流的补给都会来自于山区的降水和一般的冰雪融水。夏季的雨水和洪水都会增加流量。
新疆天山中段的河流相对较多，比较著名的有特克斯河、玛纳斯河和其他河流。在查阅相关资料之后发现，新疆超过50%的河流都来自于天山，其径流量为563×108m3。地下水补给的年径流量被控制在30%。
1.3地质构造
新疆天山中段属于陆内造山带，地质构造为深浅构造结构。天山以纳伦-那拉提-红柳河构造碰撞缝合带为轴，南北两侧具有一定的对称性。天山轴部是古生代末期南北两侧古板块经陆-陆碰撞形成古天山的结合部，南北平均宽 250 km～350 km，最宽处达 800 km 以上。由一系列构造碰撞造山运动形成的岩石组成，其中已发现的最古老岩石是元古界的糜棱岩化片麻岩[1]。天山南北两侧有 4 排新生代活动断层发育，从南北两侧的活动构造发育角度看，这些断层以天山为轴呈南北对称。
2.水文地质特征
2.1主要含水层和储水构造
新疆天山中段地下水储水构造主要是由山前向斜凹陷和山前凹陷两类。其中，新疆天山中段内部的3个低下水库都是由向前凹陷的储水结构组成的。这三个主要结构分别为玛纳斯河储水构造、奎屯河段凹陷储水结构和安集海背斜储水结构构成。地下水库内部的含水层则主要由新的西域砾岩和统砾岩层组成。其中，冰水沉积物和冲洪积物为最主要的含水介质。
从图1可以看出：山前凹陷储水构造从米泉至奎屯分成了三排：第一，山麓背斜带，东起米泉东，西至石河子南山，长约 150 km，宽约 4km，以平均厚度为 180 m的卵砾石、砂砾石层作为主要含水层；第二，玛纳斯背斜断裂带，东起呼图壁西至独山子，长约 120km，宽10km～15 km，以平均厚度为 150 m 的砾石、砂砾石层作为主要含水层；第三，安集海背斜断裂带，东起安集海西至独山子，长约50 km，宽 15km～20km，以平均厚度为 120 m 的砂砾石、中粗砂层作为主要含水层。
Ⅰ.山麓背斜带；Ⅱ.玛纳斯背斜断裂带；Ⅲ.安集海背斜带；1.背斜构
造；2.逆断裂；3.断裂；4.天山；①博格达北缘断裂带；②准噶尔南
缘断裂带；③南安集海-齐古断裂带；④霍尔果斯断裂带；⑤独山子-安集海断裂带。
图1 天山北坡中段山前凹陷储水构造分布图
2.2地下水的排放补给条件
降水和地表水会直接构成新疆天山中段的地下水补给水源。地下水和地表水也有着很大的关系。包括降水量、河流流量和引水量等因素都会对地下水资源产生影响。随着地表水的不断深入，新疆天山中段内部的水源会变得更加充足，并总体呈现从北向南的流向。盆地下地下水测流的补给都会构成自流水。而人工的开采、自我流动和沙漠径流为自流水的主要排泄方式。
3.水文地质特征分析方法
虽然在第二章中已经明确了水文地质的特征，但是还是需要运用一些测量方法来明确水文地质特征。
3.1划分水化学类型
可以有效地运用ICS-2100离子色谱仪设备来分析水样，之后才能够得到水样内部的化学元素类型[2]。
表1 新疆天山中段地下水化学类型
将表1中的水样类型用Piper图画出来，就可以表现出如图2的样子。从图2中可以看出，图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表碱土中非重碳酸型、碱土金属重碳酸型、碱金属重碳酸型和碱金属非重碳酸型。这些水质主要是由承压水、海水、碱水、温泉、CaCl2和Na2SO4。
Ⅰ.碱土金属非重碳酸型；Ⅱ.碱土金属重碳酸型；Ⅲ.碱金属重碳酸型；Ⅳ.碱金属非重碳酸型。
图2 天山中段地下水的 Piper图
3.2氢氧稳定同位素组成
通过对取样点的地下水内部的氢氧同位素进行研究，得到了表2内部的数据。
表2 新疆天山中段地下水样点中氢氧同位素的组成（%）
图3 氢氧同位素组成特征
从表2和图4中的数据可以看出。水样中的氢氧同位素将会无限贴近于乌鲁木齐内部的大气降水线，并在操作的过程中偏离大气降水线。所以，可以知道，大气降水线将会是新疆天山中段内部浅层地下水的补给来源。在降水的过程中也都会存在水汽再循环的现象。
4.结束语
本文对新疆天山中段内部的储水结构进行分析，并形成以天山为界的南北对称的分布方式。而通过对水化学离子成分和氢氧同位素进行分析，也有效地证实了新疆天山中段活动构造带内部的地表水、大气降水渗入可以成为地下水的主要来源。
参考文献：
[1] 乃尉华，王文科，王艺星，等.喀什平原区地下水硫酸盐分布特征及来源［J］.新疆地质，2018（1）：120-123
[2] 史杰，乃尉华，李明，等.新疆曲曼高温地热田水文地球化学特征研究［J］.水文地质工程地质，2018（3）：165-172
论文作者:侯宇琨
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/29
标签：天山论文; 新疆论文; 地下水论文; 水文地质论文; 玛纳斯论文; 含水层论文; 同位素论文; 《基层建设》2019年第14期论文;