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1、、地质背景及立项依据（一）地形、地貌1、地形工作区位于乌梁素海的西岸，地形平坦且低洼，由东向西微倾斜，海拔高度1019-1021m。2、地貌工作区的地貌按成因类型划分为冲积、湖积平原和湖积平原。、冲积、湖积平原位于工作区的西侧，地势平坦且低洼，由西向东微倾斜，乌梁素海是黄河冲洪积平原的主要排泄区，海拔高度1018-1023m，相对高差小于2m。由全新统冲积、洪积砂砾石，一般由大小不等，分选较差，砾石成分复杂的砂砾层组成，部分地段为薄层风积砂堆积。、湖积平原位于工作区的东侧，乌梁素海周边，地势平坦且低洼，由西向东微倾斜，海拔高度1019-1021m，相对高差小于2m。由上更新全新统冲积、湖积粉细
2、砂、粘砂土组成，部分地段为薄层风积砂堆积。（二）气象、水文 1、气象工作区属半干旱高原大陆性气候区，总的气候特征是干燥寒冷多风，降水少而集中，蒸发强烈日温差大，霜冻期长。乌拉山大青山横垣于工作区南部，像屏障一样阻挡暖气流北移，因此，大青山南北气候有明显的差异。据佘太气象站资料，日平均气温6.4，最高气温40.2，最低气温-34.5；年平均降水量303.9mm，年最小降水量为141.9mm（1980年），年最大降水量为485.6mm（1961年），降水多集中于七、八、九三个月；年平均蒸发量2063.75mm，约为降水量的6.6倍，年最小蒸发量为1814.3mm（1964年），年最大蒸发量为253
3、7.0mm（1972年），年平均相对湿度54.9%，8月份最大，5月份最小，绝对湿度6.7毫巴，气压900.0901.7毫巴，年平均901.6毫巴。冻土深度一般1.4m左右，最大可达2.10m；平均风速3.2m/s，多为西北风。 2、水文工作区属于半干旱气候带，具有较典型的大陆性气候特点，降雨少而集中，蒸发量大，水文网发育而分布均匀，且绝大部分为干河谷（沟谷），无常年流水，只有在洪水季节成为地表径流的排泄通道。区内较大的地表水体为乌梁素海，乌梁素海其形成与黄河主流改道有关，是黄河改道形成的河迹湖，最早的黄河沿狼山南侧的乌加河作主流东流，后因地壳隆起，黄河受阻急转南流，冲出一个较大的洼地，这就是
4、乌梁素海的前身，以后，由于风沙东侵和狼山南侧的洪积扇不断扩展，致使河床抬高，乌加河被泥沙阻断，河水溢流到洼地形成了乌梁素海，而黄河主流被迫由南侧东流。现代乌梁素海主要靠乌加河和长济渠、民复渠等灌溉的尾水补给。水深0.51.5m，水位最深约2.5m。乌梁素海的水源有：每年由灌溉排入4.02亿m3，山洪泄入0.52亿m3，降雨0.66亿m3，年均补水5.2亿m3左右；年蒸发3.65亿m3，渗漏0.65亿m3，向黄河补水1.17亿m3；年均蓄量2.62亿m3， 910月为最高水位期，56月为最低水位期。1011月结冰期，次年34月解冻。冰厚0.61m，冰冻期150天左右。水的矿化度呈上升趋势，70年
5、代初为4g/l。70年代后期，矿化度上升到6g/l。（三）地层工作区是黄河冲积洪积平原的一部分，南部为乌拉山，东北部为色尔腾山，东部为渣尔泰山，区域出露地层主要为太古界上集宁群、乌拉山群、元古界渣尔泰群、及中生界下侏罗统石拐群、下白垩系和第三系和第四系地层。工作区及周边地层由老至新分述如下：A、太古界太古界上集宁群（Ar1sjn）：出露于工作区外南部的山区。岩性由绿泥片岩、绿泥石英片岩、二云片岩、黑云斜长片麻岩，绢云石英片岩夹含铁石英岩透镜体组成。并经中级区域变质作用及混合岩化作用，局部形成混合岩。其下限于桑干群为断层接触，上覆震旦系什那干群，厚度7280m。该群所夹角闪磁铁石英岩形成有经济价
6、值的磁铁矿床。太古界乌拉山群（Ar2wl）：出露于工作区外南部乌拉山山区一带及是门诊一带。岩性由透辉二长片麻岩、辉石浅粒岩夹透辉大理岩、黑云角闪斜长片麻岩、混合岩夹铁石英岩，厚层状大理岩。B、元古界元古界渣尔泰群（Ptzh）：出露于工作区北部的山区中，是一套变质中基性海底喷出岩，在区域上总厚度5102米，由于后期岩浆侵入和断裂切割，使其出露零星，各岩段关系不清。C、中生界（Mz）：中、下侏罗系石拐群（J1-2sh）：为一套厚度较大的山间盆地陆相含煤屑岩。在工作区未见出露。本群岩性单一，以灰绿色厚层状砾岩为主，局部夹含砾砂岩透镜体。砾岩中砾石成分复杂，由花岗岩、片麻岩、灰岩、闪长岩、砂岩、石英岩
7、等组成。磨圆度较好，一般为圆形次圆状，分选较差，最大砾径1.5米，最小砾径0.5厘米，一般砾径1030厘米之间，砾石杂乱。下白垩系（K1）：在工作区未见出露。前人对该套地层层序与时代归属问题尚有争议，将下白垩系划分为以下几个组，区域出露由下到上分述如下：胡柳沟组（K11hu）：为一套湖相湖滨相沉积。岩性主要为灰绿、黄绿色砂岩、含砾砂岩、砂砾岩、砾岩夹灰紫、灰黄绿色砂质泥岩。在六大股至范家圪堵一带洼地内为灰绿、兰灰色泥岩夹薄层砂岩，厚度1091m。含丰富的动物化石。该组在区域岩相变化较大，厚度变化也较大，其下限角度不整合于石拐群砾岩之上。其上与李三沟组呈不整合或断层接触。而未见与火山岩直接接触关
8、系，推测为不整合接触。大庙壕火山岩组（K12n）：上部为紫红色流纹岩及凝灰角砾岩夹流纹质火山角砾岩、沸石岩及珍珠岩。下部为黑灰色玄武岩夹棕红色泥岩。区域上总厚度597m。下限不整合于华力西晚期花岗岩及黑云石英闪长岩之上。李三沟组（K13l）：上部为紫红色、灰绿色砂质泥岩夹灰黄绿色含砾砂岩、灰白色含砾砂岩，砂砾岩。富含动、植物化石。下部为砖红色、紫红色砾岩、砂砾岩及灰白色砂砾岩透镜体。总厚度860m。该组地层在洼地边缘地带，岩层产状变化不大，倾角达20-35度，在洼地中部岩层产状较平缓。该组下限与札尔泰群石英岩呈断层接触，与加里东期斜长花岗岩和大庙壕组火山岩呈不整合接触。其上限与固阳组呈整合接触
9、。工作区内K1底板埋深3200-6500m，从南到北逐渐加深，东西向近乎水平，在工作区西北部最深，达到6500m，其岩性为杂色泥质砂岩、砂岩、砂砾岩与泥岩互层，厚度大于1000 m，结构较致密。D、新生界（Kz）第三系在河套盆地新安镇一带，埋藏在340m以下。盆地中第三系地层分布稳定，顶板埋深总体上由东向西，由盆地南北两侧向中部变深，据临河石油钻孔揭露，在临河坳陷内自下而上依次为：渐新统（E3）：该组地层在工作区地表未见出露，在临河区顶板埋深23694070m，临深5埋深最小，为2369m，该地层在临河区的临深3埋深较大，为4070m。为近代冲积、洪积松散堆积物。上部岩性棕红色、棕黄色泥岩、粉
10、砂质泥岩，夹钙质泥岩及灰绿色粉砂岩，含轮藻化石；下部为棕红色泥岩、粉砂质泥岩与粉砂岩、细砂岩互层，夹肉红色泥灰岩。厚度269-1006 m，埋深向西北逐渐加深，厚度加大，向东南顶板埋深逐渐抬升，厚度变薄。中新统（N1）：在临河坳陷底板埋深大于2369m，临深3大于4070m。岩性为褐灰色、棕褐色砂质泥岩、砂岩。厚度300-1273m，临深3最厚，厚度1273m。工作区N1底板埋深1800-4400m，从南到北逐渐加深，东西向近乎水平，在工作区北部最深，厚度500-2200米，工作区北部最厚。上新统（N2）：在临河坳陷顶板埋深2471010m，临3埋深最小，为247m；临深1埋深最大，为1010
11、m；底板埋深13873398m。岩性为棕色、棕红色泥岩，灰色、褐灰色粉砂岩等，临河区顶板埋深，厚度临深5最薄，厚度837m；临深1最厚，厚度2388m。从临河地区地震测线81348反演剖面图（图2-3）可以看出工作区N2底板埋深在1300-2600m之间，厚度可达2000余米，在工作区北部最厚，岩性为棕色细砂岩、砂质、泥质细砾岩，热导率较高，渗透性较强，富水性较好。第三系地层在工作区内未见出露，据以往钻孔资料分析，该组地层厚度变化很大。其上与第四系为平行不整合，其下与下白垩系地层呈不整合接触。第四系（Q）中下更新统冲洪积层（Q1-2）：主要分布于狼山山前一带，为近代冲积、洪积松散堆积物。构成二
12、级阶地，阶地陡坎明显，在工作区内的前人钻孔内厚度大于323米。岩性为含卵、泥质砂砾石，细沙泥层、粉砂层和泥层等上更新统冲洪积层（Q3）：工作区未见出露，主要岩性为一套杂色粘土质粉砂层、灰褐、灰绿色淤泥夹砂砾层。区域上，前人钻孔揭露最大厚度496米。全新统湖积层（Q4l）：主要分布于乌梁素海一带，岩性为一套湖相沉积灰色砂质粘土层，厚度不清，粘土层中含碱、盐等物。据以往钻孔资料分析，该组地层厚度变化很大，但在临河坳陷盆地内第四系厚度多小于1000m，其中临河坳陷的东部的临3厚度最小，为247m。该组地层白彦花坳陷和呼包坳陷厚度较大，其中揭露厚度最大的为七星湖地热井，厚度为1835m。表2-1 区域
13、上钻孔信息一览表井号临深1临深2临深3临深5临3七星湖恩格贝包头滨河Q（底板埋深/厚度）1010/1010912/912956/956550/550247/2471835/18351660/1660950/950N2（底板埋深/厚度）3398/23882562/16502797/18411387/8372125/2901981/3211993/1043N1（底板埋深/厚度）3680未穿/2823544/9824070/12732369/9822604/611E3（底板埋深/厚度）3813/2693024/655636/389K1（底板埋深/厚度）3600未穿/5761171未穿/5352505
14、未穿/380元古界2202/221（四）构造1、大地构造工作区位于鄂尔多斯台坳河套断陷内。根据以往重力、航磁资料，将河套断陷盆地可划分为次一级的四个拗陷构造和两个隆起带，即吉兰泰拗陷、临河五原拗陷、白彦花拗陷、呼市包头拗陷，恩格贝昭君坟隆起和乌兰格尔隆起，其中与工作区邻近的是白彦花拗陷、吉兰泰拗陷，见河套盆地次级拗陷分布特征及地热钻孔图(图2-4)。分述如下：（1）临河五原拗陷临河五原拗陷位于临河-乌拉特前旗之间，布格重力异常值-150-20010-5m/s2，呈东西向展布的长条箕状延伸，为相对重力低值区，北缘受狼山色尔腾山断裂控制，东南侧受乌拉山断裂控制，基底为太古界乌拉山群深度变质岩系，总
15、体特征是北深南浅，东浅西深，基底埋深7006000m。（2）白彦花拗陷白彦花拗陷位于包头与乌拉特前旗之间，布格重力异常值-140-16510-5m/s2，为重力低值区，呈东西向展布的长条箕状拗陷，北缘受乌拉山山前断裂控制，基底为太古界乌拉山群变质岩系，总体特征是北深南浅，东西两端翘起，基底埋深4004000m。2、区域构造活动 工作区周边主要的大的活动断裂有：狼山-色尔腾山山前断裂、乌拉山山前断裂及其次生构造等。现分述如下：（1）乌拉山山前断裂乌拉山山前断裂位于乌拉山南麓山前，是乌拉山与白彦花凹陷的分界线。断裂西起乌拉特前旗西山咀，向东经公庙子、哈拉汗、白彦花、哈业胡同、哈业脑包至包头市昆都伦召一带，总体走向近 EW，全长约 110km，断面 S 倾，倾角较陡。山前发育断层崖、断层陡坎以及三级台地等构造地貌。全新世以来共揭露古地震事件 6 次，显示断裂具有较强的活动性。（2）狼山-色尔腾山山前断裂狼山山前断裂位于狼山东麓，南起哈腾套海南，向北东经太阳庙、东升庙，至狼山口与色尔腾山山前断裂相接，全长约 160km，总体走向 NE55，倾向 SW，倾角 6070，是控制河套断陷带临河盆
