内蒙古阴山西段第四纪水系发育对黄河河套盆地高砷物源的影响

摘要

构造-气候-地表过程之间存在密切的耦合关系，然而其造成的现今地下水环境问题还知之甚少。内蒙古阴山西段在晚第四纪以来发生强烈的差异性构造隆升，盆地地下水砷含量也存在显著的空间差异。为探索第四纪地质过程对河套盆地高砷地下水的影响机制，本文利用面积-高程积分(HI)方法，结合野外水系调查，基于272个阴山西段山前冲洪积扇范围内的高砷地下水数据，探讨指示构造隆升强度的山体水系发育对盆地高砷地下水分布规律的影响。结果表明，阴山西段水系的HI值由西向东逐渐递减，狼山HI值普遍大于0.5,以“凸”形幼年—壮年期河流为主；色尔腾山HI值较低，以“S”形壮年期河流为主，反映狼山的山体隆升强度高于色尔腾山。河套盆地北部地下水的砷异常位置与高HI值的壮年期水系对应，多集中在西部杭锦后旗地区；但在山体隆升更强的幼年期水系区域，由于风化作用减弱，盆地地下水砷含量并不高，反映随着HI值的增大，砷物源的补给从受动力限制向物质限制转变。此外，砷异常高值区除了沿横向的冲洪积扇扇缘一带分布外，纵向延伸范围还与扇体规模有关，尤其在狼山与色尔腾山交界的宽谷处，高砷物源的搬运距离最远。本研究对深入理解新构造运动对盆地高砷环境形成的影响具有重要意义，也可为相似盆地地下水中其它元素异常的识别提供一定的借鉴。

关键词

第四纪 / 新构造运动 / 高砷地下水 / 面积-高程积分 / 阴山西段 / 河套盆地

基金资助

中央高校基本科研业务费专项资金项目(BLX202313); 国家自然科学基金项目(42301094,41972192)