第一節 含水層及含水巖組

一、含水層透水層與隔水層

隔水層是指透水性能太弱的巖層，通常所指的隔水層可以分為兩種類型：一種是致密堅硬的巖石，其中沒有空隙，不含水也不透水，如致密堅硬的巖漿巖、變質巖以及致密的沉積巖；另一種是孔隙度很大，但孔隙體積很小，孔隙中存在的水絕大部分是結合水，在常壓下不可能自由流出，也不透水的巖石，如無裂隙的黏土和泥巖等。

能夠透水但不飽和重力水的巖層稱為透水層，透水層與隔水層之間以巖石的滲透系數K作為劃分標準。凡K＜0.001m/d的巖石，歸入隔水層；K＞0.001m/d的巖層均稱為透水層。

含水層是指飽和重力水并在天然條件下可以流出水來的巖石，由于含水巖石大都是水平的，所以叫做含水層。嚴格地講，地殼中沒有絕對不含水的巖石，但又不能說所有的巖石都含水。巖石要構成含水層，必須要滿足以下三個條件：①巖石必須具有空隙；②要有有利于地下水儲存的地質構造條件；③要有良好的補給來源。

巖石有空隙，是構成含水層的首要條件。致密堅硬的巖石，沒有儲存地下水的空間，自然不會形成含水層。如果空隙的體積太小，所含的水不受重力支配，那么在天然條件下或從井中取水時，水不能自由流出，即給水性太弱，也就不能構成含水層。所以說巖石是構成含水層的基礎條件。

地質構造是地殼運動中應力作用的產物。由于地殼的運動，使得巖石發生錯位和變形，在巖體中產生形態各異、大小不同的各種裂隙和斷層，這些裂隙和斷層為地下水的存在提供了空間條件，使得具有裂隙的巖石可以構成含水層。所以說構造是構成含水層的關鍵條件。

判斷一個巖層是含水層還是隔水層，需要具體情況具體分析。例如：一般情況下，黏土的孔隙極其微細，含有的水幾乎全是結合水，而結合水在常壓條件是不能移動的，故這類巖層起著阻止地下水流動的作用，所以是隔水層。但在某些地方卻從黏土層中取出了數量可觀的地下水，原因在于這些黏土中或具有結構孔隙或發育有干縮裂隙，因而形成含水層。

二、含水層的分類

為了對各種含水層進行研究，了解其內在的規律，可將含水層按不同的特征進行分類。

1.根據含水層空隙類型劃分

（1）孔隙含水層。含水層的空隙為孔隙，如砂礫含水層、礫石含水層等。

（2）裂隙含水層。含水層的空隙主要為裂隙，多由堅硬非可溶性基巖組成，如花崗巖、片麻巖的構造裂隙，風化裂隙構成的裂隙含水層。

（3）巖溶含水層。含水層的空隙主要為溶隙，如溶孔、溶洞等充水后形成巖溶含水層，如由石灰巖、白云巖、石灰巖、硅質石灰巖，泥灰巖等構成的巖溶含水層。

2.根據含水層滲透性在空間上的變化劃分

（1）均質含水層。含水層的滲透性在各個方向上都相同，如厚層的、均勻的砂礫石層。

（2）非均質含水層。含水層的滲透性隨空間位置的變化而變化，如堅硬巖石中的裂隙含水層及巖溶含水層等。

嚴格地講，自然界中幾乎所有的含水層都是非均質的。只是為了研究和計算的方便，才將透水性變化不大的含水層視為均質含水層。

3.根據含水層的空間分布特征劃分

（1）層狀含水層。層狀含水層是最普遍的狀態，含水層在空間呈層狀分布，可以是水平的，也可以是傾斜的，它與地層的延伸分布一致。層狀含水層不僅在松散的和膠結的沉積巖中常有分布，而且在變質巖和巖漿巖中也有分布。如沉積巖中的砂巖含水層，花崗巖與片麻巖的風化殼含水層等。

（2）脈狀 （帶狀）含水層。脈狀或帶狀的含水層是指在空間延伸長度較大，而寬度有限的含水層。寬度很小的稱脈狀含水層，具有一定寬度的稱為帶狀含水層。這類含水層是基巖含水層的主要特征之一。它不受地層、巖性的限制，可以穿越不同代、不同巖性的地層，如含水的巖脈、斷層含水帶等。

（3）塊狀含水層。塊狀含水層是指長度、寬度有限，而厚度較大的含水層或含水巖體，其周圍邊界常被隔水巖層包圍，形如塊狀。如河北省邯鄲地區的奧陶紀石灰巖，被侵入的閃長巖切割成大小不同的塊狀含水層，有的相互有水力聯系，有的成為獨立的含水巖體。

三、含水段、含水帶、含水巖組、含水巖系

由于構成含水層的巖層的成因、巖性、水理性質比較復雜，有時很難劃分出單一的含水層，即便是能夠劃分出單一的含水層，在實際工作中往往也不能滿足生產上的需要。為此又提出了含水段、含水巖組、含水巖系的概念。

1.含水段與含水帶

在含水極不均勻的巖層中，特別是在裂隙或巖溶發育的基巖地區，只簡單地劃分含水層或隔水層往往不能反映實際情況。這就要根據裂隙、巖溶發育和分布的特征及其含水情況劃分出含水段。對于穿越不同成因、巖性和不同時代地層的飽水斷裂破碎帶，則可劃為一含水層帶。

2.含水巖組、含水巖系

巖石成因類型相同，但地層時代不同的幾個含水層，雖然它們之間夾有弱含水層或隔水層，但它們在生產上的意義大致相近，則這幾個含水層可劃歸為一含水巖組。如第四系的砂層中，常常夾有薄的黏土層，其上部和下部的砂層之間存在著水力聯系，有統一的地下水位，化學成分亦相近，所以可劃歸為一個含水巖組 （簡稱含水組）。

當進行大范圍的區域性的含水層的研究時，往往將幾個水文地質條件相近的、有一定水力聯系的含水巖組劃為一個含水巖系，各個含水巖組之間可夾有一些隔水層。如第四系含水巖系、基巖裂隙水或巖溶水的含水巖系等。含水巖系的劃分，對于編制水文地質圖、地下水資源評價具有重要的意義。