第四節(jié) 水平巖層蓄水構(gòu)造

在產(chǎn)狀水平或近于水平的巖層，如果有透水的巖層和不透水的巖層互層分布時，不透水層往往構(gòu)成隔水底板，而透水的巖層則構(gòu)成含水層，在適宜的補給條件下即可形成水平巖層蓄水構(gòu)造。水平巖層蓄水構(gòu)造是蓄水構(gòu)造中最簡單的一種形式，它主要分布在未經(jīng)構(gòu)造變動的或構(gòu)造變動極其輕微的沉積巖和火成巖等層狀巖石分布區(qū)。

水平巖層的蓄水構(gòu)造，按其蓄水形式的差別又可以分為承托型蓄水構(gòu)造、淹沒型蓄水構(gòu)造兩種。

一、承托型蓄水構(gòu)造

所謂承托型蓄水構(gòu)造，是指沒有側(cè)向隔水邊界，只靠水平巖層把地下水托住而形成的蓄水構(gòu)造，也叫做滯水型蓄水構(gòu)造，如圖2-4所示。位于當(dāng)?shù)厍治g基面以上的水平巖層，當(dāng)在透水層之下或在透水層之中有相對隔水層存在時，由大氣降水或地表水入滲補給的重力水在向地下深部下滲的過程中，遇到隔水層的阻擋，使下滲的重力水在隔水層之上積蓄起來，由此形成承托型蓄水構(gòu)造。

（一） 承托型蓄水構(gòu)造的類型

承托型蓄水構(gòu)造按地下水的埋藏條件又可分為承托上層滯水型和承托潛水型兩種形式。

1.承托上層滯水型

承托上層滯水型的蓄水構(gòu)造是由包氣帶中的局部隔水層阻擋重力水下滲而形成的（圖2-4中a）。常見的隔水層有：砂礫石層的包氣帶中的黏土夾層；石灰?guī)r層中的頁巖、泥灰?guī)r夾層及巖床、巖盤之類的侵入巖體；火山巖包氣帶中的凝灰?guī)r夾層等。這種類型的蓄水構(gòu)造中的地下水的水量一般都不大，且受氣候的影響較大，多出現(xiàn)在雨季過后，干旱季節(jié)大部分干涸成為季節(jié)性地下水，無大的供水意義。但是，上層滯水往往可以出現(xiàn)在地勢很高的基巖山區(qū)，由于地下水埋藏較淺，容易開采，所以在特別缺水的地區(qū)或因區(qū)域地下水埋藏太深而不易開采的山區(qū)，作為居民生活用水的小型水源還是很有價值的。

【例2-3】 山東省章丘縣涼泉村，位于地勢很高的奧陶系石灰?guī)r山區(qū)，由于巖石的透水性極強，地下水埋藏非常深，不宜開采，構(gòu)成缺水地區(qū)。但在半山腰的石灰?guī)r層中有一閃長玢巖的巖床構(gòu)成了隔水層，阻止了地下水的下滲，使地下水沿該接觸面流出地表形成一下降泉，成為當(dāng)?shù)氐墓┧?（圖25）。

2.承托潛水型

當(dāng)透水巖層下面連續(xù)分布的隔水層位于當(dāng)?shù)厍治g基面以上時，由于隔水層的承托作用及透水層的滯水作用而形成的蓄水構(gòu)造稱作承托潛水的蓄水構(gòu)造 （圖2-4中b）。這種蓄水構(gòu)造規(guī)模的大小，取決于隔水層的分布面積，規(guī)模小的與上層滯水十分相似，甚至成為季節(jié)性出現(xiàn)干涸的地下水，規(guī)模大的常成為城鎮(zhèn)或工農(nóng)業(yè)供水的重要水源。

（二） 承托型蓄水構(gòu)造的富水性

承托型蓄水構(gòu)造的富水性主要取決于隔水層的分布面積、隔水層的傾斜程度、隔水層與含水層的透水性的差異性、地下水的補給條件等因素。

1.隔水層的分布面積

對于承托型蓄水構(gòu)造而言，隔水層面積的大小，決定其蓄水空間的大小和補給區(qū)面積的大小。隔水層面積越大，則補給越充沛，蓄存的水量也就越豐富；否則反之。

【例2-4】 山西省五臺縣寺溝附近，寒武系、奧陶系石灰?guī)r傾角在15°左右，由寒武系竹葉狀石灰?guī)r構(gòu)成相對隔水層，隔水層的分布面積只有約0.08km²。雨季過后，上層滯水沿著竹葉狀石灰?guī)r頂部流出形成泉，流量0.01～0.02L/s，可連續(xù)出流10～15d（圖2-6）。

2.隔水層的傾斜程度

對于這種蓄水構(gòu)造中的地下水而言，其水面的形狀與隔水層的傾斜程度有關(guān)，隔水層越平緩，則地下水的水力坡度越小，越有利于地下水的蓄存；否則反之。

3.隔水層與含水層的透水性的差異性

透水層的透水性越大，隔水層的透水性越小，即兩者的透水性差異越大時，越有利于地下水的儲存，富水性越好。

4.地下水的補給條件

氣候濕潤、地形平緩、植被茂盛的地區(qū)，有利于地下水的補給，所以地下水相對比較豐富，動態(tài)也相對較穩(wěn)定；而氣候干燥、地形陡峭、植被稀少的地區(qū)，則不利于地下水的補給，所以地下水貧乏，動態(tài)也不穩(wěn)定，甚至只能形成季節(jié)性的地下水。

二、淹沒型蓄水構(gòu)造

所謂淹沒型蓄水構(gòu)造，是指含水層底板位于當(dāng)?shù)睾庸葮?biāo)高以下，呈隱伏狀或半裸露狀的水平巖層蓄水構(gòu)造，這種蓄水構(gòu)造是近于水平的巖層地區(qū)最為常見的一種構(gòu)造形式，其蓄水條件如圖2-4中c所示。這種蓄水構(gòu)造的特點是除了底部具有隔水條件外，其側(cè)向也具有阻水條件。側(cè)向阻水條件通常是由透水巖層在水平方向上巖性的變化 （如透水性變?nèi)酰┗蚣鉁?（如洪積扇中的透鏡體狀的含水層）等原因所造成，有的還具有頂部隔水條件，透水巖層處于半淹沒狀態(tài)或淹沒狀態(tài)，形成潛水或承壓水。因此，它的蓄水條件遠比承托型蓄水構(gòu)造好，其富水程度也要好得多。