地下水藏及其類型

地下水藏及其類型

劉光亞

LIU Guang-ya

河北地質(zhì)大學(xué)，河北 石家莊 050031

Hebei GEO University, Shijiazhuang, Hebei 050031

地下水藏是地面下儲(chǔ)藏并能給出水的含水地質(zhì)體、巖石裂隙帶和洞穴空間——地下水儲(chǔ)存和運(yùn)移的單元場(chǎng)所。地下水藏有三類：其一為地質(zhì)體水藏，包括：含水層、含水體（非層狀）、含水巖組（薄而多透水層綜合體）；其二為裂隙帶水藏，包括：含水帶、含水脈（地下水脈）；其三為地下洞穴水藏，包括：巖溶地下河、熔巖隧道地下河。

地下水藏；含水層；水文地質(zhì)學(xué)

一、引言

長期以來，人們一向用含水層這一術(shù)語來描述地下水的賦存狀況，也習(xí)慣以巖性層為單位來劃分含水層與隔水層。實(shí)踐證明，含水層術(shù)語的概念，用來描述第四系松散沉積砂礫含水層地下水的賦存狀況，確實(shí)很實(shí)用。因此，以含水層概念為核心的地下水層控理論得到充分發(fā)展。但是，對(duì)于埋藏和分布都不均一的基巖地下水來說，含水層的概念就不夠確切了。而且，單一的層控理論卻成了人們深入認(rèn)識(shí)基巖地下水埋藏分布的一種思想束縛。在基巖中，含水空隙不僅有顆粒間孔隙，更主要的還有那些大小和分布都很不均一的巖石裂隙和巖溶洞穴空間。一條含水的斷層可以切穿多個(gè)巖體和巖層；在一個(gè)不透水的巖體或巖層內(nèi)部，局部斷裂的地方仍然可以含水。這些情況，不能稱其為含水層，因?yàn)樗鼈兌疾皇菍訝畹模皇呛畬?，是含水的斷裂帶。在被認(rèn)為是含水層的石灰?guī)r層上打機(jī)井有時(shí)會(huì)遇到下面的情況：兩眼井相距不足10米，出水量卻相差懸殊，甚至一井出水，另一井不出水；出水的井也不是全層處處都出水，只是遇到的那個(gè)小溶洞出水，其余深度段都不出水。像這種情況，說它是含水層也太過于勉強(qiáng)。它不是那種全層處處都出水的多孔介質(zhì)含水層。

含水層的概念，來自水文地質(zhì)學(xué)發(fā)展的早期人們對(duì)第四系松散沉積層孔隙水的認(rèn)識(shí)。后來，隨著人們水文地質(zhì)實(shí)踐活動(dòng)日益廣泛，見識(shí)增多，發(fā)現(xiàn)地下水的埋藏賦存形式多種多樣，含水層不是唯一的一種。不應(yīng)將所有的含水形式都叫含水層。如今，人們的水文地質(zhì)實(shí)踐活動(dòng)早已深入到基巖山區(qū)?；鶐r地下水的埋藏分布狀況很復(fù)雜，只用現(xiàn)有的一個(gè)含水層術(shù)語來描述它的狀況，顯然不夠用。以超出含水層概念范疇，把其它各種非層狀的含水形式都叫含水層也不合適。含水層的概念屬于層控理論范疇。單一的層控理論正在束縛著人們的思維，阻礙水文地質(zhì)學(xué)發(fā)展。一方面，只一個(gè)含水層術(shù)語不夠用；另一方面，多種多樣的基巖含水形式還有沒有一個(gè)概括性的綜合術(shù)語來表達(dá)。水文地質(zhì)學(xué)發(fā)展到今天，這個(gè)問題不容忽視，必須予以解決。

怎么解決？可以參照石油地質(zhì)學(xué)的做法。石油地質(zhì)學(xué)把地殼中油氣聚集的基本單元叫油氣藏；聚集石油的叫油藏；聚集天然氣的叫氣藏。在礦產(chǎn)地質(zhì)學(xué)中把地下埋藏固體礦產(chǎn)的地質(zhì)綜合體叫礦床。礦產(chǎn)的賦存形式有礦體、礦層、礦脈、礦帶等多種。相比之下，水文地質(zhì)學(xué)就沒有那么多的術(shù)語來描述地下水的多種賦存形式；一方面是術(shù)語不夠用，另一方面又沒有一個(gè)能夠表達(dá)各種賦存形式的綜合術(shù)語。為解決這個(gè)問題，本文效仿石油地質(zhì)學(xué)中的油氣藏、油藏、氣藏的概念，提出在水文地質(zhì)學(xué)中啟用“水藏”術(shù)語；對(duì)地下水來說就是“地下水藏”。

二、地下水藏的定義及類型

地下水藏的定義是：地面下含水并能給出水的透水地質(zhì)體、巖石裂隙帶和洞穴空間——地下水儲(chǔ)藏和運(yùn)移的單元場(chǎng)所。

地下水藏有三類：一是地質(zhì)體水藏，二是裂隙帶水藏，三是地下洞穴水藏。

1．地質(zhì)體水藏

其特征是：地質(zhì)體內(nèi)處處都有空隙分布；空隙的分布邊界與該地質(zhì)體的邊界完全一致。

地質(zhì)體水藏包括：

（1）含水層。是層狀含水地質(zhì)體，如松散砂礫沉積含水層、砂巖含水層等。

（2）含水體。是非層狀的含水地質(zhì)體，如洞穴陷落柱含水體。

（3）含水巖組。是由透水性強(qiáng)、弱不同的薄巖層組成的含水綜合體。因巖層薄而多，難以細(xì)分，故作為綜合體處理。

與含水地質(zhì)體對(duì)應(yīng)的不透水地質(zhì)體，則稱隔水層（層狀），或阻水體（非層狀）。

2．裂隙帶水藏

其特征是：巖石裂隙含水；裂隙的分布范圍不受地質(zhì)體邊界限制，可以連續(xù)切割多個(gè)地質(zhì)體，也可以只分布在一個(gè)地質(zhì)體內(nèi)的局部地方。

裂隙帶水藏包括：

（1）含水帶。如風(fēng)化裂隙含水帶、構(gòu)造裂隙含水帶、成巖裂隙含水帶等。

（2）含水脈(地下水脈)。如斷層地下水脈。

（3）其他情形。地下水雖然賦存在地層內(nèi)，但不是層內(nèi)處處都含水。層內(nèi)裂隙或溶洞分布稀疏，相隔距離超出井身尺寸很多很多，打井難以遇到空隙出水。這種情況，是地層內(nèi)局部含水，從概念上說，是含水的地層，不屬含水層。對(duì)于這種情況，應(yīng)把這個(gè)局部有空隙的部位單獨(dú)作為含水帶(或含水脈)對(duì)待。實(shí)際上它就是含水帶（或含水脈），不是含水層。與含水帶、含水脈對(duì)應(yīng)的無裂隙、無溶洞的不透水巖石，則稱隔（阻）水巖石。

3．地下洞穴水藏

其特征是：地下水容納在洞穴的空間內(nèi)，而不是浸透在巖石介質(zhì)中；水的運(yùn)移也不是滲流，而是管道流或明渠流。

地下洞穴水藏包括：

（1）巖溶地下河。如中國南方的巖溶地下河系。

（2）熔巖隧道地下河。是玄武巖漿流淌過程中表面受冷硬化，下面繼續(xù)流淌，最后流空，遺留下隧道狀空洞。其中容納地下水。

地下河的不透水洞壁，稱為隔水圍巖。

三、結(jié)束語

地下水藏這一術(shù)語，目前尚未實(shí)際應(yīng)用，初聽起來人們會(huì)感到陌生，不習(xí)慣。但基巖中那些非層狀的含水形式，目前還沒有合適的詞匯來描述。不應(yīng)把各種含水形式都叫含水層。這不符合實(shí)際。也不該在既有的含水層概念范疇之外再擴(kuò)展出一個(gè)廣義的含水層概念。那樣只會(huì)攪亂人們的思維。

目前，正在使用的已有“含水介質(zhì)”術(shù)語。按介質(zhì)概念使用這一術(shù)語，無可厚非。但介質(zhì)的概念里有均質(zhì)、無形、無邊際的意思，分不出單元和級(jí)別；不是那種“層”“體”“帶”“脈”“洞”等有形的單元，與水藏的概念不符。此外還有“含水系統(tǒng)”術(shù)語。這是近些年來國內(nèi)伴隨地下水系統(tǒng)研究，對(duì)應(yīng)其子系統(tǒng)——地下水流系統(tǒng)，為系統(tǒng)配套而提出的新術(shù)語。這樣的配套缺少的正是系統(tǒng)論的觀點(diǎn)和思想。配套配出的實(shí)際上不是地下水系統(tǒng)，而是水文地質(zhì)系統(tǒng)。當(dāng)然可以嚴(yán)格按系統(tǒng)概念使用“含水系統(tǒng)”術(shù)語。但不是所有的含水形式都能構(gòu)成嚴(yán)格意義上的系統(tǒng)，不能把不成系統(tǒng)的東西也叫系統(tǒng)，不合適，不能硬湊合。

已有油藏、氣藏、油氣藏作為參照，在水文地質(zhì)學(xué)中使用地下水藏術(shù)語最為合適。這樣能使人們擺脫單一的層控論和均質(zhì)論束縛，拓寬思路，促進(jìn)水文地質(zhì)學(xué)發(fā)展。[1-5]

[1] 劉光亞.水文地質(zhì)數(shù)值模擬的擬合問題[J]. 水文地質(zhì)工程地質(zhì), 1992(4): 2-4.

[2] 劉光亞.巖溶地下水徑流帶系統(tǒng)[J].河北地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào)，1986(1):305-326.

[3] 劉光亞. 基巖蓄水構(gòu)造的理論與實(shí)踐[J].河北地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào)，1981(4): 50-56.

[4] 劉光亞. 關(guān)于地下水資源的概念和評(píng)價(jià)問題[J]. 河北地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào)，1979(1): 64-69.

[5] 劉光亞. 基巖蓄水構(gòu)造[J]. 河北地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào)，1978(1): 19-39.

（責(zé)任編輯：周吉光）

Groundwater Reservoir and Its Types

The groundwater water reservoir is a unitary place where the water is stored and migrated under the ground and can give water to the water-bearing geological body, rock fissure zone and cave space. It contains three types: the first is the geological body water reservoir, including aquifer, water (non-laminated), water-bearing rock group (thin and permeable complexes); the second is the fissure zone water reservoir, including water-bearing zone, water-bearing veins (underground water veins); the third is the underground cave reservoir, including karst underground river, lava tunnel underground river.

groundwater water reservoir; water-bearing lay; Hydrogeology

P641.2

A

1007-6875(2017)01-0054-03

??日期：2016-05-11

10.13937/j.cnki.hbdzdxxb.2017.01.005

劉光亞（1932—），男，吉林伊通人，河北地質(zhì)大學(xué)（原河北地質(zhì)學(xué)院）教授，1975年首次提出蓄水構(gòu)造控水理論，1986年提出符合中國北方巖溶地質(zhì)特點(diǎn)的巖溶地下水徑流帶理論，在基巖水文地質(zhì)學(xué)方面有深入研究，擅長山區(qū)找水定井及地下水資源研究與評(píng)價(jià)。