地下水藏及其類型

地下水藏及其類型

劉光亞

LIU Guang-ya

河北地質大學，河北 石家莊 050031

Hebei GEO University, Shijiazhuang, Hebei 050031

地下水藏是地面下儲藏并能給出水的含水地質體、巖石裂隙帶和洞穴空間——地下水儲存和運移的單元場所。地下水藏有三類：其一為地質體水藏，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；水文地質學

一、引言

長期以來，人們一向用含水層這一術語來描述地下水的賦存狀況，也習慣以巖性層為單位來劃分含水層與隔水層。實踐證明，含水層術語的概念，用來描述第四系松散沉積砂礫含水層地下水的賦存狀況，確實很實用。因此，以含水層概念為核心的地下水層控理論得到充分發展。但是，對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識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巖體和巖層；在一個不透水的巖體或巖層內部，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，因為它們都不是層狀的，不是含水層，是含水的斷裂帶。在被認為是含水層的石灰巖層上打機井有時會遇到下面的情況：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。它不是那種全層處處都出水的多孔介質含水層。

含水層的概念，來自水文地質學發展的早期人們對第四系松散沉積層孔隙水的認識。后來，隨著人們水文地質實踐活動日益廣泛，見識增多，發現地下水的埋藏賦存形式多種多樣，含水層不是唯一的一種。不應將所有的含水形式都叫含水層。如今，人們的水文地質實踐活動早已深入到基巖山區。基巖地下水的埋藏分布狀況很復雜，只用現有的一個含水層術語來描述它的狀況，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，阻礙水文地質學發展。一方面，只一個含水層術語不夠用；另一方面，多種多樣的基巖含水形式還有沒有一個概括性的綜合術語來表達。水文地質學發展到今天，這個問題不容忽視，必須予以解決。

怎么解決？可以參照石油地質學的做法。石油地質學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。在礦產地質學中把地下埋藏固體礦產的地質綜合體叫礦床。礦產的賦存形式有礦體、礦層、礦脈、礦帶等多種。相比之下，水文地質學就沒有那么多的術語來描述地下水的多種賦存形式；一方面是術語不夠用，另一方面又沒有一個能夠表達各種賦存形式的綜合術語。為解決這個問題，本文效仿石油地質學中的油氣藏、油藏、氣藏的概念，提出在水文地質學中啟用“水藏”術語；對地下水來說就是“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體、巖石裂隙帶和洞穴空間——地下水儲藏和運移的單元場所。

地下水藏有三類：一是地質體水藏，二是裂隙帶水藏，三是地下洞穴水藏。

1．地質體水藏

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

地質體水藏包括：

（1）含水層。是層狀含水地質體，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體，如洞穴陷落柱含水體。

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

與含水地質體對應的不透水地質體，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體邊界限制，可以連續切割多個地質體，也可以只分布在一個地質體內的局部地方。

裂隙帶水藏包括：

（1）含水帶。如風化裂隙含水帶、構造裂隙含水帶、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，但不是層內處處都含水。層內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，是地層內局部含水，從概念上說，是含水的地層，不屬含水層。對于這種情況，應把這個局部有空隙的部位單獨作為含水帶(或含水脈)對待。實際上它就是含水帶（或含水脈），不是含水層。與含水帶、含水脈對應的無裂隙、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，而不是浸透在巖石介質中；水的運移也不是滲流，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、結束語

地下水藏這一術語，目前尚未實際應用，初聽起來人們會感到陌生，不習慣。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。不應把各種含水形式都叫含水層。這不符合實際。也不該在既有的含水層概念范疇之外再擴展出一個廣義的含水層概念。那樣只會攪亂人們的思維。

目前，正在使用的已有“含水介質”術語。按介質概念使用這一術語，無可厚非。但介質的概念里有均質、無形、無邊際的意思，分不出單元和級別；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”術語。這是近些年來國內伴隨地下水系統研究，對應其子系統——地下水流系統，為系統配套而提出的新術語。這樣的配套缺少的正是系統論的觀點和思想。配套配出的實際上不是地下水系統，而是水文地質系統。當然可以嚴格按系統概念使用“含水系統”術語。但不是所有的含水形式都能構成嚴格意義上的系統，不能把不成系統的東西也叫系統，不合適，不能硬湊合。

已有油藏、氣藏、油氣藏作為參照，在水文地質學中使用地下水藏術語最為合適。這樣能使人們擺脫單一的層控論和均質論束縛，拓寬思路，促進水文地質學發展。[1-5]

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

[2] 劉光亞.巖溶地下水徑流帶系統[J].河北地質學院學報，1986(1):305-326.

[3] 劉光亞. 基巖蓄水構造的理論與實踐[J].河北地質學院學報，1981(4): 50-56.

[4] 劉光亞. 關于地下水資源的概念和評價問題[J]. 河北地質學院學報，1979(1): 64-69.

[5] 劉光亞. 基巖蓄水構造[J]. 河北地質學院學報，1978(1): 19-39.

（責任編輯：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，河北地質大學（原河北地質學院）教授，1975年首次提出蓄水構造控水理論，1986年提出符合中國北方巖溶地質特點的巖溶地下水徑流帶理論，在基巖水文地質學方面有深入研究，擅長山區找水定井及地下水資源研究與評價。