地殼淺部巖石巖性不同，空隙類型多樣，其儲(chǔ)存、釋放及透過(guò)地下水的能力差異明顯。這在地下水科學(xué)理論研究，以及供水、排水等實(shí)際應(yīng)用中意義重大，所以需對(duì)其分類。按透水性，巖層分為透水層和不透水層，透水層涵蓋含水層、弱透水層，不透水層即隔水層。

1含水層

定義

含水層是指能夠透過(guò)并給出相當(dāng)數(shù)量水的巖層。這些巖層含有空隙，并且這些空隙具有允許水在其中儲(chǔ)存和運(yùn)移的性質(zhì)。例如，常見(jiàn)的砂層和礫石層就是良好的含水層。砂層中的砂粒之間存在孔隙，這些孔隙相互連通，為地下水的賦存和流動(dòng)提供了空間。

含水層的構(gòu)成要素

1. 儲(chǔ)水空間

主要是巖石中的孔隙、裂隙和溶穴。孔隙存在于松散沉積物中，像前面提到的砂層中的砂粒間隙。裂隙是巖石在應(yīng)力作用下破裂形成的縫隙，在一些堅(jiān)硬的巖石如花崗巖中，裂隙可以成為地下水儲(chǔ)存和流動(dòng)的通道。溶穴主要出現(xiàn)在可溶巖（如石灰?guī)r）中，由于地下水對(duì)巖石的溶蝕作用而形成各種形狀的洞穴，這些洞穴能夠儲(chǔ)存大量的地下水。

2. 透水性

這是含水層的關(guān)鍵特性。透水性取決于儲(chǔ)水空間的大小、形狀和連通性。一般來(lái)說(shuō)，孔隙越大、裂隙越發(fā)育、溶穴越通暢，巖石的透水性就越強(qiáng)。例如，粗砂的孔隙比細(xì)砂大，所以粗砂層的透水性相對(duì)更好，水在其中更容易流動(dòng)。

含水層的分類

1. 按含水層空隙類型分類

孔隙含水層：主要由松散的沉積物組成，如砂、礫石等?？紫逗畬拥乃糠植急容^均勻，水在孔隙中流動(dòng)相對(duì)較為穩(wěn)定。在沖積平原地區(qū)，孔隙含水層是地下水的主要儲(chǔ)存和運(yùn)移場(chǎng)所。

裂隙含水層：這類含水層以巖石中的裂隙為主要儲(chǔ)水和導(dǎo)水空間。裂隙的發(fā)育程度受巖石性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造等因素的影響。例如，在褶皺山區(qū)，巖石受擠壓變形，裂隙發(fā)育，形成裂隙含水層。裂隙含水層的水流具有明顯的方向性，并且水量在空間上分布不均勻。

巖溶含水層：存在于可溶巖地區(qū)，如石灰?guī)r、白云巖等。由于溶蝕作用形成的溶洞、暗河等溶穴系統(tǒng)構(gòu)成了其儲(chǔ)水和導(dǎo)水空間。巖溶含水層的水量豐富，但由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，地下水的流動(dòng)也極為復(fù)雜，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)地下河突然消失或涌出地面的情況。

2. 按含水層埋藏條件分類

潛水含水層：是指地表以下第一個(gè)穩(wěn)定隔水層之上、具有自由水面的含水層。潛水的水面稱為潛水面，其水位會(huì)隨著季節(jié)、降水等因素而變化。例如，在一些農(nóng)村地區(qū)的淺井中，抽取的地下水通常來(lái)自潛水含水層。潛水主要接受大氣降水和地表水的補(bǔ)給，其排泄方式主要有蒸發(fā)、泉的形式出露以及向相鄰的含水層排泄等。

承壓含水層：是指充滿于兩個(gè)隔水層之間的含水層。承壓含水層中的水承受一定的壓力，當(dāng)鉆孔或井穿透上部隔水層后，水會(huì)在壓力作用下上升到一定的高度。如果承壓水位高于地面，就會(huì)形成自流井。承壓含水層的補(bǔ)給區(qū)一般較遠(yuǎn)，其補(bǔ)給水源可能來(lái)自于山區(qū)的大氣降水，通過(guò)巖石的裂隙等通道緩慢補(bǔ)給。

含水層的重要性

含水層是地下水的儲(chǔ)存場(chǎng)所，為人類和生態(tài)系統(tǒng)提供了重要的水資源。在許多地區(qū)，地下水是主要的飲用水源，通過(guò)井等方式從含水層中抽取。

含水層還對(duì)河流等地表水系統(tǒng)起到調(diào)節(jié)作用。在枯水期，含水層中的水可以補(bǔ)給河流，維持河流的基本流量；在洪水期，地表水又可以回灌到含水層中，起到削減洪峰的作用。

2隔水層

定義

隔水層是指不能透過(guò)與給出水，或者透過(guò)與給出的水量微不足道的巖層。例如，黏土巖就是典型的隔水層。黏土顆粒細(xì)小，孔隙極小，并且孔隙大多被吸附水占據(jù)，水分子很難在其中移動(dòng)，從而起到阻止地下水通過(guò)的作用。

隔水層的特性

1. 低透水性

這是隔水層的本質(zhì)特性。隔水層的孔隙度可能有高有低，但即使孔隙度相對(duì)較高，由于孔隙的連通性差或者孔隙過(guò)小，水在其中的滲透速度極其緩慢。例如，一些致密的頁(yè)巖，雖然其內(nèi)部可能有一定的孔隙，但由于頁(yè)巖的片狀結(jié)構(gòu)使得孔隙相互連通性差，水很難穿透。

2. 良好的封閉性

隔水層能夠有效地阻止地下水在垂直和水平方向上的流動(dòng)，將不同的含水層分隔開來(lái)。在地質(zhì)構(gòu)造中，隔水層的存在對(duì)于形成承壓含水層起到了關(guān)鍵作用。它能夠阻止上部或下部含水層中的水混合，使得承壓含水層中的水保持在一定的壓力狀態(tài)下。

隔水層的作用

防止地下水的混合。在多層含水層系統(tǒng)中，隔水層可以阻止不同水質(zhì)的地下水相互混合，從而保證各含水層中地下水的相對(duì)獨(dú)立性。例如，在一些地區(qū)，上部含水層可能受到污染，而下部隔水層能夠阻止污染的擴(kuò)散，保護(hù)下層含水層的水質(zhì)。

維持地下水系統(tǒng)的壓力平衡。對(duì)于承壓含水層，隔水層的封閉作用使得水能夠承受一定的壓力，當(dāng)開采承壓水時(shí)，隔水層的存在也會(huì)影響地下水壓力的變化，對(duì)地下水的動(dòng)態(tài)平衡產(chǎn)生重要影響。

3弱透水層

定義

弱透水層是指透水性較弱的巖層，介于含水層和隔水層之間。它能夠允許一定量的水通過(guò)，但其透水能力遠(yuǎn)不如含水層。例如，粉質(zhì)黏土就屬于弱透水層。它的顆粒比黏土粗，孔隙相對(duì)較大，有一定的透水性，但又不如砂層等含水層。

弱透水層的特性

1. 中等透水性

弱透水層的透水性介于含水層和隔水層之間。其孔隙大小和連通性使得水能夠以相對(duì)較慢的速度通過(guò)。與含水層相比，弱透水層的滲透系數(shù)要小得多。例如，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量，砂層的滲透系數(shù)可能達(dá)到 1 - 100 米 / 天，而弱透水層如粉質(zhì)黏土的滲透系數(shù)可能只有 0.001 - 0.1 米 / 天。

2. 對(duì)地下水流動(dòng)的阻滯作用

弱透水層雖然能讓水通過(guò)，但會(huì)對(duì)地下水的流動(dòng)產(chǎn)生明顯的阻滯作用。在地下水流動(dòng)過(guò)程中，如果遇到弱透水層，水流速度會(huì)減慢。在多層地下水系統(tǒng)中，弱透水層的存在會(huì)影響上下含水層之間的水力聯(lián)系。它可以減緩上下含水層之間的水量交換速度，使得地下水的流動(dòng)過(guò)程更加復(fù)雜。

弱透水層的作用

緩沖地下水的運(yùn)動(dòng)。在地下水系統(tǒng)中，弱透水層就像一個(gè)緩沖帶，當(dāng)含水層中的水受到外界因素（如抽水、補(bǔ)給等）的影響而發(fā)生快速變化時(shí)，弱透水層可以減緩這種變化對(duì)相鄰含水層或其他地質(zhì)單元的影響。

調(diào)節(jié)地下水的水質(zhì)。由于弱透水層對(duì)水的流動(dòng)有阻滯作用，它可以在一定程度上阻止污染物的快速擴(kuò)散。同時(shí)，弱透水層中的物質(zhì)也可能與地下水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，對(duì)地下水的化學(xué)成分起到一定的調(diào)節(jié)作用。例如，一些弱透水層中的礦物質(zhì)可以吸附地下水中的某些重金屬離子，從而改善地下水的水質(zhì)。