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含水层是指能够透过并给出相当数量水的岩层。含水层不但能储存水，而且水可以在其中运动。因此，含水层应是空隙发育、具有良好给水性和强透水性的岩层。含水层对于供水及防治地下水害有其实际意义。
隔水层是指那些不能透过与给出水，或者透过与给出水的数量微不足道的岩层。一般它起着阻隔重力水通过的作用。
含水层的构成是由多种因素所决定的，概括起来应具备下列条件。
1.具有储存重力水的空间
构成含水层，首先要具有良好的储水空间，也就是说应当具有孔隙、裂隙或溶穴等。岩层的空隙愈大、数量愈多、连通性愈好，则透水性能就好，重力水就愈易入渗，容易流动，这种条件下有利于形成含水层。如透水性强的砂砾石层便是良好的含水层;坚硬砂岩的孔隙虽不发育，但如果发育构造裂隙或风化裂隙，裂隙成为其主要的储水空间，这样砂岩就是含水层。
对于孔隙度较大，然而孔隙细小的黏土，由于其中孔隙多为结合水所占据，所以通常不能构成含水层而成为隔水层，只有黏土中发育有较好的裂隙时，才有可能构成含水层。如河南驻马店一带黏土层裂隙发育，是农业灌溉供水较好的含水层。又如山东济南附近的黏土，非常坚硬，干裂收缩之后，裂隙很发育，其中就储存有地下水。
2.具备储存地下水的地质构造
岩层具备了储水空间，有良好的透水性，但能否保存地下水，即把地下水储存起来，还必须具备一定的地质构造条件。
图2－7a为溶穴发育、岩层倾角较大的单斜岩层构造，大气降水沿灰岩的溶蚀裂隙下渗到底部后，会很快顺着下伏页岩的隔水层面流向河谷方向，地下水在灰岩中无法长期储存，在降雨量变小时，灰岩中的地下水会流空，泉也会消失。这种不利于地下水聚集和埋藏的单斜岩层，只能是透水层而不能构成含水层。
图2－7b为向斜构造，灰岩溶穴发育，其下伏有页岩隔水层，雨水沿灰岩溶穴下渗，地下水在灰岩中可以聚集，并能保持一定的地下水位，灰岩下部就构成了埋藏有丰富地下水的含水层。
上述两种情况，都是溶穴发育的灰岩下伏有不透水的页岩隔水层，但由于地下构造不同，使地下水的储存条件完全不同。
有利于地下水储存的地质构造条件，归纳起来包括:在透水性良好的岩层下有隔水(不透水或弱透水)的岩层存在，以免重力水向下全部漏失;或在水平方向上有隔水层阻挡，以免全部漏空。只有这样，运动于空隙中的重力水，才能长时间地储存起来，形成含水层。如果地质构造不利于地下水储存，尽管岩层本身透水，它也只能起暂时的透水通道作用，这种岩层为透水而不含水的岩层，称为透水层。例如处在高阶地上的砂砾石层，虽然具有良好的透水性，其下伏有不透水的岩层，但由于地形切割，透水岩层出露于当地侵蚀基准面以上，地下水大量流失，仍不能储水。总之，含水层首先应该是透水层，它是透水层中位于地下水位以下经常被地下水所饱和的那部分透水层，上部未饱和的透水层部分可称为透水不含水层。
图2－7 地质构造影响岩层储水条件示意图
3.具有充足的补给来源
岩层具备了良好的储存水的空间和构造条件，如果水源不足，仍不能成为含水层。只有当岩层有了充足的补给来源，对供水、排水有一定实际意义时，才能构成含水层。补给充足，含水层水量就大，否则就小。当然这里所说的水量大和小是相对的，如某岩层中水量小，不能作为大型供水水源，可以认为是不含水层，但对小型供水，特别是缺水地区却有一定供水意义，在该区仍可划为含水层。
前面提到，隔水层是指那些不能透水与给水的岩层。它可以是饱水的(如黏土)，也可以是不含水的(如裂隙少的致密结晶岩)。需注意的是，隔水层与含水层是相对而言的，并不存在截然的界限。自然界没有不透水的岩层，只是透水性有强弱之分，我们把那些透水性小、水量少的岩层划为相对隔水层。例如，河床冲积相粗砂层中夹粉砂层，粉砂层由于透水性相对小，可视为隔水层;但是该粉砂层若夹在黏土中，因粉砂层透水性较大可成为含水层，黏土层则作为隔水层。我国广泛分布有白垩系—古近系红色岩系，这种红色岩系往往以黏土岩为主，在一般情况下其含水量有限，但在地表风化裂隙带宽缓的沟谷中打井，亦可满足人畜的需要而划为含水层;某些构造部位(背斜轴部、张性断裂附近等)，黏土岩也可形成富含地下水的含水带。
另外，在一定条件下，隔水层与含水层可以互相转化。例如，在一般条件下，黏性士层，特别是不具大孔隙的黏土层，由于饱含结合水，不能透水与给水，起着隔水层的作用。但在较大的水头差作用下，由于部分结合水发生运动，黏土层便能透水，并给出一定数量的水，把它当做完全的隔水层就不合适了。事实证明，黏土层往往在水力条件变化不大时，就可以由隔水层转化为含水层，这种转化实际上是相当普遍的。对于这种兼具隔水与透水性能的岩层，可称为弱透水层。
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