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文檔簡介

1、無錫市地質背景概況1 氣候背景無錫市地處長江下游,東鄰蘇州,西接常州,北依長江,南靠浙皖,中抱太湖,是全國經濟中心城市和重點旅游城市之一。工作區范圍包括江陰市、宜興市2個縣級市和崇安區、北塘區、南長區、濱湖區、惠山區、錫山區、新區7個區,地理坐標北緯31°0732°02、東徑119°33120°38,總面積4627.46 km2。無錫市屬北亞熱帶濕潤區,受季風環流影響,形成的氣候特點是:四季分明,氣候溫和,雨水充沛,日照充足,無霜期長。1月平均氣溫在2.8左右;7月平均氣溫在28左右。全年無霜期220天左右。區內多年平均降水量1048 mm,降水的年際、

2、季節變化較大,最大降雨量可達1738mm以上,降雨多集中在汛期的6-8月,約占全年總降水量的55%左右,汛期降雨形式多為暴雨、陣雨和連陰雨。2 地質環境背景2.1地形地貌在長期的地殼持續性上升、下降以及江河湖海的共同作用下,形成了無錫市以平原為主,低山、殘丘為輔的地形地貌特征,地勢總體呈西南、北高,中間低的形態展布。宜興南部基巖廣泛裸露,崇山峻嶺與沖溝谷地相依分布,最高峰茗嶺黃塔頂海拔高度611.5m,為全區群峰之冠;市區西南部和江陰市北部的山丘總體上呈北東、北東東走向,最高峰為惠山的三茅峰,海拔328.98 m;除此之外的廣大地區均為地勢低平的沉積平原,高程一般低于5 m,局部為負地形。后經

3、城市建設、興修水利、設閘排水、整修圩堤,已成為建設用地和良田。2.1.1 地貌發展簡史區內地貌形態經受多次構造運動而形成,印支運動主要表現為強烈的褶皺運動,形成了一系列的褶皺隆起和坳陷,奠定了本區地形外貌的基礎。 燕山期升降差異運動控制了中生代以后的沉積,區內大多數古盆和古凹陷都沉積了巨厚的侏羅系、白堊系以及第三系地層。在安陽山等地還發生了火山噴發堆積作用,填平了一部分古盆和古凹陷,形成了安陽山、獅子山等地的古火山噴發堆積地貌。早第三紀,受喜馬拉雅運動影響,繼承了老構造運動性質,宜興南部低山丘陵區持續上升,受強烈的風化剝蝕作用,表現為剝蝕夷平;北部平原區以緩慢沉降為主,并接受下第三系碎屑巖沉積

4、。晚第三紀時期,內動力作用明顯減弱,因而對早期形成的地貌進行剝蝕和改造逐漸衰減。 第四紀地質時期,地殼仍以垂直升降運動為主,但外動力作用加強,在冷暖氣候的作用下,出現了2-3次的海陸變遷,北部長江也以不同形式影響至本區,并逐漸形成了現代的沖湖積平原、長江三角洲平原和茗嶺、惠山等低山丘陵地貌形態。2.1.2 地貌分區及特征根據地貌成因和形態類型的差異,全區可劃分為低山丘陵構造剝蝕區、太湖沖湖積平原區和長江三角洲沖積平原區。依據次一級地貌形態、成因和高程等特征,又可分為七個亞區。2.1.2.1低山丘陵剝蝕構造區根據山體形態和出露位置分為低山丘陵、殘丘、孤島三個地貌亞區。低山丘陵低山丘陵主要分布在宜

5、興南部、市區西南部以及江陰北部。宜興南部一帶山體多呈脈狀,山脈連綿不斷,走向明顯,九里灣山、龍池山一帶山體多呈東西向和北東向展布,銅官山、離墨山一帶山體則多呈南北向和南東向排列。受褶皺斷裂控制,組成物主要為志留系、泥盆系砂巖以及三疊系灰巖,海拔高度100-611.5m不等。山地地形起伏較大,山勢較陡,坡度一般20-35°,少數山坡大于35°,局部達50-60°。張渚、湖父盆地巖溶地貌發育,多見石芽、溶溝、溶槽、溶洞、落水洞等。市區低山主要分布在西部的馬山山軍 嶂山、摩天嶺舜柯山、惠山、雪浪山龍王山以及充山等地,山體組成一個北東、北北東向的“Y”型環抱太湖,是本區主

6、要構造剝蝕丘陵山區。山體大部分由泥盆紀石英砂巖構成,多為地層產狀比較和緩的單斜斷塊山體,海拔一般200m,惠山三茅峰可達328.98m,其次山軍嶂山231m。山體走向多數為北東、北北東向,其間連續性差,似斷非斷,隱約相連。山頂多呈尖渾或饅頭狀,一般沿湖岸邊緣的山坡較陡,坡角20-35°,湖蝕港灣發育;北坡比較平緩,坡度一般15-20°。江陰境內低山主要分布在月城、云亭、華士一帶,山體多呈北東或近東西向展布。基巖主要由志留系、泥盆系砂巖組成,抗風化能力較強。山頂多呈尖渾圓狀,山坡坡度多大于25°。殘丘主要為分布于宜興城南、丁蜀、市區東部以及江陰西部、東北部平原之上的

7、孤丘,呈零星分布。山體一般呈北東向展布,山脊連線不明顯,山頂多為渾圓狀或饅頭狀,其組成物多為泥盆系砂巖,次為灰巖及火山巖等。以剝蝕作用為主,在山麓地帶多形成了0.2-3m不等的殘坡積層,植被發育。孤島主要分布于太湖水域中的孤山小島,如三山島、拖山、龜山等。島上基巖裸露,山頂大多為饅頭狀,海拔高程20-50m。2.1.2.2太湖沖湖積平原區根據第四系松散沉積物類型和地形特征又可分為高亢平原、沖湖平原、湖沼平原三個地貌亞區。高亢平原地勢平坦,分布于低山、殘丘的山前地帶以及江陰大部地區,毗鄰于沖湖平原區,地面相對高程5-10m左右,其組成物大多為晚更新世沖積成因的棕黃、黃褐色粉質粘土,含鐵錳結核。由

8、于面狀沖刷作用,水土流失現象普遍。沖湖平原分布于市區廣大平原帶以及宜興東北部和西北部。區內地勢低平,地面高程一般2.5-5m。地表以晚更新統和全新統沖湖積成因的黃色粘土、粉質粘土、粉質砂土為主。湖沼積平原主要分布于玉祁石塘灣一帶、馬山人工堆積區、鵝湖以及宜興徐舍、新莊、官林等地,地面高程一般在1-2.5 m,局部為負地形。河流密布,縱橫交錯,形成網格狀水系,漬害較重。組成物為全新統,深黑色、灰黑色淤泥質土和淤泥層較發育。2.1.2.3 長江三角洲沖積平原區分布于江陰北部沿江一帶。區內地勢平坦,地面標高3-6m不等,地勢向長江微傾,地表土層主要為全新世長江漫灘相沉積的粉質粘土、粉質砂土。2.2

9、基巖地質2.2.1 地層本區地層隸屬于揚子地層區下揚子地層及江南地層分區,中志留系至晚白堊系地層發育。地層出露殘缺不全,地表出露的地層主要為中志留系茅山組及泥盆系觀山組的石英砂巖、粉砂巖、泥巖等,常組成區內褶皺構造背斜的核部,構成低山殘丘的景觀。主要見于江陰的秦皇山花山崎山定山一線、沿江君山黃山長山一線及中部的毗山、砂山、烏龜山,無錫市區的陸區陽山、惠山及太湖沿岸,宜興市的南部山區等,余之地段的基巖多被第四系松散層覆蓋。據區域地質資料及鉆孔揭露,區內基巖地層主要分布有奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系和第三系(表1)。2.2.2巖漿活動及火成巖區內巖漿活動主要發生在

10、燕山期,該時期既有巖漿的侵入,又有火山的噴發作用,喜馬拉雅山期僅有小規模的火山噴發,其活動在空間上受北北東向和東西向構造控制。燕山期火成巖主要分布在區內的西南部,即宜興市的煙山一帶,主要巖性為侏羅系龍王山組的安山巖、火山碎屑巖和大王山組的安山巖、英安巖、流紋巖和火山碎屑巖;在市區中部的安陽山、獅子山以及南部山區的百腳山屏風山一帶亦有發育分布;隱伏巖體則主要分布在北塘、安鎮、張涇和嚴家橋等地帶,形成于燕山期的第二次侵入。喜馬拉雅山期火成巖僅在宜興市的都山有小范圍的分布,出露面積約0.4 km2,巖性為橄欖玄武巖,具柱狀節理。2.2.3斷裂構造與地震2.2.3.1斷裂構造根據斷裂的規模和波及深度,

11、大致可劃分為區域性(深)斷裂,大斷裂和一般斷裂。區域性斷裂:切穿下地殼(硅鋁層)深達上地幔(硅鎂層)、控制地體的邊界斷裂,對沉積作用、巖漿活動有直接的控制作用。莫霍面有起伏變化,重磁物理場特征明顯,遙感影像上亦有顯示。表1 無錫市前第四紀巖石地層簡表界系組代號厚度(m)主要巖性新生界新近系鹽城組Ny>465雜色砂礫巖,含礫泥巖,夾數層玄武巖,粗玄巖 。 古近系阜寧組Ef>68灰白、淺紫色細砂巖、粉砂巖。產孢粉及Sinocypris funingensis .sp中生界白堊系赤山組K2c>45紅色粉砂巖。浦口組K2p>610棕紅色(角)礫巖,含礫粉砂巖。 朝川組K1c&g

12、t;305安山質,粗安質凝灰巖,角礫巖,角礫熔巖,安山巖。侏羅系黃尖組J3h>1025上部:流紋質、英安質、安山質凝灰角礫巖,晶屑凝灰巖、熔結角礫巖、玻屑晶屑凝灰巖,沉凝灰巖中含硅化木;下部:安山玢巖、集塊角礫巖、流紋質凝灰巖、沉積礫巖。 大黃山組J3d>2000流紋巖、凝灰巖、輝石石英粗安巖和輝石石英粗安質集塊角礫熔巖云臺山組J3y167凝灰質泥巖、粉砂質頁巖龍王山組J3l>31上段:角礫凝灰巖、晶屑凝灰巖;下段:角閃石英粗安巖和角閃石英粗安質集塊角礫熔巖西橫山組J3x<139泥質粉砂巖、粉砂巖、角礫巖三疊系黃馬青組T2h>157上部暗紫色細砂巖,粉砂巖;下部青

13、灰色鈣質泥巖,泥灰巖,粉砂質泥巖,粉砂巖。 青龍組T1q>465灰色厚、薄層灰巖,泥質灰巖,白云質灰巖,鮞狀灰巖夾鈣質頁巖,含Claria Concontrica Eamorphotis sp.等化石。 古生界二疊系長興組P3c44159灰、灰黑色厚層灰巖、白云質灰巖、結晶灰巖,含Paleofusulina sp.等化石。 龍潭組P23l374550深灰色粉砂巖,細砂巖,泥巖互層夾砂質灰巖及煤,中部灰巖中含化石Neomisellina sp.等。 堰橋組P1y118-310長石砂巖、粉砂巖、泥巖孤峰組P1g20-40頁巖、硅質頁巖夾粉砂巖、局部有灰巖透鏡體棲霞組P1q180灰黑,深灰色中

14、厚層狀灰巖,含燧石結核及有機質;下部灰黑色碳質頁巖,鈣質泥巖。 石炭系船山組C3c>37淺灰白色厚層狀石灰巖,具球狀結構,含生物碎屑,溶洞發育黃龍組C2h120淺灰色大理巖,下部為灰質白云巖,白云質灰巖,底部石英質底礫巖,含Fusulina sp.化石。高驪山組C1g13-88雜色粉細砂、石英砂巖、頁巖、粉砂質泥巖,局部夾煤線泥盆系擂鼓臺組D3C1l88淺灰、紫灰泥質粉砂巖,細砂巖,夾砂質粘土;下部夾褐黃色灰巖,泥質灰巖,鈣質灰巖。觀山組D3g148灰白色厚層狀中粗粒石英砂巖,上部紫色粉砂質泥巖夾石英砂巖,含石英礫,產化石Hamatophyton verticillatum;Eolepi

15、dodendron Wusihense。志留系茅山組S2m1585淺灰,紫紅色等雜色長石石英砂巖,細粒石英砂巖互層,夾粉砂巖,泥巖;下部產Sinacanthus fancansis化石。墳頭組S1f>486灰、深灰色泥質粉砂質泥巖,泥巖,泥質細砂巖,不等厚互層,含Linguln sp.奧陶系紅花園組O1h>812條帶狀粉晶、細晶灰巖、硅質巖大斷裂:切穿上地殼深達康氏(conr)面,是區域性斷裂的派生與配套斷裂,或控制地體內次級構造單元的邊界斷裂。地球物理場和遙感影像均有一定顯示,地史上某一階段對沉積作用和巖漿作用有控制作用。一般性斷裂:規模較小,常常是橫切隆起,凹陷的斷裂組,遙感影

16、像特征仍比較明顯。推覆(逆、沖)斷裂:這是工作區內較典型的斷裂,深不足1km,延展較大,可能與旋卷構造或伸展構造有關。區域性斷裂特征蘇錫(黃姑)斷裂:北西向展布,斜切工作區,重力場為一明顯梯度帶。區內長大于190km,主斷面傾向北東,具張扭性,左旋(如圖1)。圖1蘇錫(黃姑)斷裂剖面圖該斷裂可能屬金山川沙斷裂帶匹配的轉換斷裂,產生在中晚元古代(?)。加里東期東升西降;印支期東段平靜,西段(吳江以西,蘇錫段)與湖蘇斷裂共軛,其結點處深達上地幔,產生無錫、蘇州西部巖漿房;燕山期東段控制火山巖活動,西段為侵入活動。張渚洛社斷裂(江南斷裂北段):從宜興張渚、徐舍(前黃盆地北東緣)至無錫洛社,經蘇錫斷裂

17、左形平移,從常州龍虎塘至江陰利港過江進靖江境內。區內長90km。HQ13線斷裂面顯示傾向北西,大地電磁測深-20-30km,東側高阻板狀塊體向北西斜插至下地殼。大斷裂特征:江陰沿江斷裂:大致呈東西向展布,長約100km,航磁呈正常場,江陰長江大橋勘探孔巖芯破碎,推斷系張性斷裂,向北傾。東北塘長涇斷裂:主要構造形跡見于無錫北東部,東北塘鎮至江陰長涇鎮,北東向,全長大于22km,為祝塘凹陷南側的邊界斷裂,據HQ13線資料,斷裂屬于湖蘇斷裂有關的伸展構造,切割深度7-8km,沿結晶基底走滑推覆長度約80km。查橋嚴家橋斷裂:屬東北塘長涇斷裂的組合斷裂,分布在東北塘長涇斷裂的南側,相距8km,北東向可

18、見長度大于10km,東北端見嚴家橋石英二長巖侵位,切割深度7-8km,沿結晶基底走滑,推覆長度約60km。離墨山螺螄山斷裂:總體呈近東西向展布,長15km,寬5km左右。由一系列近東西走向的正斷層及巖脈群組成。北側斷層及巖脈都向北傾,南側斷層及巖脈都向南傾,傾角較大,構成“地壘”構造。一般斷裂:除上述大斷裂,區域斷裂外,一般性斷裂密度較大,主要有兩組,北西向一組(橫向斷裂)更為發育,切割隆凹、切割新近系前所有地層,以張扭為主,且控制新近系沉積盆地及新近紀玄武巖局部噴發,蘇錫斷裂北東側的北西斷裂(湖塘里姚家巷斷裂、八士蕩口斷裂、堰橋鴻聲斷裂)切割深度可能斷至下地殼。錢橋冠嶂山斷裂:位于梅園背斜之

19、軸部,自錢橋至徐巷長約7km,向南西延入太湖。據太湖水上地震物探結果,可能過太湖至冠嶂山。該斷裂具有寬達400500m的斷層破碎帶,帶內觀山組石英砂巖產狀凌亂,巖石破碎,破裂巖、糜棱巖等構造巖,礫石磨園度好,多為次園狀。斷裂屬背斜縱張斷裂,但在后期左行壓擠作用下,破裂面多呈舒緩波狀,局部具片理化和硅化。陽山藕塘斷裂:東西向展布,長約9km,被北西向斷裂平移,由藕塘、新瀆、陽山和牛郎山四條斷裂組成,向南傾,以逆沖為主,破碎帶數米,可能系張渚洛社斷裂的派生斷裂,控制了上侏羅統的火山巖分布。祝塘練塘斷裂:走向300°310°,長約25km。該斷裂北西部控制了嚴家橋巖體,與和尚殿斷

20、裂、虞山斷裂共同控制了羊尖虞山間的晚白堊世盆地,該斷裂屬盆地西南側邊界斷裂,呈張性,左行平移,平移距約500m左右,并且切割了NE向斷裂。2.2.3.2 埋藏的基巖面形態特征復雜的區域地質構造作用,使得廣闊平原區基巖面在一定的深度區間內,表現出較大的起伏變化,成為無錫市地質環境背景條件評價中,最不能忽視的重要因素。由于該背景特征不僅影響第四紀地層的厚度和巖性結構,含水層的發育分布等也與此密切相關,同時還直接影響到地面沉降的不均勻性,地裂縫災害也因此而發生。地處江南斷裂和湖蘇斷裂之間的無錫塊段,相對兩側隆起,分布有較高的片狀山丘,在平原區基巖面埋深也明顯變淺,一般在160m深度以內表現出較大的起

21、伏變化。其間受蘇錫斷裂及其它次級斷裂切割控制,又可進而分列出斷凸和斷凹。江陰北半部、無錫東北部以及大運河以南沿太湖地帶,都展布有斷裂構造邊界控制的斷凸地塊。而在江陰南部和滬寧沿線二側地帶,則為相對的斷凹。斷凸區多為印支褶皺基底,基巖面埋藏深度一般在120m以內,起伏變化大,潛山發育。斷凹區,多為白堊系紅層基底,基巖面起伏變化較小,一般在140-170m之間,成為控制中更新世古河道發育的主要因素。但在斷凸斷凹相間部位,基巖面易陡變,常發育斷層崖。2.2.3.3 地震據歷史記載,自276年至2005年,無錫市共發生有感地震48次,總體來講,震級較低,但宜興市曾發生過5級地震。規劃區周邊地震活動較為

22、頻繁,近三十年周圍發生的幾次地震,如1974年4月22日溧陽發生5.5級地震,1979年7月9日溧陽發生6級地震,1984年5月21日南黃海發生5.25級地震,1990年2月10日常熟太倉交接地區發生5.1級地震等,當發生地震時,無錫震感較強,表明受外地鄰區的地震影響較大。根據中國地震動參數區劃圖(GB183062001),無錫市抗震設防烈度為6-7度,設計基本地震加速度值為0.05-0.10g。2.3 第四紀地質2.3.1影響第四紀沉積的主要因素區內第四紀地層廣泛分布,厚度由小于20m-200m不等,自西南往東北總體呈現薄厚薄厚薄的變化趨勢,反映無錫市特定空間條件下的變化規律。基底構造的繼承

23、性差異沉降運動,對本區第四紀沉積一直發揮著主導作用。它不僅塑造了前第四紀末的古地貌格架,而且還以持續緩慢沉降影響本區,致使無錫市地面高程不斷降低,由地勢較高的山丘谷地向高亢平原進而演化成湖沼洼地平原,這是主導區內第四系沉積環境發生重大轉變的重要影響因素。氣候冷暖交替引起的海平面頻繁升降,也是直接影響本區第四紀沉積又一重要因素。據較多鉆孔揭露的第四紀地層巖性和測試資料分析,晚更新世,隨著全球氣候的轉暖,海平面的上升,本區處于海侵波及范圍,海侵海退一直影響著本區,海岸線西遷一次比一次縱深。長江谷地第四紀時期的南遷,為本區第四紀沉積物提供了豐富的物源, 同時還塑造了長江下游流域地貌形態,它與海洋共同

24、作用控制和改造了本區的第四紀沉積環境,尤其在中更新世以后,對比長江異地物源和本地物源形成的沉積物,其巖性綜合特征上均有明顯的差異。2.3.2 “三大沉積單元”反映出的沉積過程和沉積規律依據其巖性成因、物質組成、分布等綜合特征,可將區內第四紀地層清晰地劃分為三個大的沉積單元體,下部:以雜色粘土夾含礫砂層為主,水平方向上變化復雜,為地區性水動力條件下的河湖相近源沉積,其沉積時代相當于更新世早期;中部:突顯區域性大河流作用,一般由黃色調粘性土和較厚的灰色砂層組成,在大范圍內較穩定反映“二元結構”特征,沉積物源主要依賴古長江搬運,標志古長江已強烈影響至本區,泥砂豐富,沉積較迅速;上部:灰色夾灰黃色粘土

25、、粉質粘土、粉細砂,層序變化清晰,其中灰色層位水平層理發育,多具“千層餅”狀結構特征,巖性很松軟,富含海相有孔蟲、介形蟲化石,反映本區平原已完全進入海平面升降變幅范圍內,系海洋作用強烈的長江河口地區形成的一套海陸交互相沉積,其沉積時代相當于更新世晚期及全新世。三大套地層的沉積,清楚地反映無錫市第四紀期間區域沉積環境條件的總演變規律。2.3.3第四紀地層據以往研究成果,區內第四紀地層自下而上劃分如下(表2):表2 第四紀地層劃分及綜合特征表 下更新統(Qp1)根據沉積物巖性結構特征和古氣候變化,本區在局部低凹地段僅見下更新統上段。(Qp13)地層分布:巖性顯示河湖相沉積特征。上部為黃褐、棕黃色粉

26、質粘土,含鐵錳質結核和少量鈣質結核,其中夾有粘質粉土薄層,局部見水平層理,厚度一般5-10m。下部為灰色夾灰黃色中細砂、含礫中粗砂,分選性較好,厚度小于10m。 中更新統(Qp2)該統在本區發育分布較廣,主要受區域性大河流作用控制,為一套規律性非常清晰的古河道相沉積地層,在平面展布上具汊支多、河道闊廣特征。厚度一般為40-80m,厚度變化隨沉積古地貌而定,在古河床區一般達25-50m,在近山體地帶或河間地段,相應變淺變薄,厚度多在10-25m之間。沉積物雖遭受后期一定程度的沖刷破壞,頂界埋深變化較大,但地層結構在井下剖面中仍保存比較完整。剖面上顯示特有的上細下粗古河道型“二元結構”特征,上段主

27、要為灰黃、黃褐色粉質粘土夾粘質砂土,一般為可塑狀態,可見水平層理,含較多淡水螺殼類化石,系河湖相或泛濫相沉積;下段為較厚的灰色中細砂、中粗砂,分布比較穩定,局部含磨圓度較好的細小礫石,稍密,分選較好,具水平層理,在垂向上常見2-4個粗細正韻律變化。在古河道二側為相對較窄的古漫灘地帶,巖性明顯變細,一般為厚度不大的粉質粘土夾薄層粉細砂。 上更新統(Qp3)晚更新世,本區全面進入海進海退沉積序列,形成了一套多層狀疊置的以灰色為主的沉積物。根據地層巖性成因和沉積間斷,并結合測年、孢粉、微古測試資料,將該統分為上、下兩段。下段(Qp31):一般分布在24-40m深度間,厚度14-16m,以濱海沼澤相為

28、主,巖性為灰色粉質粘土夾薄層粉砂,軟塑狀,富含廣鹽性有孔蟲,如厚壁卷轉蟲、希望蟲等。上段(Qp32):該段由二個陸相層夾一海相層組成,可劃分為上、中、下三部分:下部(Qp32-1):區內較廣泛分布,巖性主要為棕黃色雜青灰色粘土、粉質粘土,硬可塑狀,局部夾粉細砂薄層。含鐵錳質結核和鈣質結核。頂界深度一般18-40m,厚度4-21m。中部(Qp32-2):較廣泛分布于全區。巖性主要為灰至深灰色粉質粘土,局部地段含淤質土,微薄層理發育,具“千層餅”結構特征,其間夾有粉細砂。因受后期侵蝕性沖刷破壞,頂界深度自西南往北東方向梯狀增加,厚度變化于10-25m之間。上部(Qp32-3):較廣泛分布,并多出露

29、地表。巖性主要為棕黃雜青灰色粉質粘土,頂部多有一層不厚的青灰色段,可塑至硬塑狀,普遍含鐵錳質結核和鈣質結核。 全新統(Qh)由于本區上更新統黃褐色粉質粘土(Qp32-3)較廣泛出露地表,全新統主要以暗溝、暗塘、暗浜相局部發育分布,但在錫西、東部鵝湖以及宜興徐舍等地以全新世中晚期為主的湖沼積相堆積比較穩定,厚度一般在3m以內,但在前洲一帶可達10-16m。巖性以淤質粘土為主,局部夾泥炭層, 14C測年都在1000-2000a之間。2.4 水文地質2.4.1地下水類型及水文地質特征本區地下水類型較多,埋藏條件復雜,而且空間分布很不均勻,具有較明顯的地域性特征。根據地下水賦存介質,地下水可分為松散巖

30、類孔隙水、碳酸鹽巖類巖溶水及基巖裂隙水三大類型。平原區以松散巖類孔隙水為主,垂向上多層疊置。第四系松散沉積物下發育多處隱伏碳酸鹽巖塊段,分布有裂隙溶洞水。基巖山區及孤山殘丘周邊,以基巖裂隙水為主。2.4.1.1 松散巖類孔隙水江陰市、無錫市區根據含水砂層的成因時代、埋藏分布、水力聯系及水化學特征,松散巖類孔隙水自上而下可依次劃分為:孔隙潛水含水層(組)、孔隙第承壓含水層(組)、孔隙第承壓含水層(組)、孔隙第承壓含水層(組)。A、孔隙潛水含水層(組) 區內普遍分布,由全新世和晚更新世湖積、沖湖積相灰色、黃褐色粘土、粉質粘土、粉質砂土組成。含水層厚度一般由小于4m到15m不等。由于受沉積環境控制,

31、含水層巖性以粘性土為主,透水性差,單井涌水量一般3-10m3/d。多為民井開采,用于洗滌。潛水含水層處于相對的開放環境中,積極參與水圈交替過程,水位埋深季節性變化于0.5-2m之間,水質較為復雜,多為淡水,水化學類型主要為HCO3-NaCa和HCO3Cl-NaCa型。 B、孔隙第承壓含水層(組)主要分布在市區東南部碩放、后宅、東港以及江陰市南部和西北部,含水砂層主要由晚更新世沖積、沖洪積相的灰黃色、灰色粉質砂土、粉砂、細砂組成,呈多層狀結構特點。頂板埋深一般6-15m,總體來講,西部淺,東部深。含水層厚度變化較大,一般2-20m,江陰市西北部、錫山區東港及坊前碩放一帶大于20m。富水性與砂層厚

32、度之間表現出明顯的正相關,在江陰市西北部、錫山區東港及坊前碩放一帶富水性較好,單井涌水量超過500m3/d,沿江一帶可達1000 m3/d,中部一帶富水性較差,單井涌水量多小于100m3/d,余之大部地區基本缺失。水位埋深一般2-10m。大部地區為淡水,僅在中部有小范圍微咸水分布。水化學類型較簡單,多為HCO3-CaNa、HCO3-Na和HCO3-NaCa型。C、孔隙第承壓含水層(組)主要由中更新世長江古河道沉積砂層組成,含水層的分布嚴格受古河道發育規律控制,除環太湖低山丘陵區及一些孤山殘丘周圍缺失外,全區皆有分布。古長江自常州方向進入本區后分為2支,南支由洛社、石塘灣至錢橋北,然后進入市區北

33、部,向南東方向延伸,經東亭、坊前、碩放、后宅進入蘇州境內;北支進入江陰市后又從本區東港一帶進入常熟境內。含水層巖性在古河床部位以中細砂、中粗砂、含礫粗砂為主,厚30-50m,鉆孔揭露的最大厚度為58.9m;在河漫灘及邊緣部位,含水層巖性以細砂、粉砂為主,局部夾粉質砂土,粘粒成分增高,含水砂層厚度變薄,厚5-30m,至基巖山區尖滅。含水層頂板埋深在江陰西部、市區中西部一般小于80m,蕩口、鵝湖、碩放一帶一般大于100m,其余廣大地區多在80-100m之間。富水性受古河道分布的控制,在古河床部位,富水性好,水量豐富,單井涌水量一般大于1000m3/d;在河漫灘部位,由于含水層厚度薄,顆粒細,富水程

34、度差,單井涌水量一般100-1000 m3/d;河漫灘邊緣近山前地帶則小于100 m3/d。第承壓含水層是江陰市、無錫市區主要開采層,已形成區域性水位降落漏斗。禁采前水位埋深普遍大于50m,石塘灣、洛社、玉祁等鎮,水位埋深已超過80m,致使含水層處于疏干開采狀態;禁采后,水位得以恢復,但仍保持較大值,大部地區水位埋深仍超過50m。該含水層地下水水質較好,多為HCO3-Na和HCO3-NaCa型淡水。圖1-12 孔隙第承壓含水砂層厚度分布圖D、孔隙第承壓含水層(組)主要分布在利港、申港、東港、羊尖、鴻山等地,含水層為早更新世沖積、沖洪積相沉積物。圖1-13 孔隙第承壓含水砂層厚度分布圖利港、申港

35、一帶含水砂層厚度總體由東南向西北增厚,沉積結構由東南部的多層狀漸變為西北部的單厚層狀,頂板埋深因后期侵蝕沖刷作用發生變化,一般變化在100-150m之間,巖性以中、中粗砂為主,厚10-30m,單井涌水量為1000-2000m3/日,在申港以北與第承壓含水砂層趨向連通,水質為HCO3Ca·Na型淡水。東港、羊尖、鴻山等地當時為丘崗地形,大部分地區基巖裸露,僅在局部山前和山間盆地有粗碎屑物質沉積。巖性以中細砂為主,頂板埋深136-147m,含水層厚度3-16m,水量較豐富,單井涌水量一般500-1000 m3/d。第承壓水在區內開采量較小,因其與第承壓水聯系密切,其水位埋深受第承壓水水位

36、影響,相差不大。宜興市主要分布于宜興市北部平原地區,自上而下可依次劃分為,孔隙潛水含水層(組)及孔隙承壓含水層(組)。A、孔隙潛水含水層(組)區內除裸露的基巖山丘外,均有分布。由全新世和晚更新世沖湖積、沖洪積地層組成。含水層厚度10-20m,由于受沉積環境控制,含水層巖性以粘性土為主,局部夾粘質粉砂和粉質砂土。透水性差,單井涌水量一般小于10m3/d,只有局部沖洪積物堆積的谷地,富水性較好,單井涌水量可達10-50 m3/d。多為民井開采,用于洗滌。水位埋深受微地貌條件制約,平原區一般1-2m,山間谷地1m左右,山前丘崗地帶可達3-5m。水質較為復雜,多為淡水,水化學類型主要為HCO3-NaC

37、a和HCO3Cl-NaCa型。 B、孔隙承壓含水層(組)主要分布在宜溧公路以北的平原區,由更新世沖湖積或沖積相地層組成,巖性以粉砂、粉細砂為主,間夾有薄層狀粉質粘土或粉質砂土,含一定的泥質成分。頂板埋深30-45m,砂層厚度一般10-20m,東北部大于20m。由淺到深一般可分為三個夾層:第一夾層埋深30-45m,巖性為粉細砂,厚5-15m不等;第二夾層埋深55-72m,巖性為粉細砂、細砂,厚3-13m不等;第三夾層埋深80-90m,巖性為細砂,厚2-5m不等。三個夾層狀砂層形成于不同的時代,具有各自的分布發育規律,總體上由西南向東北方向層次增多,每層砂層均在不同部位向南部趨向尖滅。西北部的新建

38、和東北部的和橋、閘口、萬石、南漕、分水等鄉鎮,含水砂層多層狀結構明顯,總厚大于15m,單井涌水量300-1000m3/d;緊鄰其南緣,自北東向南西方向,含水層組以第一夾層為主,厚10-15m左右,單井涌水量100-300m3/d;潘家壩徐舍宜豐紅塔新莊一線以南及屺 亭、芳橋、都山、楊巷附近,含水砂層趨向尖滅,單井涌水量均小于100m3/d。地下水水位埋深大部地區在10m以淺,受人工開采影響,在西北部新建以及東北部分水、南漕一帶各自形成一個一定規模的水位降落漏斗,最低水位埋深分別為30m、41m。水質較好,多為礦化度小于1g/l的HCO3NaCa和HCO3Na型水。2.4.1.2 碳酸鹽巖類巖溶

39、水區內碳酸鹽巖類露頭較少,除宜興的張渚、湖父、芳橋及錫山的厚橋嵩山有露頭出露外,其余均為第四系松散層所覆蓋。據資料揭示,全區共有15個碳酸鹽巖類裂隙溶洞水塊段,分布在江陰的山觀、南閘、月城、周莊以及市區堰橋、錫北、查橋、厚橋、錢橋、胡埭、濱湖、華莊和宜興張渚、湖父、芳橋等地,總面積507.5km2。含水巖組主要由三疊系、二疊系、石炭系灰巖地層構成,各塊段巖溶、構造裂隙發育,埋藏深度不一,由小于10m至170m不等,單井涌水量一般介于100-1000 m3/d,在巖溶發育的張性斷裂帶附近,單井涌水量可大于1000 m3/d。水位埋深各地不一,由小于10m到53m不等。水質良好,多為HCO3-Na

40、、HCO3- Ca或HCO3-NaCa型淡水。2.4.1.3基巖裂隙水區內基巖裂隙水主要有構造裂隙水及風化裂隙水兩種。前者含水層以志留系一泥盆系石英砂巖為主,主要分布于南部山區及北部沿江丘陵區,地下水賦存在構造裂隙中,單井涌水量一般在100-500m3/d;后者巖性主要為花崗巖類,地下水賦存于風化裂隙中,單井涌水量一般小于50m3/d。總體來講,水質較好,為HCO3-Ca·Mg、HCO3-Na型淡水,但局部地段鐵離子超標。2.4.2 地下水補、逕、排條件2.4.2.1松散巖類孔隙水 孔隙潛水含水層(組)本區地處亞熱帶濕潤氣候帶,雨量充沛、地勢平坦,有利于大氣降水和農田灌溉水入滲補給。

41、但地表水與潛水關系比較復雜,天然狀態下,存在互補關系,即豐水期地表水補給潛水、枯水期潛水補給地表水;在基巖與松散沉積物接觸地帶,基巖水以側向逕流的形式補給潛水。潛水接受補給后一般由山前向平原,由高處往低處緩慢逕流。由于區內地形坡降極小,粘性土滲透性又差,故潛水逕流強度微弱。潛水的排泄方式主要有蒸發、枯水期泄入地表水體、民井開采。在承壓水流場受人為開采強烈干擾后,也激化了潛水對深層水的越流補給。 孔隙承壓含水層(組)區內孔隙承壓水主要接受上部潛水越流補給和側向徑流補給,補給強度一般比較微弱;天然條件下水力坡度小,徑流緩慢,但再開采條件下,可產生以開采井為中心的匯集或徑流;人工開采為主要排泄方式。

42、A、孔隙第承壓含水層(組)天然狀態下, 第承壓水一般向上越流補給潛水,但現狀中,這種天然狀態早已被打破,人為開采作用已激化潛水對第承壓水有強烈的補給作用;另外在基巖與松散層交界處,第承壓含水層可受到基巖裂隙水的側向補給。第承壓含水層逕流條件較好。天然狀態下,由于水力坡度較小,地下水逕流緩慢,開采條件下,地下水由周邊向開采中心逕流。排泄途徑局部以人工開采為主,其它地段則越流補給深部承壓水。B、孔隙第承壓含水層(組)在天然狀態下第承壓水水頭高于第承壓水,向上越流排泄式補給第承壓水。受歷史強烈開采影響,第承壓水的補給來源主要有以下幾項:垂向越流補給:歷史上,區內主要開采第承壓水,其水位最低,在水頭壓

43、力差作用下,不僅第承壓水越流補給第承壓水,第承壓水也以頂托越流形式補給第承壓水。基巖地下水補給:有兩種補給途逕,一是在基巖與松散層接觸處,基巖水直接側向滲透補給第承壓水;二是局部地段承壓含水砂層直接覆蓋在基巖面上,下部基巖水頂托補給上部第承壓水,其中以灰巖塊段最為明顯。釋水補給:在強開采區存在上覆粘性土層及含水砂層本身的壓密釋水補給,這部分水量在地下水開采量中占有不小的比例。局部地區在95年前有人工回灌補給。第承壓含水層導水性較強,逕流條件良好,逕流強度主要受開采因素控制,在水頭差作用下易于產生由周邊向漏斗中心匯流。但由于各地含水砂層巖性及厚度存在差異,地下水的逕流也呈多樣性,一般在含水砂層顆

44、粒較粗,厚度較大地區,地下水滲透性好,在相同水力坡度下逕流速度相對較大。該層地下水的主要排泄途徑是人工開采。C、孔隙第承壓含水層(組)第承壓含水層埋藏較深,是區內補給條件相對較差的含水層,經分析其補給項主要是區外側向逕流及底部頂托式微弱補給,受直接或間接上層水開采影響,逕流方向和性質與第承壓水相似,但逕流速度較小。排泄途徑主要為人工開采以及排泄式補給第承壓水。2.4.2.2碳酸鹽巖類巖溶水碳酸鹽巖類巖溶水因埋藏較深,上部一般由數米至一百余米的第四系松散層覆蓋,具有一定的封閉條件,主要依賴于零星出露的基巖孤山體,間接得到大氣降水和地表水的補給,大氣降水和地表水通過各種復雜途徑,由高向低滲流,最終進入含水層中。其排泄途徑主要以泉的形式排泄,或直接補給山前地帶的孔隙水,部分地段以人工開采的形式排泄。2.4.2.3基巖裂隙水基巖裂隙水主要在基巖裸露區,沿構造裂隙、層間裂隙及風化裂隙,接受大氣降水入滲補給及地表水體的側向滲漏補給。逕流條件受地形、構造裂隙發育程度控制。在淺部風化裂隙發

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