Question

含水系统及其统序

Answer 1

西湖凹陷由钻探揭露的最老地层是第三系始新统八角亭组岩浆岩，其上是始新统平湖组至第四系东海群共八个层组，总厚度在4000m以上，层组最厚的逾千米以上，而最薄的仅百余米。从地质记录上看，这套沉积岩为不同色调和各种粒度的砂岩、泥岩互层，有的层段夹有煤层，且层数较多。例如:平湖一井平湖组夹有84层煤层，累加厚度达68.5m。新生界碎屑岩通常岩性多变，结构复杂，西湖凹陷亦不例外，且被浩瀚的海水覆盖，石油钻探过程中能获得的水文地质资料通常较匮乏。西湖凹陷仅有的是平湖组、花港组和龙井组三个层组的水化学、地层压力、温度和岩石样品薄片鉴定资料，以及钻井地质录井和地球物理探测资料。那么，西湖凹陷厚达数千米的碎屑岩应划分几个含水系统。以下根据实际地质情况而论之。

1.沉积层沉积相的差别

始新统平湖组和第四系东海群分别为半封闭海湾相和浅海相沉积，上新统三潭组上部为海陆过渡相沉积，其他层组均为陆相沉积。根据沉积相的显著差别，可将平湖组、东海群和三潭组上部沉积层与其上覆和下伏的渐新统、中新统沉积层加以分开。因为起始于海相与陆相沉积层的同生沉积成因水化学(初始化学)存在本质的差别。沉积层的初始化学是度量其在地史进程中演化成为深层水现代化学变质程度的依据，是划分含水系统的重要依据之一。

2.构造运动发生的时期

始新统平湖组是西湖凹陷断陷阶段海相沉积的产物，在其沉积末发生玉泉运动使凹陷隆升，形成了沉积间断，导致平湖组沉积层经历了侵蚀、剥蚀期。凹陷自渐新世至中新世进入拗陷阶段，连续沉积了渐新统和中新统一套陆相沉积层，直至中新世末发生了规模更大、影响深远的龙井运动，凹陷再度隆升，致使上中新统柳浪组遭受强烈的侵蚀和剥蚀，残存厚度较薄。之后又进入区域沉降阶段，堆积了海陆过渡相与海相第四系东海群沉积层。两次构造运动造成的沉积间断，导致始新统与渐新统、中新统与上新统、第四系沉积层在地史过程中经历的后生水文地质环境和作用具有本质的区别。

3.沉积层岩性的特点

渐新统花港组和中新统龙井组是个连续沉积的陆相沉积层，但花港组以冲积成因为主，湖盆规模很小，沉积物颗粒较粗;而龙井组沉积时水域扩大，湖相沉积规模较大，冲积物分布规模减小，其下部有煤层和顶部夹有海侵层。在花港组顶部存在着褐红色的泥岩，且分布广泛和稳定，该层也是花港组与龙井组分层的标志层，其水文地质意义实质上构成了花港组与龙井组水力联系的相对隔层，因此可将它们分为两个含水系统。

4.深层水化学的特征

根据各深层水现代化学测试资料表明，龙井组的水浓度最小，花港组比平湖组的浓度要低;龙井组、花港组为陆相沉积层，但水的现代浓度均比其同生沉积水的浓度高，花港组的增值幅度为最大，但按其宏量离子比值仍反映了大陆水的特性，表明它们均经历了不同程度的浓缩盐化、正向变质作用。平湖组水现代浓度比同生沉积水的亦呈不同程度的增高，但按其宏量离子比值均显示了大陆水的特性，表明其在地史过程中既经历了稀释淡化的反向变质，又经历了浓缩盐化的正向变质作用。因此，这三层水的现代化学的形成与其后生水文地球化学作用各自具有鲜明的特殊性。

5.沉积层的空间分布形态

西湖凹陷经历了两次地壳运动，导致各层组发生形变，加剧了岩层的弯曲程度，加之断裂作用导致局部地段层位错动和断开，造成了在空间上呈现凸凹相间分布的几何形态，但在总体上各沉积层在空间上依然是一个连续分布的整体，具有统一的水压性质。

基于上述，可将研究目的层平湖组、花港组和龙井组分为三个含水系统来研究;玉泉组和柳浪组、三潭组和第四系东海群依次分为两个含水系统，鉴于水化学、水动力等资料空白，难以开展研究。