無錫市地質(zhì)背景概況

1、無錫市地質(zhì)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(jīng)濟(jì)中心城市和重點(diǎn)旅游城市之一。工作區(qū)范圍包括江陰市、宜興市2個(gè)縣級(jí)市和崇安區(qū)、北塘區(qū)、南長區(qū)、濱湖區(qū)、惠山區(qū)、錫山區(qū)、新區(qū)7個(gè)區(qū)，地理坐標(biāo)北緯31°0732°02、東徑119°33120°38，總面積4627.46 km2。無錫市屬北亞熱帶潮濕區(qū)，受季風(fēng)環(huán)流影響，形成的氣候特點(diǎn)是：四季分明，氣候溫存，雨水充分，日照充分，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(qū)內(nèi)多年平均降水量1048 mm，降水的年際、

2、季節(jié)變化較大，最大降雨量可達(dá)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(zhì)環(huán)境背景2.1地形地貌在長期的地殼持續(xù)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(tài)展布。宜興南部基巖廣泛暴露，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(qū)群峰之冠；市區(qū)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；除此之外的寬敞地區(qū)均為地勢低平的沉積平原，高程一般低于5 m，局部為負(fù)地形。后經(jīng)

3、城市建設(shè)、興修水利、設(shè)閘排水、整修圩堤，已成為建設(shè)用地和良田。2.1.1 地貌進(jìn)展簡史區(qū)內(nèi)地貌形態(tài)經(jīng)受多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)而形成，印支運(yùn)動(dòng)主要表現(xiàn)為猛烈的褶皺運(yùn)動(dòng)，形成了一系列的褶皺隆起和坳陷，奠定了本區(qū)地形外貌的基礎(chǔ)。 燕山期升降差異運(yùn)動(dòng)把握了中生代以后的沉積，區(qū)內(nèi)大多數(shù)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(fā)生了火山噴發(fā)積累作用，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(fā)積累地貌。早第三紀(jì)，受喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)影響，繼承了老構(gòu)造運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，宜興南部低山丘陵區(qū)持續(xù)上升，受猛烈的風(fēng)化剝蝕作用，表現(xiàn)為剝蝕夷平；北部平原區(qū)以緩慢沉降為主，并接受下第三系碎屑巖沉積

4、。晚第三紀(jì)時(shí)期，內(nèi)動(dòng)力作用明顯減弱，因而對(duì)早期形成的地貌進(jìn)行剝蝕和改造漸漸衰減。 第四紀(jì)地質(zhì)時(shí)期，地殼仍以垂直升降運(yùn)動(dòng)為主，但外動(dòng)力作用加強(qiáng)，在冷暖氣候的作用下，消滅了2-3次的海陸變遷，北部長江也以不同形式影響至本區(qū)，并漸漸形成了現(xiàn)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(tài)。2.1.2 地貌分區(qū)及特征依據(jù)地貌成因和形態(tài)類型的差異，全區(qū)可劃分為低山丘陵構(gòu)造剝蝕區(qū)、太湖沖湖積平原區(qū)和長江三角洲沖積平原區(qū)。依據(jù)次一級(jí)地貌形態(tài)、成因和高程等特征，又可分為七個(gè)亞區(qū)。2.1.2.1低山丘陵剝蝕構(gòu)造區(qū)依據(jù)山體形態(tài)和出露位置分為低山丘陵、殘丘、孤島三個(gè)地貌亞區(qū)。低山丘陵低山丘陵主要分布在宜

5、興南部、市區(qū)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。受褶皺斷裂把握，組成物主要為志留系、泥盆系砂巖以及三疊系灰?guī)r，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(shù)山坡大于35°，局部達(dá)50-60°。張渚、湖父盆地巖溶地貌發(fā)育，多見石芽、溶溝、溶槽、溶洞、落水洞等。市區(qū)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(gè)北東、北北東向的“Y”型環(huán)繞太湖，是本區(qū)主

6、要構(gòu)造剝蝕丘陵山區(qū)。山體大部分由泥盆紀(jì)石英砂巖構(gòu)成，多為地層產(chǎn)狀比較和緩的單斜斷塊山體，海拔一般200m，惠山三茅峰可達(dá)328.98m，其次山軍嶂山231m。山體走向多數(shù)為北東、北北東向，其間連續(xù)性差，似斷非斷，模糊相連。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(fā)育；北坡比較平緩，坡度一般15-20°。江陰境內(nèi)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(fēng)化力量較強(qiáng)。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(qū)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?guī)r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(fā)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。島上基巖暴露，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(qū)依據(jù)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(gè)地貌亞區(qū)。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(qū)，毗鄰于沖湖平原區(qū)，地面相對(duì)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(zhì)粘土，含鐵錳結(jié)核。由

8、于面狀沖刷作用，水土流失現(xiàn)象普遍。沖湖平原分布于市區(qū)寬敞平原帶以及宜興東北部和西北部。區(qū)內(nèi)地勢低平，地面高程一般2.5-5m。地表以晚更新統(tǒng)和全新統(tǒng)沖湖積成因的黃色粘土、粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)砂土為主。湖沼積平原主要分布于玉祁石塘灣一帶、馬山人工積累區(qū)、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(fù)地形。河流密布，縱橫交叉，形成網(wǎng)格狀水系，漬害較重。組成物為全新統(tǒng)，深黑色、灰黑色淤泥質(zhì)土和淤泥層較發(fā)育。2.1.2.3 長江三角洲沖積平原區(qū)分布于江陰北部沿江一帶。區(qū)內(nèi)地勢平坦，地面標(biāo)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(zhì)粘土、粉質(zhì)砂土。2.2

9、基巖地質(zhì)2.2.1 地層本區(qū)地層隸屬于揚(yáng)子地層區(qū)下?lián)P子地層及江南地層分區(qū)，中志留系至晚白堊系地層發(fā)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(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造背斜的核部，構(gòu)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(qū)的陸區(qū)陽山、惠山及太湖沿岸，宜興市的南部山區(qū)等，余之地段的基巖多被第四系松散層掩蓋。據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及鉆孔揭露，區(qū)內(nèi)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(dòng)及火成巖區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)主要發(fā)生在

10、燕山期，該時(shí)期既有巖漿的侵入，又有火山的噴發(fā)作用，喜馬拉雅山期僅有小規(guī)模的火山噴發(fā)，其活動(dòng)在空間上受北北東向和東西向構(gòu)造把握。燕山期火成巖主要分布在區(qū)內(nèi)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(qū)中部的安陽山、獅子山以及南部山區(qū)的百腳山屏風(fēng)山一帶亦有發(fā)育分布；隱伏巖體則主要分布在北塘、安鎮(zhèn)、張涇和嚴(yán)家橋等地帶，形成于燕山期的其次次侵入。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(jié)理。2.2.3斷裂構(gòu)造與地震2.2.3.1斷裂構(gòu)造依據(jù)斷裂的規(guī)模和波及深度，

11、大致可劃分為區(qū)域性（深）斷裂，大斷裂和一般斷裂。區(qū)域性斷裂：切穿下地殼（硅鋁層）深達(dá)上地幔（硅鎂層）、把握地體的邊界斷裂，對(duì)沉積作用、巖漿活動(dòng)有直接的把握作用。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(jì)巖石地層簡表界系組代號(hào)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(shù)層玄武巖，粗玄巖 。 古近系阜寧組Ef>68灰白、淺紫色細(xì)砂巖、粉砂巖。產(chǎn)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(zhì)，粗安質(zhì)凝灰?guī)r，角礫巖，角礫熔巖，安山巖。侏羅系黃尖組J3h>1025上部：流紋質(zhì)、英安質(zhì)、安山質(zhì)凝灰角礫巖，晶屑凝灰?guī)r、熔結(jié)角礫巖、玻屑晶屑凝灰?guī)r，沉凝灰?guī)r中含硅化木；下部：安山玢巖、集塊角礫巖、流紋質(zhì)凝灰?guī)r、沉積礫巖。 大黃山組J3d>2000流紋巖、凝灰?guī)r、輝石石英粗安巖和輝石石英粗安質(zhì)集塊角礫熔巖云臺(tái)山組J3y167凝灰質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)頁巖龍王山組J3l>31上段：角礫凝灰?guī)r、晶屑凝灰?guī)r；下段：角閃石英粗安巖和角閃石英粗安質(zhì)集塊角礫熔巖西橫山組J3x<139泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、角礫巖三疊系黃馬青組T2h>157上部暗紫色細(xì)砂巖，粉砂巖；下部青

13、灰色鈣質(zhì)泥巖，泥灰?guī)r，粉砂質(zhì)泥巖，粉砂巖。 青龍組T1q>465灰色厚、薄層灰?guī)r，泥質(zhì)灰?guī)r，白云質(zhì)灰?guī)r，鮞狀灰?guī)r夾鈣質(zhì)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?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、結(jié)晶灰?guī)r，含Paleofusulina sp.等化石。 龍?zhí)督MP23l374550深灰色粉砂巖，細(xì)砂巖，泥巖互層夾砂質(zhì)灰?guī)r及煤，中部灰?guī)r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(zhì)頁巖夾粉砂巖、局部有灰?guī)r透鏡體棲霞組P1q180灰黑，深灰色中

14、厚層狀灰?guī)r，含燧石結(jié)核及有機(jī)質(zhì)；下部灰黑色碳質(zhì)頁巖，鈣質(zhì)泥巖。 石炭系船山組C3c>37淺灰白色厚層狀石灰?guī)r，具球狀結(jié)構(gòu)，含生物碎屑，溶洞發(fā)育黃龍組C2h120淺灰色大理巖，下部為灰質(zhì)白云巖，白云質(zhì)灰?guī)r，底部石英質(zhì)底礫巖，含F(xiàn)usulina sp.化石。高驪山組C1g13-88雜色粉細(xì)砂、石英砂巖、頁巖、粉砂質(zhì)泥巖，局部夾煤線泥盆系擂鼓臺(tái)組D3C1l88淺灰、紫灰泥質(zhì)粉砂巖，細(xì)砂巖，夾砂質(zhì)粘土；下部夾褐黃色灰?guī)r，泥質(zhì)灰?guī)r，鈣質(zhì)灰?guī)r。觀山組D3g148灰白色厚層狀中粗粒石英砂巖，上部紫色粉砂質(zhì)泥巖夾石英砂巖，含石英礫，產(chǎn)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(xì)粒石英砂巖互層，夾粉砂巖，泥巖；下部產(chǎn)Sinacanthus fancansis化石。墳頭組S1f>486灰、深灰色泥質(zhì)粉砂質(zhì)泥巖，泥巖，泥質(zhì)細(xì)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(xì)晶灰?guī)r、硅質(zhì)巖大斷裂：切穿上地殼深達(dá)康氏（conr）面，是區(qū)域性斷裂的派生與配套斷裂，或把握地體內(nèi)次級(jí)構(gòu)造單元的邊界斷裂。地球物理場和遙感影像均有肯定顯示，地史上某一階段對(duì)沉積作用和巖漿作用有把握作用。一般性斷裂：規(guī)模較小，經(jīng)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(qū)內(nèi)較典型的斷裂，深不足1km，延展較大，可能與旋卷構(gòu)造或伸展構(gòu)造有關(guān)。區(qū)域性斷裂特征蘇錫（黃姑）斷裂：北西向展布，斜切工作區(qū)，重力場為一明顯梯度帶。區(qū)內(nèi)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(zhuǎn)換斷裂，產(chǎn)生在中晚元古代（？）。加里東期東升西降；印支期東段安靜，西段（吳江以西，蘇錫段）與湖蘇斷裂共軛，其結(jié)點(diǎn)處深達(dá)上地幔，產(chǎn)生無錫、蘇州西部巖漿房；燕山期東段把握火山巖活動(dòng)，西段為侵入活動(dòng)。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(jīng)蘇錫斷裂

17、左形平移，從常州龍虎塘至江陰利港過江進(jìn)靖江境內(nèi)。區(qū)內(nèi)長90km。HQ13線斷裂面顯示傾向北西，大地電磁測深-20-30km，東側(cè)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裂開，推斷系張性斷裂，向北傾。東北塘長涇斷裂：主要構(gòu)造形跡見于無錫北東部，東北塘鎮(zhèn)至江陰長涇鎮(zhèn)，北東向，全長大于22km，為祝塘凹陷南側(cè)的邊界斷裂，據(jù)HQ13線資料，斷裂屬于湖蘇斷裂有關(guān)的伸展構(gòu)造，切割深度7-8km，沿結(jié)晶基底走滑推覆長度約80km。查橋嚴(yán)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(cè)，相距8km，北東向可

18、見長度大于10km，東北端見嚴(yán)家橋石英二長巖侵位，切割深度7-8km，沿結(jié)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(cè)斷層及巖脈都向北傾，南側(cè)斷層及巖脈都向南傾，傾角較大，構(gòu)成“地壘”構(gòu)造。一般斷裂：除上述大斷裂，區(qū)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(fā)育，切割隆凹、切割新近系前全部地層，以張扭為主，且把握新近系沉積盆地及新近紀(jì)玄武巖局部噴發(fā)，蘇錫斷裂北東側(cè)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(jù)太湖水上地震物探結(jié)果，可能過太湖至冠嶂山。該斷裂具有寬達(dá)400500m的斷層裂開帶，帶內(nèi)觀山組石英砂巖產(chǎn)狀凌亂，巖石裂開，裂開巖、糜棱巖等構(gòu)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，裂開面多呈舒緩波狀，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，裂開帶數(shù)米，可能系張渚洛社斷裂的派生斷裂，把握了上侏羅統(tǒng)的火山巖分布。祝塘練塘斷裂：走向300°310°，長約25km。該斷裂北西部把握了嚴(yán)家橋巖體，與和尚殿斷

20、裂、虞山斷裂共同把握了羊尖虞山間的晚白堊世盆地，該斷裂屬盆地西南側(cè)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(tài)特征簡單的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造作用，使得寬敞平原區(qū)基巖面在肯定的深度區(qū)間內(nèi)，表現(xiàn)出較大的起伏變化，成為無錫市地質(zhì)環(huán)境背景條件評(píng)價(jià)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(jì)地層的厚度和巖性結(jié)構(gòu)，含水層的發(fā)育分布等也與此親密相關(guān)，同時(shí)還直接影響到地面沉降的不均勻性，地裂縫災(zāi)難也因此而發(fā)生。地處江南斷裂和湖蘇斷裂之間的無錫塊段，相對(duì)兩側(cè)隆起，分布有較高的片狀山丘，在平原區(qū)基巖面埋深也明顯變淺，一般在160m深度以內(nèi)表現(xiàn)出較大的起

21、伏變化。其間受蘇錫斷裂及其它次級(jí)斷裂切割把握，又可進(jìn)而分列出斷凸和斷凹。江陰北半部、無錫東北部以及大水道以南沿太湖地帶，都展布有斷裂構(gòu)造邊界把握的斷凸地塊。而在江陰南部和滬寧沿線二側(cè)地帶，則為相對(duì)的斷凹。斷凸區(qū)多為印支褶皺基底，基巖面埋藏深度一般在120m以內(nèi)，起伏變化大，潛山發(fā)育。斷凹區(qū)，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，成為把握中更新世古河道發(fā)育的主要因素。但在斷凸斷凹相間部位，基巖面易陡變，常發(fā)育斷層崖。2.2.3.3 地震據(jù)歷史記載，自276年至2005年，無錫市共發(fā)生有感地震48次，總體來講，震級(jí)較低，但宜興市曾發(fā)生過5級(jí)地震。規(guī)劃區(qū)周邊地震活動(dòng)較為

22、頻繁，近三十年四周發(fā)生的幾次地震，如1974年4月22日溧陽發(fā)生5.5級(jí)地震，1979年7月9日溧陽發(fā)生6級(jí)地震，1984年5月21日南黃海發(fā)生5.25級(jí)地震，1990年2月10日常熟太倉交接地區(qū)發(fā)生5.1級(jí)地震等，當(dāng)發(fā)生地震時(shí)，無錫震感較強(qiáng)，表明受外地鄰區(qū)的地震影響較大。依據(jù)中國地震驚參數(shù)區(qū)劃圖（GB183062001），無錫市抗震設(shè)防烈度為6-7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05-0.10g。2.3 第四紀(jì)地質(zhì)2.3.1影響第四紀(jì)沉積的主要因素區(qū)內(nèi)第四紀(jì)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(xiàn)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(guī)律?；讟?gòu)造的繼承

23、性差異沉降運(yùn)動(dòng)，對(duì)本區(qū)第四紀(jì)沉積始終發(fā)揮著主導(dǎo)作用。它不僅塑造了前第四紀(jì)末的古地貌格架，而且還以持續(xù)緩慢沉降影響本區(qū)，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(jìn)而演化成湖沼凹地平原，這是主導(dǎo)區(qū)內(nèi)第四系沉積環(huán)境發(fā)生重大轉(zhuǎn)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(qū)第四紀(jì)沉積又一重要因素。據(jù)較多鉆孔揭露的第四紀(jì)地層巖性和測試資料分析，晚更新世，隨著全球氣候的轉(zhuǎn)暖，海平面的上升，本區(qū)處于海侵波及范圍，海侵海退始終影響著本區(qū)，海岸線西遷一次比一次縱深。長江谷地第四紀(jì)時(shí)期的南遷，為本區(qū)第四紀(jì)沉積物供應(yīng)了豐富的物源, 同時(shí)還塑造了長江下游流域地貌形態(tài)，它與海洋共同

24、作用把握和改造了本區(qū)的第四紀(jì)沉積環(huán)境，尤其在中更新世以后，對(duì)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(guī)律依據(jù)其巖性成因、物質(zhì)組成、分布等綜合特征，可將區(qū)內(nèi)第四紀(jì)地層清楚地劃分為三個(gè)大的沉積單元體，下部：以雜色粘土夾含礫砂層為主，水平方向上變化簡單，為地區(qū)性水動(dòng)力條件下的河湖相近源沉積，其沉積時(shí)代相當(dāng)于更新世早期；中部：突顯區(qū)域性大河流作用，一般由黃色調(diào)粘性土和較厚的灰色砂層組成，在大范圍內(nèi)較穩(wěn)定反映“二元結(jié)構(gòu)”特征，沉積物源主要依靠古長江搬運(yùn)，標(biāo)志古長江已猛烈影響至本區(qū)，泥砂豐富，沉積較快速；上部：灰色夾灰黃色粘土

25、、粉質(zhì)粘土、粉細(xì)砂，層序變化清楚，其中灰色層位水平層理發(fā)育，多具“千層餅”狀結(jié)構(gòu)特征，巖性很松軟，富含海相有孔蟲、介形蟲化石，反映本區(qū)平原已完全進(jìn)入海平面升降變幅范圍內(nèi)，系海洋作用猛烈的長江河口地區(qū)形成的一套海陸交相互沉積，其沉積時(shí)代相當(dāng)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(jì)期間區(qū)域沉積環(huán)境條件的總演化規(guī)律。2.3.3第四紀(jì)地層據(jù)以往爭辯成果，區(qū)內(nèi)第四紀(jì)地層自下而上劃分如下（表2）：表2 第四紀(jì)地層劃分及綜合特征表 下更新統(tǒng)（Qp1）依據(jù)沉積物巖性結(jié)構(gòu)特征和古氣候變化，本區(qū)在局部低凹地段僅見下更新統(tǒng)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(zhì)粘土，含鐵錳質(zhì)結(jié)核和少量鈣質(zhì)結(jié)核，其中夾有粘質(zhì)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(xì)砂、含礫中粗砂，分選性較好，厚度小于10m。 中更新統(tǒng)（Qp2）該統(tǒng)在本區(qū)發(fā)育分布較廣，主要受區(qū)域性大河流作用把握，為一套規(guī)律性格外清楚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(qū)一般達(dá)25-50m，在近山體地帶或河間地段，相應(yīng)變淺變薄，厚度多在10-25m之間。沉積物雖患病后期肯定程度的沖刷破壞，頂界埋深變化較大，但地層結(jié)構(gòu)在井下剖面中仍保存比較完整。剖面上顯示特有的上細(xì)下粗古河道型“二元結(jié)構(gòu)”特征，上段主

27、要為灰黃、黃褐色粉質(zhì)粘土夾粘質(zhì)砂土，一般為可塑狀態(tài)，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(xì)砂、中粗砂，分布比較穩(wěn)定，局部含磨圓度較好的細(xì)小礫石，稍密，分選較好，具水平層理，在垂向上常見2-4個(gè)粗細(xì)正韻律變化。在古河道二側(cè)為相對(duì)較窄的古漫灘地帶，巖性明顯變細(xì)，一般為厚度不大的粉質(zhì)粘土夾薄層粉細(xì)砂。 上更新統(tǒng)（Qp3）晚更新世，本區(qū)全面進(jìn)入海進(jìn)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。依據(jù)地層巖性成因和沉積間斷，并結(jié)合測年、孢粉、微古測試資料，將該統(tǒng)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(zhì)粘土夾薄層粉砂，軟塑狀，富含廣鹽性有孔蟲，如厚壁卷轉(zhuǎn)蟲、期望蟲等。上段（Qp32）：該段由二個(gè)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(qū)內(nèi)較廣泛分布，巖性主要為棕黃色雜青灰色粘土、粉質(zhì)粘土，硬可塑狀，局部夾粉細(xì)砂薄層。含鐵錳質(zhì)結(jié)核和鈣質(zhì)結(jié)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(qū)。巖性主要為灰至深灰色粉質(zhì)粘土，局部地段含淤質(zhì)土，微薄層理發(fā)育，具“千層餅”結(jié)構(gòu)特征，其間夾有粉細(xì)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(zhì)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(zhì)結(jié)核和鈣質(zhì)結(jié)核。 全新統(tǒng)（Qh）由于本區(qū)上更新統(tǒng)黃褐色粉質(zhì)粘土（Qp32-3）較廣泛出露地表，全新統(tǒng)主要以暗溝、暗塘、暗浜相局部發(fā)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積累比較穩(wěn)定，厚度一般在3m以內(nèi)，但在前洲一帶可達(dá)10-16m。巖性以淤質(zhì)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(zhì)2.4.1地下水類型及水文地質(zhì)特征本區(qū)地下水類型較多，埋藏條件簡單，而且空間分布很不均勻，具有較明顯的地域性特征。依據(jù)地下水賦存介質(zhì)，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(qū)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(fā)育多處隱伏碳酸鹽巖塊段，分布有裂隙溶洞水?；鶐r山區(qū)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(qū)依據(jù)含水砂層的成因時(shí)代、埋藏分布、水力聯(lián)系及水化學(xué)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(qū)內(nèi)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(zhì)粘土、粉質(zhì)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(huán)境把握，

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(duì)的開放環(huán)境中，樂觀參與水圈交替過程，水位埋深季節(jié)性變化于0.5-2m之間，水質(zhì)較為簡單，多為淡水，水化學(xué)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(qū)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(zhì)砂土、粉砂、細(xì)砂組成，呈多層狀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。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(qū)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(xiàn)出明顯的正相關(guān)，在江陰市西北部、錫山區(qū)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(dá)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(qū)基本缺失。水位埋深一般2-10m。大部地區(qū)為淡水，僅在中部有小范圍微咸水分布。水化學(xué)類型較簡潔，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(yán)格受古河道發(fā)育規(guī)律把握，除環(huán)太湖低山丘陵區(qū)及一些孤山殘丘四周缺失外，全區(qū)皆有分布。古長江自常州方向進(jìn)入本區(qū)后分為2支，南支由洛社、石塘灣至錢橋北，然后進(jìn)入市區(qū)北

33、部，向南東方向延長，經(jīng)東亭、坊前、碩放、后宅進(jìn)入蘇州境內(nèi)；北支進(jìn)入江陰市后又從本區(qū)東港一帶進(jìn)入常熟境內(nèi)。含水層巖性在古河床部位以中細(xì)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(xì)砂、粉砂為主，局部夾粉質(zhì)砂土，粘粒成分增高，含水砂層厚度變薄，厚5-30m，至基巖山區(qū)尖滅。含水層頂板埋深在江陰西部、市區(qū)中西部一般小于80m，蕩口、鵝湖、碩放一帶一般大于100m，其余寬敞地區(qū)多在80-100m之間。富水性受古河道分布的把握，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(xì)，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(qū)主要開采層，已形成區(qū)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(zhèn)，水位埋深已超過80m，致使含水層處于疏干開采狀態(tài)；禁采后，水位得以恢復(fù)，但仍保持較大值，大部地區(qū)水位埋深仍超過50m。該含水層地下水水質(zhì)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(jié)構(gòu)由東南部的多層狀漸變?yōu)槲鞅辈康膯魏駥訝?，頂板埋深因后期侵蝕沖刷作用發(fā)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(zhì)為HCO3Ca·Na型淡水。東港、羊尖、鴻山等地當(dāng)時(shí)為丘崗地形，大部分地區(qū)基巖暴露，僅在局部山前和山間盆地有粗碎屑物質(zhì)沉積。巖性以中細(xì)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(qū)內(nèi)開采量較小，因其與第承壓水聯(lián)系親密，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(qū)，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(qū)內(nèi)除暴露的基巖山丘外，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(huán)境把握，含水層巖性以粘性土為主，局部夾粘質(zhì)粉砂和粉質(zhì)砂土。透水性差，單井涌水量一般小于10m3/d，只有局部沖洪積物積累的谷地，富水性較好，單井涌水量可達(dá)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(qū)一般1-2m，山間谷地1m左右，山前丘崗地帶可達(dá)3-5m。水質(zhì)較為簡單，多為淡水，水化學(xué)類型主要為HCO3-NaC

37、a和HCO3Cl-NaCa型。 B、孔隙承壓含水層（組）主要分布在宜溧大路以北的平原區(qū)，由更新世沖湖積或沖積相地層組成，巖性以粉砂、粉細(xì)砂為主，間夾有薄層狀粉質(zhì)粘土或粉質(zhì)砂土，含肯定的泥質(zhì)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(gè)夾層：第一夾層埋深30-45m，巖性為粉細(xì)砂，厚5-15m不等；其次夾層埋深55-72m，巖性為粉細(xì)砂、細(xì)砂，厚3-13m不等；第三夾層埋深80-90m，巖性為細(xì)砂，厚2-5m不等。三個(gè)夾層狀砂層形成于不同的時(shí)代，具有各自的分布發(fā)育規(guī)律，總體上由西南向東北方向?qū)哟卧龆?，每層砂層均在不同部位向南部趨向尖滅。西北部的新?/p>

38、和東北部的和橋、閘口、萬石、南漕、分水等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，含水砂層多層狀結(jié)構(gòu)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、楊巷四周，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(qū)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(gè)肯定規(guī)模的水位降落漏斗，最低水位埋深分別為30m、41m。水質(zhì)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(qū)內(nèi)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掩蓋。據(jù)資料揭示，全區(qū)共有15個(gè)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(qū)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?guī)r地層構(gòu)成，各塊段巖溶、構(gòu)造裂隙發(fā)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(fā)育的張性斷裂帶四周，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(zhì)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(qū)內(nèi)基巖裂隙水主要有構(gòu)造裂隙水及風(fēng)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(qū)及北部沿江丘陵區(qū)，地下水賦存在構(gòu)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(fēng)化裂隙中，單井涌水量一般小于50m3/d。總體來講，水質(zhì)較好，為HCO3-Ca·Mg、HCO3-Na型淡水,但局部地段鐵離子超標(biāo)。2.4.2 地下水補(bǔ)、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(qū)地處亞熱帶潮濕氣候帶，雨量充分、地勢平坦，有利于大氣降水和農(nóng)田澆灌水入滲補(bǔ)給。

41、但地表水與潛水關(guān)系比較簡單，自然狀態(tài)下，存在互補(bǔ)關(guān)系，即豐水期地表水補(bǔ)給潛水、枯水期潛水補(bǔ)給地表水；在基巖與松散沉積物接觸地帶，基巖水以側(cè)向逕流的形式補(bǔ)給潛水。潛水接受補(bǔ)給后一般由山前向平原，由高處往低處緩慢逕流。由于區(qū)內(nèi)地形坡降微小，粘性土滲透性又差，故潛水逕流強(qiáng)度微弱。潛水的排泄方式主要有蒸發(fā)、枯水期泄入地表水體、民井開采。在承壓水流場受人為開采猛烈干擾后，也激化了潛水對(duì)深層水的越流補(bǔ)給。 孔隙承壓含水層（組）區(qū)內(nèi)孔隙承壓水主要接受上部潛水越流補(bǔ)給和側(cè)向徑流補(bǔ)給，補(bǔ)給強(qiáng)度一般比較微弱；自然條件下水力坡度小，徑流緩慢，但再開采條件下，可產(chǎn)生以開采井為中心的匯合或徑流；人工開采為主要排泄方式。

42、A、孔隙第承壓含水層（組）自然狀態(tài)下, 第承壓水一般向上越流補(bǔ)給潛水，但現(xiàn)狀中，這種自然狀態(tài)早已被打破，人為開采作用已激化潛水對(duì)第承壓水有猛烈的補(bǔ)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(cè)向補(bǔ)給。第承壓含水層逕流條件較好。自然狀態(tài)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(bǔ)給深部承壓水。B、孔隙第承壓含水層（組）在自然狀態(tài)下第承壓水水頭高于第承壓水，向上越流排泄式補(bǔ)給第承壓水。受歷史猛烈開采影響，第承壓水的補(bǔ)給來源主要有以下幾項(xiàng)：垂向越流補(bǔ)給：歷史上，區(qū)內(nèi)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(bǔ)給第承壓水，第承壓水也以頂托越流形式補(bǔ)給第承壓水。基巖地下水補(bǔ)給：有兩種補(bǔ)給途逕，一是在基巖與松散層接觸處，基巖水直接側(cè)向滲透補(bǔ)給第承壓水；二是局部地段承壓含水砂層直接掩蓋在基巖面上，下部基巖水頂托補(bǔ)給上部第承壓水，其中以灰?guī)r塊段最為明顯。釋水補(bǔ)給：在強(qiáng)開采區(qū)存在上覆粘性土層及含水砂層本身的壓密釋水補(bǔ)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(qū)在95年前有人工回灌補(bǔ)給。第承壓含水層導(dǎo)水性較強(qiáng)，逕流條件良好，逕流強(qiáng)度主要受開采因素把握，在水頭差作用下易于產(chǎn)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(qū)，地下水滲透性好，在相同水力坡度下逕流速度相對(duì)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(qū)內(nèi)補(bǔ)給條件相對(duì)較差的含水層，經(jīng)分析其補(bǔ)給項(xiàng)主要是區(qū)外側(cè)向逕流及底部頂托式微弱補(bǔ)給，受直接或間接上層水開采影響，逕流方向和性質(zhì)與第承壓水相像，但逕流速度較小。排泄途徑主要為人工開采以及排泄式補(bǔ)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(shù)米至一百余米的第四系松散層掩蓋，具有肯定的封閉條件，主要依靠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(bǔ)給，大氣降水和地表水通過各種簡單途徑，由高向低滲流，最終進(jìn)入含水層中。其排泄途徑主要以泉的形式排泄，或直接補(bǔ)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暴露區(qū)，沿構(gòu)造裂隙、層間裂隙及風(fēng)化裂隙，接受大氣降水入滲補(bǔ)給及地表水體的側(cè)向滲漏補(bǔ)給。逕流條件受地形、構(gòu)造裂隙發(fā)育程度把握。在淺部風(fēng)化裂隙發(fā)育、地形坡度較大地帶，一般由山前向溝谷做平面運(yùn)動(dòng)；在深部往往受構(gòu)造裂隙發(fā)育程度把握，沿構(gòu)造帶運(yùn)動(dòng)。排泄方式主要有：以下降泉的形式溢出地表、側(cè)向補(bǔ)給孔隙水