水文地層單元

水文地層單元它描述的是一個或多個具有相同多孔介質特性並充當一個流體動力實體(含水層或弱透水層)的地質單元。

水文地層單元是水平分布範圍相當大的一個地層，它組成一個相當明顯的水文地質系統、完整的地質結構。一個水文地層單元指的是一個建造，或一個建造的部分，或者是具有相似水動力特徵的一組建造，這些相似的特徵使我們能夠劃分出含水層及相關的限制層。

基本介紹

• 中文名：水文地層單元
• 外文名：Hydrological stratigraphic unit
• 套用學科：環境工程
• 適用領域範圍：環境生態
• 劃分方法：鑽井物探法
• 套用：水文地質

簡介

水文地層單元這一說法被廣泛使用。例如，達科他砂岩和其他多個含水層與Pierre頁岩限制單元一起組成一個水文地層單元，而佛羅里達碳酸鹽岩與Hawthorn組 、上覆 Maquoketa頁岩的幾個寒武紀-奧陶紀建造一起也組成了水文地層單元。

水文地層單元的劃分

水文地層單元劃分如圖所示：

劃分水文地層單元的方法

鑽井物探法可用於幫助劃分地層，並作為一種評價水文地質性質的手段。1982年，威廉斯闡述了利用鑽井物探測井曲線，劃分與地層單元相應的水文地層單元。鑽井物探就是把各種感測器置於鑽孔內，用來測定和記錄各種物理參數。所記數據資料被稱為地球物理測井曲線。評價和判譯這些測井曲線，可以確定有關水文地層單元的岩性、幾何形狀、電阻率、地層產狀要素、體積密度、孔隙度、預測滲透係數、含水量和給水度，評價地下水的水源、運動和化學物理性質。地球物理測井最重要的特點之一，就是由於測井的連續性，因而能夠連續評價鑽孔所穿過地層性質的變化。利用岩屑樣品不可能達到上述要求，因為岩屑通常是混雜的，並且在一定時段提取，在孔隙度高的軟岩中的岩心採取率一般不高。

通過判譯地球物理測井曲線圖，可以詳細了解水文地層單元。利用上述測井曲線指導將來布置試驗鑽孔，能夠減少鑽探費用。評價構成地下水良好通道的高滲透係數水文地層單元的連通程度時，把鑽孔數據從垂直和水平方向進行外推十分重要。

核測井

核測井或者說放射性測井就是測定從原子核發出的射線。這種測井方法能夠從充滿任何液體的裸孔或套管孔中採集數據資料，與大多數其他地球物理測井相比有顯著的優點。

這種測井法能夠測量岩層容重的連續變化，可用以確定透水的水文地層單元的位置。但是伽馬測井的調查半徑較小（通過光子回波而獲取數據的區域），因而最適用於無坍塌問題的小直徑鑽孔。

流體和機械測井

從這種測井曲線，除了岩性參數之外，還能夠獲取包括鑽孔和地層內的水運動及其特性等其他重要數據資料。雖然通過直接採樣易於測定流體的特性，但是有關地層內流體的數據卻難以採集，而根據地球物理測井曲線可以對某些流體特性作出判斷。在評價地下含水層時，測定流體參數的測井曲線起重要作用，因為它們能夠反映出水化學變化帶的位置。機械測井曲線能夠反映出鑽孔內水流運動的相對方向，因而可以反映出水文地層單元內或相互之間的水位勢。

電測井

電測井能夠提供有關岩性、水文地層單元厚度、裂隙位置和鑽井內水流運動等數據。可根據鑽孔內的水位差來測定相對滲透係數。當某水文地層單元內地下水的導電性大大高於鑽孔內水的導電性時，電流流動途徑從鑽孔至該地層單元。