海南岛南部海岸带第四系含水岩组类型划分及其空间结构特征

张航飞，余绍文，王晓林，吴多誉，王 斌

海南岛南部海岸带第四系含水岩组类型划分及其空间结构特征

张航飞1，2，3，余绍文4，王晓林3，5，吴多誉6，王 斌6

（1. 四川省地质矿产勘查开发局二零七地质队，四川 乐山 614000；2. 张金元劳模创新工作室，四川 乐山 614000；3. 海南省地质调查院，海口 570206；4. 中国地质调查局武汉地质调查中心，武汉 430205； 5. 海南省海洋地质资源与环境重点实验室，海口 570206；6. 海南省地质综合勘察院，海口 570206）

研究区第四系松散岩类孔隙潜水含水岩组，划分为滨海堆积层含水岩组、冲洪积层含水岩组和海湾、潟湖沉积层含水岩组3个亚类。滨海堆积层含水岩组和冲洪积层含水岩组多出露地表，海湾、潟湖沉积层含水岩组见于钻孔无露头。滨海堆积层含水岩组富水性中等；三亚河、田独河局部沿岸冲洪积层含水岩组富水性中等，其余地区为贫水；海湾、潟湖沉积层含水岩组含水层不稳定、富水性变化大。第四系松散岩类孔隙潜水可采资源量约为8.30×104m3/d，开采潜力大。研究成果可以为三亚地区地下水资源开发与保护提供基础资料及应对季节性干旱提供技术支撑。

海南岛南部；海岸带；第四系；含水岩组空间结构特征；富水性

本次研究涉及海南岛南部海岸带的“琼东南经济规划建设区1∶5万环境地质调查-高峰幅、马岭市幅1∶5万环境地质调查”和“琼东南经济规划建设区1∶5万环境地质调查-藤桥幅、黎安幅、新村港幅1∶5万环境地质调查”项目。建立研究区第四系含水岩组划分标准，对含水岩组空间结构特征及富水性进行分析和论述，对后续调查工作有借鉴意义。

1 第四系调查研究概况

研究区第四系调查研究始于上世纪50年代，不同单位、不同时期认识不同，划分标准上存在一定差异（张仲英，刘瑞华，韩中远，1987；申立新，1989；彭格林，1990；陈哲培，1998；颜安家，2006；石小蒙，2014）。研究区是华南地区第四系发育较典型地区之一，包括更新世-全新世各期沉积（图1），沉积物类型多样，。

区内第四系主要分布于沿海、沿河及山前地带，地貌为海成阶地、河成阶地和冲洪积平原。下更新统海湾、潟湖沉积层（Q1mcl）无露头，钻孔揭露地层厚0.8～50.4m，下伏新近系望楼港组。中更新统冲洪积层（Q2alp）分布于三亚河流、藤桥河流等两侧，为河流冲洪积，标高10～30m；上更新统滨海堆积层（Q3mr）分布于三亚沿海一带，范围较广，为海成二级阶地，标高8～22 m；全新统滨海堆积层（Q4mr）和冲洪积层（Q4alp）分布于沿海地带及现代河流两侧，为海成一级阶地，可分成一级阶地沙堤沉积（出露标高3～13m）、海漫滩沉积（出露标高1～3m）以及冲洪积沉积三种成因类型。

根据钻孔资料分析，局部山前带风化土厚度大于5.0m，最大厚度超过20.0m，本次把厚度大于5.0 m残积层区域划分为残坡积层覆盖区，厚度小于5.0m区域划为基岩区。第四纪残坡积层覆盖区按“年代+成因+母岩岩性”划分，年代分层较困难，统一为“Q”。

2 第四系含水岩组划分

2.1 含水岩组划分

从以下四方面进行：一是划分含水岩组；二是划分地下水类型；三是根据实际出水量大小进行归并；四是对具有重大供水意义含水岩组单独划分。

图1 三亚地区第四系地质略图

2.2 特殊层位处理

野外调查和钻探发现研究区局部山前带呈不连续状分布“基岩残坡积层孔隙水”，含水层多为砂质粘性土、砾质粘性土、粘土质砂和碎石土等，厚度一般小于10m，水位埋深较深，水量贫乏，不能满足居民分散供水需求。将残坡积层孔隙水直接归并至下部基岩风化裂隙水。

2.3 含水岩组划分标准

结合钻孔野外抽水试验及实验室对含水岩组的颗粒组成、粉粒含量等分析结果，对研究区第四系含水岩组的划分统一了标准（表1）。

通过野外抽水试验及实验室分析结果，当粉粒含量大于20％时，钻孔出水量很小，易造成井孔堆填，作为相对隔水层。粉粒含量5%～20％细砂称为“粉细砂”，划为含水岩组。

表1 研究区第四系含水岩组划分标准

3 含水岩组空间结构特征

除海湾、潟湖沉积层含水岩组外，其它含水岩组多直接出露地表，部分与下伏含水岩组接触，部分与隔水岩组接触。主要接受降雨入渗补给，随地形侧向径流排泄于沟谷和陡坎处；垂直入渗补给下部含水岩组（图2）。

图2 第四系含水岩组平面分布图

3.1 滨海堆积层含水岩组

除局部缺失，一般平行海岸线呈条状分布（图2）。含水岩组由全新统海相堆积层（Q4mr）和上更新统海相堆积层（Q3mr）组成，岩性主要为细砂、中粗砂、砾砂等。含水层多出露地表，顶板标高-12.88～25.17 m，含水层厚1.50～28.65 m，水位埋深0.15～15.10 m。前缘在红塘湾、三亚湾、大东海等地带向南倾斜与海水相接，亚龙湾、海棠湾镇等地带向东倾斜与海水相接。三亚河入海口、榆林港等沿海一带孔隙潜水出现咸化（图3 A-A’剖面），矿化度为2.23～6.67 g/L，为微咸-咸水（古艳艳，王沙沙，2020）；出现过量开采地下水、海水入侵迹象。含水层后缘与冲洪积层含水层、花岗岩风化裂隙水和碎屑岩风化裂隙水相连（图2）。钻孔揭露，含水层下伏多为下更新统或新近系望楼港组（N2）。

滨海堆积层含水岩组的富水性为中等，水量丰富区分布于铁炉港后海村一带，水量贫乏区分布于红塘湾、榆林港一带。全新统砂堤含水层富水性较好，地形由高到低含水层厚度增加，富水性变好，同时代海积砂堤富水性要好于海积阶地。

3.2 冲洪积层含水岩组

分布于三亚河、田独河、藤桥河等沿岸两侧以及滨海堆积平原的后缘地区（图2），由全新统冲洪积层（Q4alp）和中更新统冲洪积层（Q2alp）组成，岩性为细砂、粘土质砂等，局部为砂砾层。含水层出露地表，顶板标高-1.21～22.00 m，含水层厚度1.75～10.51 m，水位埋深0.56～8.18 m。含水层前缘与全新统、上更新统滨海堆积层孔隙潜水相连，后缘主要与花岗岩风化裂隙水相连；钻孔揭露，含水层下伏多为下更新统或新近系望楼港组地层（图3B-B’剖面）。

图3 研究区水文地质剖面图（剖面位置见图2）

全新统冲洪积层含水岩组富水性除三亚河、田独河和藤桥河等局部沿岸富水性较好外，其它地区均贫水（图2），由于与河流水力联系较为密切，离河岸较近地段富水性较好，距离河岸越远，富水性逐渐变差，烧旗沟一带冲会河沿岸地区为咸水（图3 A-A’剖面）；研究区中更新统冲洪积层含水岩组除荔枝沟一带富水性中等外，大部分贫水。

3.3 海湾、潟湖沉积层含水岩组

该含水岩组只见于钻孔，隐伏于中、上更新统和全新统之下，三亚红塘湾、天涯镇、凤凰镇、海棠湾镇一带。含水岩组由下更新统海湾、潟湖沉积层（Q1mcl）组成，岩性为中粗砂、砂砾石、粘土质砂等。上部为粘土、粉质粘土，构成隔水顶板。在槟榔河和红塘盆地等地带由于剥蚀作用缺失该含水层。含水层顶板标高-8.1～16.53 m，厚度3.0～17.97 m，水位埋深0.03～2.85 m。由于含水层不稳定，颗粒、厚度及富水性变化大。多具有微承压性质。富水性较好含水层为中粗砂和粘土质砂（图3 C-C’剖面）。

4 讨论

4.1 地下水资源开发利用与开采潜力

2000年前，当地居民开采地下水为生活供水水源；人工挖掘大口径砖砌圆井分散开采。2000年后，城镇使用自来水作为生活供水源，自来水来自研究区的中小型水库及河流。当前研究区工业基础较薄弱，工业用水量低。地下水主要供农村居民生活生产用水以及种植业等生产用水。

按富水性分级计算得到研究区第四系松散岩类孔隙潜水可采资源量8.30×104m3/d。据现有地下水开采资料统计，松散岩类孔隙潜水开采量2.01×104m3/d，计算地下水潜力系数为4.13，开采盈余6.29×104m3/d，地下水有一定开采潜力。

4.2 地下水资源开发利用与保护建议

（1）在三亚大东海、榆林港等沿海一带，当大量开采地下水，水位大幅度下降时，海水侵入含水层，使地下水咸化（图3 A-A’剖面）。调查发现，三亚湾一带地下水多为酒店开采，出现局部地段潜水咸化和咸化范围扩散等问题。建议加强地下水动态监测与研究，建立分层监测体系，完善监测井网（邱琳，2012）。

（2）本次调查，红塘湾斜地、荔枝沟-田独镇和海棠湾镇等地区新近系松散-半固结岩类孔隙承压水的富水性一般为中等（图3），可进一步开展地下水应急供水水源地论证。

5 结论

（1）研究区第四系含水岩组主要为松散岩类孔隙潜水含水岩组，根据含水岩组成因划分为滨海堆积层含水岩组、冲洪积层含水岩组和海湾、潟湖沉积层含水岩组3个亚类。滨海堆积层含水岩组的富水性主要为中等，冲洪积层含水岩组除三亚河、田独河局部沿岸地区富水性中等，其余地区均为贫水，海湾、潟湖沉积层含水岩组由于含水层不稳定，其富水性变化大。红塘湾、榆林港两侧等地区第四系含水岩组富水性为贫乏，铁炉港后海村一带富水性为丰富，其他地区富水性为中等。

（2）基于“三亚河入海口、榆林港等沿海一带孔隙潜水出现咸化，矿化度为2.23～6.67 g/L，为微咸-咸水”；“烧旗沟一带冲会河沿岸地区为咸水”；出现过量开采地下水、海水入侵迹象”。需在控制含水层水质不变坏，避免海水入侵的环境条件下，适度作分散零量供水水源开发利用。

张仲英，刘瑞华，韩中元．1987．海南岛沿海的第四纪地层[J]．热带地理，7(1)：54-64．

申立新．1989．琼北第四纪地质演化特征[J]．石家庄经济学院学报，12(2)：183-190．

彭格林．1990．海南岛沉积建造特征及大地构造问题[J]．大地构造与成矿学，14(4)：293-303．

陈哲培．1998．海南岛上新世地层特征及岩石地层单位[J]．中国区域地质，17(4)：423-429．

颜家安．2006．海南岛第四纪古生物及生态环境演变[J]．古地理学报，8(1)：103-115．

石小蒙．2014．琼北盆地地热田特征及流量-温度耦合模型研究[D]．江苏：中国矿业大学．

古艳艳，王沙沙．2020．浅析河南省区域地下水化学特征及成因[J]．四川地质学报，40(03)：463-466．

邱琳．2012．江苏南通部分地区深层地下水咸化成因及对策[J]．人民长江，43(1)：52-54．

Type and Characteristics of Spatial Structure of the Quaternary Aquifers in the Coastal Zone of the Southern Hainan Island

ZHANG Hang-fei1,2,3YU Shao-wen4WANG Xiao-lin3,5WU Duo-yu6WANG Bin6

(1-The 207th Geological Team, BGEEMRSP, Leshan, Sichuan 614000; 2-Zhang Jinyuan Labor Model Innovation Studio, Leshan, Sichuan 614000; 3-Hainan Institute of Geological Survey, Haikou 570206; 4- Wuhan Center, CGS, Wuhan 430205; 5-Hainan Key Laboratory of Marine Geological Resources and Environment, Haikou 570206; 6-Hainan Institute of Comprehensive Geological Survey, Haikou 570206)

The Quaternary aquifers in the coastal zone of the southern Hainan Island are littoral sediment, alluvium andsediments of bays and lagoons. The littoral sediment andalluvium are exposed, while the sediments of bays and lagoons are buried. The littoral sediment is moderately water-rich. The fluvial alluvium of the Sanya River and the Tiandu River is also moderately water-rich. The rest of the alluvial deposits are water-poor. Water content of the sediments of bays and lagoons is unstable. The amount of recoverable water resources in the Quaternary aquifers in the coastal zone of the Southern Hainan Island is 8.30×104m3/d.

coastal zone; Quaternary; spatial structure; water-rich property; southern Hainan Island

P534.63

A

1006-0995（2021）04-0531-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2021.04.001

2021-02-24

中国地质调查局武汉地质调查中心资助项目“琼东南经济规划建设区1∶5万环境地质调查”（编号：DD20160259）

张航飞（1990— ），男，湖北潜江人，硕士，工程师，主要从事海岸带综合地质调查领域的工作

吴多誉（1991— ），男，海南临高人，工程师，主要从事水工环地质调查领域的工作