含水層與含水層之間也有各種各樣的空間組合形式。下面就來討論含水層與含水層之間的組合關(guān)系。

分布在廣大的近期沉降的河谷、平原及盆地的第四紀(jì)和第三紀(jì)松散沉積物中間的含水層極其復(fù)雜，這些沉積物的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、巖性多變；地面上可直接觀察到的有價(jià)值的地質(zhì)及水文地質(zhì)現(xiàn)象不多，大部分地質(zhì)、水文地質(zhì)資料靠勘探和水文地質(zhì)試驗(yàn)取得；

并且這些沉積物中間的含水層與隔水層層次眾多，它們之間又常常具有一定的相聯(lián)關(guān)系；含水層與隔水層的邊界有的與沉積層的地質(zhì)結(jié)構(gòu)具有十分密切的關(guān)系，但也常常遇到不少跨越不同地質(zhì)沉積結(jié)構(gòu)，相互具有一定水文地質(zhì)聯(lián)系的含水層系統(tǒng)。因此，我們有必要對(duì)這種具有一定水文地質(zhì)聯(lián)系的含水層系統(tǒng)給予專門的術(shù)語，以期有利于深入討論這一課題。

松散沉積物中含水層系統(tǒng)的描述，過去已有不少學(xué)者進(jìn)行過探討，并提出了不少專用術(shù)語，我們認(rèn)為采用“含水巖組”這一術(shù)語較好。含水巖組就是指具有統(tǒng)一的水力聯(lián)系和一定的水化學(xué)特征的多層含水層的空間組合。由定義可知，構(gòu)成含水巖組的基本條件應(yīng)該由三方面組成：

第一是各含水層之間應(yīng)具有明顯的水力聯(lián)系，即含水巖組內(nèi)部的水力系統(tǒng)是連續(xù)的；

其次應(yīng)具有明顯的水化學(xué)特點(diǎn)，以區(qū)別于相鄰含水巖組，即一個(gè)含水巖組中各含水層中的地下水常常是屬于同一水文地球化學(xué)場(chǎng)作用下的產(chǎn)物；

最后是一個(gè)含水巖組中的各個(gè)含水層、隔水層、半含水層在地質(zhì)上常常屬于某一地層單位(但在少數(shù)情況下也可以跨越地質(zhì)年代或沉積物的成因類型).

下面，對(duì)這三個(gè)條件分別加以詳細(xì)地討論。

1.含水巖組內(nèi)部各個(gè)含水層應(yīng)該具有統(tǒng)一的水力學(xué)聯(lián)系。

含水層內(nèi)部地下水的水力學(xué)聯(lián)系主要指含水層內(nèi)任一點(diǎn)的水壓力與相鄰點(diǎn)是連續(xù)的，即含水層內(nèi)部存在一個(gè)統(tǒng)一的水壓力系統(tǒng)。如果地下水以一定速度而流動(dòng)，則在一個(gè)含水巖組范圍內(nèi)可以繪制空間連續(xù)的等水壓線圖，并且它們的壓力水頭從補(bǔ)給區(qū)向排泄區(qū)，或從上游向下游逐漸減??；如果地下水不運(yùn)動(dòng)，那么這些等水壓面就和靜水壓力連通器一樣成為與高程一致的水平面。絕大多數(shù)含水巖組中的地下水盡管它的流動(dòng)速度不大，但總是在不斷地流動(dòng)，所以總可以測(cè)到具一定傾斜的測(cè)壓水面.

測(cè)壓水面的總坡度與含水巖組的補(bǔ)給、流和排泄條件有關(guān)，其坡度的變化與含水層的厚度、巖性有著密切的關(guān)系.一般厚度大、巖性粗的地段，在具相同的地下水流量的條件下，水力坡度就小，反之則大.在相同巖性及含水層厚度的條件下，地下水流強(qiáng)度大即地下水流速大者，水力坡度就大，所以根據(jù)測(cè)壓面的形態(tài)可以分析含水巖組內(nèi)部地下水流強(qiáng)度空間的分布以及含水層巖性、厚度等的變化。

如河北平原第二承壓含水巖組的等水壓線圖對(duì)這種規(guī)律的反映就比較清楚。該含水巖組由多層沖洪積物組成，東部過渡為海相沉積，巖性為中細(xì)砂，含水層總厚度20—50米，底界在深120—300米間變化，時(shí)代大致屬第四紀(jì)上更新世.從該含水巖組的等水壓線圖可以看到，巖組的補(bǔ)給區(qū)計(jì)有三個(gè)，這就是北部永定河沖洪積扇、中部滹陀河沖洪積扇及南部古黃河埋藏沖積扇，這三股地下水流向東、向北最后匯集于河北平原中部，水力坡度大大減小，再向東北方向向渤海排泄。流向與現(xiàn)代地面水流不太一致，這種差異性主要與下伏含水巖組結(jié)構(gòu)及其滲透性展布的方向有關(guān)。

在含水巖組統(tǒng)一的水壓面中間，如果存在中間下凹或隆起的封閉的源或匯，那么就說明有集中穿越含水巖組的越流存在。這種越流由于要穿過較厚的含水層之間的半含水層，所以水頭垂向降落較大，否則在含水巖組等水壓線圖上就不可能顯示出來。

以上我們主要討論的是含水巖組統(tǒng)一的等水壓線圖展布的形式與含水巖組內(nèi)部結(jié)構(gòu)間的關(guān)系，下面再從應(yīng)力場(chǎng)的角度來分析含水巖組水壓力的性質(zhì)。

一般含水巖組內(nèi)部存在著兩種空間應(yīng)力：

一種是含水層骨架內(nèi)部的粒間應(yīng)力，這個(gè)應(yīng)力是統(tǒng)一的地應(yīng)力場(chǎng)的一個(gè)組成部分，它在含水層、隔水層等任一個(gè)地面以下的巖層骨架中均普遍地存在著；

另一種是地下水的水壓力，嚴(yán)格地講，它也是一個(gè)統(tǒng)一的應(yīng)力場(chǎng).但由于地下水在含水層與半含水層或隔水層中存在的形式不同，在半含水層或隔水層中，地下水大部以結(jié)合水的形式出現(xiàn)，結(jié)合水的物理性質(zhì)界于液態(tài)與固態(tài)之間，水分子間的內(nèi)聚力比一般液態(tài)水要大幾個(gè)數(shù)量級(jí)，

所以含水層內(nèi)的水壓力很難通過它進(jìn)行傳遞(只能很緩慢地傳遞)換句話說，水壓力在地下主要通過重力水進(jìn)行傳遞，在同一含水巖組內(nèi)部的各個(gè)含水層間一般均應(yīng)存在重力水的直接聯(lián)系，盡管它們?cè)阢@孔中可以有多個(gè)隔水層相隔開，但是從整個(gè)分布的空間來看，它們?nèi)允窍嗷ミB通的，它們可以保持一個(gè)連續(xù)的水壓力系統(tǒng).

正是由于這兩個(gè)應(yīng)力場(chǎng)的存在，當(dāng)在一個(gè)越流系統(tǒng)中抽水時(shí)，主抽水層中水動(dòng)壓力降低后，這個(gè)降低的水壓力通過抽水層粒間應(yīng)力的傳遞，可以轉(zhuǎn)移到相鄰的半含水層中粒間應(yīng)力的變化上，從而使半含水層產(chǎn)生相應(yīng)的體積調(diào)整.所以含水巖組的水壓力場(chǎng)既是統(tǒng)一的壓力場(chǎng)的一個(gè)部分，又是具有自身獨(dú)立的性質(zhì).

2.含水巖組內(nèi)部的地下水應(yīng)具有一定的水化學(xué)特征。即某一含水巖組的地下水常常屬于一定水文地球化學(xué)場(chǎng)作用下的產(chǎn)物.

一般地說，區(qū)域地下水化學(xué)成分的形成都具有與當(dāng)?shù)刈匀坏乩?地質(zhì)背景條件十分明顯的聯(lián)系，這是不言而喻的，那么作為一個(gè)含水巖組來說是否也會(huì)存在一定的水化學(xué)特點(diǎn)，并與一定水文地球化學(xué)作用相聯(lián)系呢?關(guān)于這一問題的回答也是肯定的。

例如河套平原的松散沉積物從上而下可分出兩段，上部是近代黃河沖積物及大青山山前洪積物；下部屬于較老的湖相堆積，含有不少石膏、芒硝等化學(xué)沉積，并且堆積厚度也較大。這一套內(nèi)陸湖相堆積物形成后，沉積環(huán)境突然改變，在急速的構(gòu)造沉降過程中，又堆積了外流濕潤氣候條件下的沖積洪積物.由于環(huán)境轉(zhuǎn)變較快，上部沉積環(huán)境對(duì)前期沉積物沒有進(jìn)行多大的改造，因此，作為沉積物內(nèi)部水文地球化學(xué)的分界線仍然在兩套沉積物界線附近。這樣就使兩種沉積環(huán)境中保留下來的含水巖組各自保存自身明顯的水化學(xué)特征。

又如在長江下游及蘇北平原中也有類似的情況.據(jù)綜合資料，長江下游一帶，全新世初期有過一次急速的海侵，由于這次海侵，相應(yīng)地在沿海地區(qū)均沉積了一套海相淤泥質(zhì)沉積物，同時(shí)在河流下游相應(yīng)堆積了一套細(xì)粒迵水河谷沼澤相沉積，這些沉積物在長江下游平原均覆蓋在海退式粗碎屑沉積物之上。由于兩者沒有明顯的隔水層相間，所以組成了統(tǒng)一的含水巖組。而在這一含水巖組以下普遍存在一區(qū)域性的隔水層。

據(jù)現(xiàn)有水化學(xué)分析資料，這一與海侵有關(guān)的堆積物構(gòu)成的含水巖組中的地下水，由于當(dāng)時(shí)普遍存在的還原環(huán)境，盡管后期已受多次滲入循環(huán)交替，仍然存在不少亞鐵、六價(jià)砷等還原環(huán)境下積極活動(dòng)的離子成分。因?yàn)橛倌噘|(zhì)沉積物中所含地下水的析出是一個(gè)歷史過程，并不是一次水交替就能完成的，還原沉積環(huán)境向氧化環(huán)境的轉(zhuǎn)變也需相當(dāng)長的一個(gè)時(shí)期.因此較低的氧化還原電位及較高的亞鐵離子成了該含水巖組普遍的水化學(xué)特征。

3.包括在一個(gè)含水巖組中的各個(gè)含水層在地質(zhì)上常常具有一定的成因聯(lián)系，并常常同屬于某一地層單位。

組成一個(gè)含水巖組的各個(gè)含水層間客觀存在的水力聯(lián)系和相同的水化學(xué)特點(diǎn)，其基礎(chǔ)就是它們?cè)谛纬蓵r(shí)往往是同屬一個(gè)地質(zhì)時(shí)代和相近的成因類型，使同一含水巖組內(nèi)的各含水層在空間上存在一定的聯(lián)系，所以含水巖組內(nèi)各個(gè)含水層中的地下水都是相互連通的，這種聯(lián)系可由沉積物的形成過程來說明。

我們知道，各種松散沉積物，不論是沖積、洪積抑或冰積、湖積，在沉積時(shí)總有一個(gè)物質(zhì)的供應(yīng)來源?？拷?yīng)源的地方，沉積物一般較粗；遠(yuǎn)離供應(yīng)源地，沉積物逐漸變細(xì).因此，沉積物粒度在水平方向上普遍存在漸變的特點(diǎn).在一個(gè)連續(xù)的沉積歷史時(shí)期，由于沉積環(huán)境(如氣候等)的逐漸變化或周期變化，使沉積物粒度粗細(xì)發(fā)生變化，因此在沉積物的垂直剖面上也出現(xiàn)粗細(xì)交替變化的層次，形成含水層、隔水層、半含水層，沿水平方向延伸，含水層可以漸變?yōu)楦羲畬樱羲畬右部梢詽u變?yōu)楹畬?，而在一些沉積歷史上有沉積間斷或侵蝕作用的平原地區(qū)，沉積結(jié)構(gòu)常常會(huì)復(fù)雜化，故其中含水巖組的分布也復(fù)雜一些。

當(dāng)?shù)刭|(zhì)歷史上發(fā)生比較明顯的沉積環(huán)境改變時(shí)，說明古地理、古氣候面貌均發(fā)生了較大的變化。由于地質(zhì)沉積環(huán)境的變化普遍存在旋迴性特點(diǎn)，所以使一個(gè)含水巖組與另一個(gè)含水巖組間常?？梢猿霈F(xiàn)比較明顯的分界線，這個(gè)界線往往也就是地層時(shí)代的分界線。如氣候因子的改變，在間冰期常常形成相對(duì)較細(xì)的碎屑沉積物(粘性類沉積)，而冰期可以形成相“寸較粗的沉積.新生代以來，這種冷暖氣候交替周期是普遍存在的，在劃分含水巖組的界線時(shí)可以考慮。