无锡市地质背景概况 - 图文

无锡市地质背景概况

1 气候背景

无锡市地处长江下游，东邻苏州，西接常州，北依长江，南靠浙皖，中抱太湖，是全国经济中心城市和重点旅游城市之一。工作区范围包括江阴市、宜兴市2个县级市和崇安区、北塘区、南长区、滨湖区、惠山区、锡山区、新区7个区，地理坐标北纬31°07′—32°02′、东径119°33′—120°38′，总面积4627.46 km。

无锡市属北亚热带湿润区，受季风环流影响，形成的气候特点是：四季分明，气候温和，雨水充沛，日照充足，无霜期长。1月平均气温在2.8℃左右；7月平均气温在28℃左右。全年无霜期220天左右。区内多年平均降水量1048 mm，降水的年际、季节变化较大，最大降雨量可达1738mm以上，降雨多集中在汛期的6-8月，约占全年总降水量的55%左右，汛期降雨形式多为暴雨、阵雨和连阴雨。

2 地质环境背景 2.1地形地貌

在长期的地壳持续性上升、下降以及江河湖海的共同作用下，形成了无锡市以平原为主，低山、残丘为辅的地形地貌特征，地势总体呈西南、北高，中间低的形态展布。宜兴南部基岩广泛裸露，崇山峻岭与冲沟谷地相依分布，最高峰茗岭黄塔顶海拔高度611.5m，为全区群峰之冠；市区西南部和江阴市北部的山丘总体上呈北东、北东东走向,最高峰为惠山的三茅峰，海拔328.98 m；除此之外的广大地区均为地势低平的沉积平原，高程一般低于5 m，局部为负地形。后经城市建设、兴修水利、设闸排水、整修圩堤，已成为建设用地和良田。

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2.1.1 地貌发展简史

区内地貌形态经受多次构造运动而形成，印支运动主要表现为强烈的褶皱运动，形成了一系列的褶皱隆起和坳陷，奠定了本区地形外貌的基础。

燕山期升降差异运动控制了中生代以后的沉积，区内大多数古盆和古凹陷都沉积了巨厚的侏罗系、白垩系以及第三系地层。在安阳山等地还发生了火山喷发堆积作用，填平了一部分古盆和古凹陷，形成了安阳山、狮子山等地的古火山喷发堆积地貌。

早第三纪，受喜马拉雅运动影响，继承了老构造运动性质，宜兴南部低山丘陵区持续上升，受强烈的风化剥蚀作用，表现为剥蚀夷平；北部平原区以缓慢沉降为主，并接受下第三系碎屑岩沉积。晚第三纪时期，内动力作用明显减弱，因而对早期形成的地貌进行剥蚀和改造逐渐衰减。

第四纪地质时期，地壳仍以垂直升降运动为主，但外动力作用加强，在冷暖气候的作用下，出现了2-3次的海陆变迁，北部长江也以不同形式影响至本区，并逐渐形成了现代的冲湖积平原、长江三角洲平原和茗岭、惠山等低山丘陵地貌形态。 2.1.2 地貌分区及特征

根据地貌成因和形态类型的差异，全区可划分为低山丘陵构造剥蚀区、太湖冲湖积平原区和长江三角洲冲积平原区。依据次一级地貌形态、成因和高程等特征，又可分为七个亚区。 2.1.2.1低山丘陵剥蚀构造区

根据山体形态和出露位臵分为低山丘陵、残丘、孤岛三个地貌亚区。

⑴低山丘陵

低山丘陵主要分布在宜兴南部、市区西南部以及江阴北部。 宜兴南部一带山体多呈脉状，山脉连绵不断，走向明显，九里湾山、龙池山一带山体多呈东西向和北东向展布，铜官山、离墨

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山一带山体则多呈南北向和南东向排列。受褶皱断裂控制，组成物主要为志留系、泥盆系砂岩以及三叠系灰岩，海拔高度100-611.5m不等。山地地形起伏较大，山势较陡，坡度一般20-35°，少数山坡大于35°，局部达50-60°。张渚、湖父盆地岩溶地貌发育，多见石芽、溶沟、溶槽、溶洞、落水洞等。

市区低山主要分布在西部的马山—山军 嶂山、摩天岭—舜柯山、惠山、雪浪山—龙王山以及充山等地，山体组成一个北东、北北东向的“Y”型环抱太湖，是本区主要构造剥蚀丘陵山区。山体大部分由泥盆纪石英砂岩构成，多为地层产状比较和缓的单斜断块山体，海拔一般200m，惠山三茅峰可达328.98m，其次山军嶂山231m。山体走向多数为北东、北北东向，其间连续性差，似断非断，隐约相连。山顶多呈尖浑或馒头状，一般沿湖岸边缘的山坡较陡，坡角20-35°，湖蚀港湾发育；北坡比较平缓，坡度一般15-20°。

江阴境内低山主要分布在月城、云亭、华士一带，山体多呈北东或近东西向展布。基岩主要由志留系、泥盆系砂岩组成，抗风化能力较强。山顶多呈尖浑圆状，山坡坡度多大于25°。

⑵残丘

主要为分布于宜兴城南、丁蜀、市区东部以及江阴西部、东北部平原之上的孤丘，呈零星分布。山体一般呈北东向展布，山脊连线不明显，山顶多为浑圆状或馒头状，其组成物多为泥盆系砂岩，次为灰岩及火山岩等。以剥蚀作用为主，在山麓地带多形成了0.2-3m不等的残坡积层，植被发育。

⑶孤岛

主要分布于太湖水域中的孤山小岛，如三山岛、拖山、龟山等。岛上基岩裸露，山顶大多为馒头状，海拔高程20-50m。 2.1.2.2太湖冲湖积平原区

根据第四系松散沉积物类型和地形特征又可分为高亢平原、冲湖平原、湖沼平原三个地貌亚区。

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⑴高亢平原

地势平坦，分布于低山、残丘的山前地带以及江阴大部地区，毗邻于冲湖平原区，地面相对高程5-10m左右，其组成物大多为晚更新世冲积成因的棕黄、黄褐色粉质粘土，含铁锰结核。由于面状冲刷作用，水土流失现象普遍。

⑵冲湖平原

分布于市区广大平原带以及宜兴东北部和西北部。区内地势低平，地面高程一般2.5-5m。地表以晚更新统和全新统冲湖积成因的黄色粘土、粉质粘土、粉质砂土为主。

⑶湖沼积平原

主要分布于玉祁—石塘湾一带、马山人工堆积区、鹅湖以及宜兴徐舍、新庄、官林等地，地面高程一般在1-2.5 m，局部为负地形。河流密布，纵横交错，形成网格状水系，渍害较重。组成物为全新统，深黑色、灰黑色淤泥质土和淤泥层较发育。 2.1.2.3 长江三角洲冲积平原区

分布于江阴北部沿江一带。区内地势平坦，地面标高3-6m不等，地势向长江微倾，地表土层主要为全新世长江漫滩相沉积的粉质粘土、粉质砂土。 2.2 基岩地质 2.2.1 地层

本区地层隶属于扬子地层区下扬子地层及江南地层分区，中志留系至晚白垩系地层发育。地层出露残缺不全，地表出露的地层主要为中志留系茅山组及泥盆系观山组的石英砂岩、粉砂岩、泥岩等，常组成区内褶皱构造背斜的核部，构成低山残丘的景观。主要见于江阴的秦皇山—花山—崎山—定山一线、沿江—君山—黄山—长山一线及中部的毗山、砂山、乌龟山，无锡市区的陆区—阳山、惠山及太湖沿岸，宜兴市的南部山区等，余之地段的基

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岩多被第四系松散层覆盖。据区域地质资料及钻孔揭露，区内基岩地层主要分布有奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系和第三系（表1）。 2.2.2岩浆活动及火成岩

区内岩浆活动主要发生在燕山期，该时期既有岩浆的侵入，又有火山的喷发作用，喜马拉雅山期仅有小规模的火山喷发，其活动在空间上受北北东向和东西向构造控制。

燕山期火成岩主要分布在区内的西南部，即宜兴市的烟山一带，主要岩性为侏罗系龙王山组的安山岩、火山碎屑岩和大王山组的安山岩、英安岩、流纹岩和火山碎屑岩；在市区中部的安阳山、狮子山以及南部山区的百脚山—屏风山一带亦有发育分布；隐伏岩体则主要分布在北塘、安镇、张泾和严家桥等地带，形成于燕山期的第二次侵入。

喜马拉雅山期火成岩仅在宜兴市的都山有小范围的分布，出露面积约0.4 km，岩性为橄榄玄武岩，具柱状节理。 2.2.3断裂构造与地震 2.2.3.1断裂构造

根据断裂的规模和波及深度，大致可划分为区域性（深）断裂，大断裂和一般断裂。

区域性断裂：切穿下地壳（硅铝层）深达上地幔（硅镁层）、控制地体的边界断裂，对沉积作用、岩浆活动有直接的控制作用。莫霍面有起伏变化，重磁物理场特征明显，遥感影像上亦有显示。

表1 无锡市前第四纪岩石地层简表

界 系 新 近 新系 生古 界 近 系

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组 盐城组 阜宁组 代号 Ny Ef 厚度(m) >465 >68 主 要 岩 性 杂色砂砾岩，含砾泥岩，夹数层玄武岩，粗玄岩 。 灰白、浅紫色细砂岩、粉砂岩。产孢粉及Sinocypris funingensis .sp 5

界 系 白 垩 系 组 赤山组 浦口组 朝川组 代号 K2c K2p K1c 黄尖组 中 侏 罗 生 系 界 大黄山组 云台山组 龙王山组 西横山组 三 叠 系 黄马青组 青龙组 长兴组 龙潭组 二 叠 系 堰桥组 孤峰组 栖霞组 古 生 界 船山组 石 炭 系 黄龙组 高骊山组 擂鼓台组 观山组 J3h J3d J3y J3l J3x T2h T1q P3c P2－3l P1y P1g P1q C3c C2h C1g D3C1l D3g 红色粉砂岩。 棕红色（角）砾岩，含砾粉砂岩。 安山质，粗安质凝灰岩，角砾岩，角砾熔岩，安>305 山岩。 上部：流纹质、英安质、安山质凝灰角砾岩，晶屑凝灰岩、熔结角砾岩、玻屑晶屑凝灰岩，沉凝>1025 灰岩中含硅化木； 下部：安山玢岩、集块角砾岩、流纹质凝灰岩、沉积砾岩。 流纹岩、凝灰岩、辉石石英粗安岩和辉石石英粗>2000 安质集块角砾熔岩 167 >31 <139 >157 >465 凝灰质泥岩、粉砂质页岩 上段：角砾凝灰岩、晶屑凝灰岩； 下段：角闪石英粗安岩和角闪石英粗安质集块角砾熔岩 泥质粉砂岩、粉砂岩、角砾岩 上部暗紫色细砂岩，粉砂岩； 下部青灰色钙质泥岩，泥灰岩，粉砂质泥岩，粉砂岩。 灰色厚、薄层灰岩，泥质灰岩，白云质灰岩，鲕状灰岩夹钙质页岩，含Claria Concontrica Eamorphotis sp.等化石。 灰、灰黑色厚层灰岩、白云质灰岩、结晶灰岩，含Paleofusulina sp.等化石。 深灰色粉砂岩，细砂岩，泥岩互层夹砂质灰岩及煤，中部灰岩中含化石Neomisellina sp.等。 厚度(m) >45 >610 主 要 岩 性 泥 盆 系 志 留 系 奥 陶 系 茅山组 坟头组 红花园组 S2m S1f O1h 44－159 374－550 118-31长石砂岩、粉砂岩、泥岩 0 20-40 页岩、硅质页岩夹粉砂岩、局部有灰岩透镜体 灰黑，深灰色中厚层状灰岩，含燧石结核及有机180 质； 下部灰黑色碳质页岩，钙质泥岩。 浅灰白色厚层状石灰岩，具球状结构，含生物碎>37 屑，溶洞发育 浅灰色大理岩，下部为灰质白云岩，白云质灰岩，120 底部石英质底砾岩，含Fusulina sp.化石。 杂色粉细砂、石英砂岩、页岩、粉砂质泥岩，局13-88 部夹煤线 浅灰、紫灰泥质粉砂岩，细砂岩，夹砂质粘土； 88 下部夹褐黄色灰岩，泥质灰岩，钙质灰岩。 灰白色厚层状中粗粒石英砂岩，上部紫色粉砂质泥岩夹石英砂岩，含石英砾，产化石148 Hamatophyton verticillatum；Eolepidodendron Wusihense。 浅灰，紫红色等杂色长石石英砂岩，细粒石英砂1585 岩互层，夹粉砂岩，泥岩；下部产Sinacanthus fancansis化石。 灰、深灰色泥质粉砂质泥岩，泥岩，泥质细砂岩，>486 不等厚互层，含Linguln sp. >812 条带状粉晶、细晶灰岩、硅质岩 6

大断裂：切穿上地壳深达康氏（conr）面，是区域性断裂的派生与配套断裂，或控制地体内次级构造单元的边界断裂。地球物理场和遥感影像均有一定显示，地史上某一阶段对沉积作用和岩浆作用有控制作用。

一般性断裂：规模较小，常常是横切隆起，凹陷的断裂组，遥感影像特征仍比较明显。

推覆（逆、冲）断裂：这是工作区内较典型的断裂，深不足1km，延展较大，可能与旋卷构造或伸展构造有关。

⑴区域性断裂特征

苏锡（黄姑）断裂：北西向展布，斜切工作区，重力场为一明显梯度带。区内长大于190km，主断面倾向北东，具张扭性，左旋（如图1）。

图1苏

锡（黄姑）断裂剖面图

该断裂可能属金山—川沙断裂带匹配的转换断裂，产生在中晚元古代（？）。加里东期东升西降；印支期东段平静，西段（吴江以西，苏锡段）与湖苏断裂共轭，其结点处深达上地幔，产生无锡、苏州西部岩浆房；燕山期东段控制火山岩活动，西段为侵入活动。

张渚—洛社断裂（江南断裂北段）：从宜兴张渚、徐舍（前黄盆地北东缘）至无锡洛社，经苏锡断裂左形平移，从常州龙虎塘至江阴利港过江进靖江境内。区内长90km。HQ—13线断裂面显示倾向北西，大地电磁测深-20～-30km，东侧高阻板状块体向北西斜插至下地壳。

⑵大断裂特征：

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江阴沿江断裂：大致呈东西向展布，长约100km，航磁呈正常场，江阴长江大桥勘探孔岩芯破碎，推断系张性断裂，向北倾。

东北塘—长泾断裂：主要构造形迹见于无锡北东部，东北塘镇至江阴长泾镇，北东向，全长大于22km，为祝塘凹陷南侧的边界断裂，据HQ—13线资料，断裂属于湖苏断裂有关的伸展构造，切割深度7-8km，沿结晶基底走滑推覆长度约80km。

查桥—严家桥断裂：属东北塘—长泾断裂的组合断裂，分布在东北塘—长泾断裂的南侧，相距8km，北东向可见长度大于10km，东北端见严家桥石英二长岩侵位，切割深度7-8km，沿结晶基底走滑，推覆长度约60km。

离墨山—螺蛳山断裂：总体呈近东西向展布，长15km，宽5km左右。由一系列近东西走向的正断层及岩脉群组成。北侧断层及岩脉都向北倾，南侧断层及岩脉都向南倾，倾角较大，构成“地垒”构造。

⑶一般断裂：

除上述大断裂，区域断裂外，一般性断裂密度较大，主要有两组，北西向一组（横向断裂）更为发育，切割隆凹、切割新近系前所有地层，以张扭为主，且控制新近系沉积盆地及新近纪玄武岩局部喷发，苏锡断裂北东侧的北西断裂（湖塘里—姚家巷断裂、八士—荡口断裂、堰桥—鸿声断裂）切割深度可能断至下地壳。

钱桥—冠嶂山断裂：位于梅园背斜之轴部，自钱桥至徐巷长约7km，向南西延入太湖。据太湖水上地震物探结果，可能过太湖至冠嶂山。该断裂具有宽达400—500m的断层破碎带，带内观山组石英砂岩产状凌乱，岩石破碎，破裂岩、糜棱岩等构造岩，砾石磨园度好，多为次园状。断裂属背斜纵张断裂，但在后期左行压挤作用下，破裂面多呈舒缓波状，局部具片理化和硅化。

阳山—藕塘断裂：东西向展布，长约9km，被北西向断裂平移，

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由藕塘、新渎、阳山和牛郎山四条断裂组成，向南倾，以逆冲为主，破碎带数米，可能系张渚—洛社断裂的派生断裂，控制了上侏罗统的火山岩分布。

祝塘—练塘断裂：走向300°—310°，长约25km。该断裂北西部控制了严家桥岩体，与和尚殿断裂、虞山断裂共同控制了羊尖—虞山间的晚白垩世盆地，该断裂属盆地西南侧边界断裂，呈张性，左行平移，平移距约500m左右，并且切割了NE向断裂。 2.2.3.2 埋藏的基岩面形态特征

复杂的区域地质构造作用，使得广阔平原区基岩面在一定的深度区间内，表现出较大的起伏变化，成为无锡市地质环境背景条件评价中，最不能忽视的重要因素。

由于该背景特征不仅影响第四纪地层的厚度和岩性结构，含水层的发育分布等也与此密切相关，同时还直接影响到地面沉降的不均匀性，地裂缝灾害也因此而发生。

地处江南断裂和湖苏断裂之间的无锡块段，相对两侧隆起，分布有较高的片状山丘，在平原区基岩面埋深也明显变浅，一般在160m深度以内表现出较大的起伏变化。其间受苏锡断裂及其它次级断裂切割控制，又可进而分列出断凸和断凹。江阴北半部、无锡东北部以及大运河以南沿太湖地带，都展布有断裂构造边界控制的断凸地块。而在江阴南部和沪宁沿线二侧地带，则为相对的断凹。断凸区多为印支褶皱基底，基岩面埋藏深度一般在120m以内，起伏变化大，潜山发育。断凹区，多为白垩系红层基底，基岩面起伏变化较小，一般在140-170m之间，成为控制中更新世古河道发育的主要因素。但在断凸断凹相间部位，基岩面易陡变，常发育断层崖。 2.2.3.3 地震

据历史记载，自276年至2005年，无锡市共发生有感地震48次，总体来讲，震级较低，但宜兴市曾发生过5级地震。规划区

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周边地震活动较为频繁，近三十年周围发生的几次地震，如1974年4月22日溧阳发生5.5级地震，1979年7月9日溧阳发生6级地震，1984年5月21日南黄海发生5.25级地震，1990年2月10日常熟—太仓交接地区发生5.1级地震等，当发生地震时，无锡震感较强，表明受外地邻区的地震影响较大。

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001），无锡市抗震设防烈度为6-7度，设计基本地震加速度值为0.05-0.10g。 2.3 第四纪地质

2.3.1影响第四纪沉积的主要因素

区内第四纪地层广泛分布,厚度由小于20m-200m不等，自西南往东北总体呈现薄—厚—薄—厚—薄的变化趋势，反映无锡市特定空间条件下的变化规律。

基底构造的继承性差异沉降运动，对本区第四纪沉积一直发挥着主导作用。它不仅塑造了前第四纪末的古地貌格架，而且还以持续缓慢沉降影响本区，致使无锡市地面高程不断降低，由地势较高的山丘谷地向高亢平原进而演化成湖沼洼地平原，这是主导区内第四系沉积环境发生重大转变的重要影响因素。

气候冷暖交替引起的海平面频繁升降，也是直接影响本区第四纪沉积又一重要因素。据较多钻孔揭露的第四纪地层岩性和测试资料分析，晚更新世，随着全球气候的转暖，海平面的上升，本区处于海侵波及范围，海侵海退一直影响着本区，海岸线西迁一次比一次纵深。

长江谷地第四纪时期的南迁，为本区第四纪沉积物提供了丰富的物源, 同时还塑造了长江下游流域地貌形态，它与海洋共同作用控制和改造了本区的第四纪沉积环境，尤其在中更新世以后，对比长江异地物源和本地物源形成的沉积物，其岩性综合特征上均有明显的差异。

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2.3.2 “三大沉积单元”反映出的沉积过程和沉积规律

依据其岩性成因、物质组成、分布等综合特征，可将区内第四纪地层清晰地划分为三个大的沉积单元体，下部：以杂色粘土夹含砾砂层为主，水平方向上变化复杂，为地区性水动力条件下的河湖相近源沉积，其沉积时代相当于更新世早期；中部：突显区域性大河流作用，一般由黄色调粘性土和较厚的灰色砂层组成，在大范围内较稳定反映“二元结构”特征，沉积物源主要依赖古长江搬运，标志古长江已强烈影响至本区，泥砂丰富，沉积较迅速；上部：灰色夹灰黄色粘土、粉质粘土、粉细砂，层序变化清晰，其中灰色层位水平层理发育，多具“千层饼”状结构特征，岩性很松软，富含海相有孔虫、介形虫化石，反映本区平原已完全进入海平面升降变幅范围内，系海洋作用强烈的长江河口地区形成的一套海陆交互相沉积，其沉积时代相当于更新世晚期及全新世。三大套地层的沉积，清楚地反映无锡市第四纪期间区域沉积环境条件的总演变规律。 2.3.3第四纪地层

据以往研究成果，区内第四纪地层自下而上划分如下（表2）：

表2 第四纪地层划分及综合特征表 ⑴

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下更新统（Qp1）

根据沉积物岩性结构特征和古气候变化，本区在局部低凹地段仅见下更新统上段。（Qp1）地层分布：岩性显示河湖相沉积特征。上部为黄褐、棕黄色粉质粘土，含

铁锰质结核和少量钙质结核，其中夹有粘质粉土薄层，局部见水平层理，厚度一般5-10m。下部为灰色夹灰黄色中细砂、含砾中粗砂，分选性较好，厚度小于10m。 ⑵ 中更新统（Qp2）

该统在本区发育分布较广，主要受区域性大河流作用控制，为一套规律性非常清晰的古河道相沉积地层，在平面展布上具汊支多、河道阔广特征。厚度一般为40-80m，厚度变化随沉积古地貌而定，在古河床区一般达25-50m，在近山体地带或河间地段，相应变浅变薄，厚度多在10-25m之间。沉积物虽遭受后期一定程度的冲刷破坏，顶界埋深变化较大，但地层结构在井下剖面中仍保存比较完整。

剖面上显示特有的上细下粗古河道型“二元结构”特征，上段主要为灰黄、黄褐色粉质粘土夹粘质砂土，一般为可塑状态，可见水平层理，含较多淡水螺壳类化石，系河湖相或泛滥相沉积；下段为较厚的灰色中细砂、中粗砂，分布比较稳定，局部含磨圆度较好的细小砾石，稍密，分选较好，具水平层理，在垂向上常见2-4个粗细正韵律变化。在古河道二侧为相对较窄的古漫滩地带，岩性明显变细，一般为厚度不 大的粉质粘土夹薄层粉细砂。 ⑶ 上更新统（Qp3）

晚更新世，本区全面进入海进海退沉积序列，形成了一套多层状叠臵的以灰色为主的沉积物。根据地层岩性成因和沉积间断，并结合测年、孢粉、微古测试资料，将该统分为上、下两段。 下段（Qp3）：一般分布在24-40m深度间，厚度14-16m，以滨

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海沼泽相为主，岩性为灰色粉质粘土夹薄层粉砂，软塑状，富含广盐性有孔虫，如厚壁卷转虫、希望虫等。

上段（Qp3）：该段由二个陆相层夹一海相层组成，可划分为上、中、下三部分：下部（Qp3）：区内较广泛分布，岩性主要为棕黄色杂青灰色粘土、粉质粘土，硬可塑状，局部夹粉细砂薄层。含铁锰质结核和钙质结核。顶界深度一般18-40m，厚度4-21m。中部（Qp3）：较广泛分布于全区。岩性主要为灰至深灰色粉质粘土，局部地段含淤质土，微薄层理发育，具“千层饼”结构特征，其间夹有粉细砂。因受后期侵蚀性冲刷破坏，顶界深度自西南往北东方向梯状增加，厚度变化于10-25m之间。上部（Qp3）：较广泛分布，并多出露地表。岩性主要为棕黄杂青灰色粉质粘土，顶部多有一层不厚的青灰色段，可塑至硬塑状，普遍含铁锰质结核和钙质结核。 ⑷ 全新统（Qh）

由于本区上更新统黄褐色粉质粘土（Qp3）较广泛出露地表，全新统主要以暗沟、暗塘、暗浜相局部发育分布，但在锡西、东部鹅湖以及宜兴徐舍等地以全新世中晚期为主的湖沼积相堆积比较稳定，厚度一般在3m以内，但在前洲一带可达10-16m。岩性以淤质粘土为主，局部夹泥炭层，C测年都在1000-2000a之间。 2.4 水文地质

2.4.1地下水类型及水文地质特征

本区地下水类型较多，埋藏条件复杂，而且空间分布很不均匀，具有较明显的地域性特征。根据地下水赋存介质，地下水可分为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类岩溶水及基岩裂隙水三大类型。平原区以松散岩类孔隙水为主，垂向上多层叠臵。第四系松散沉积物下发育多处隐伏碳酸盐岩块段，分布有裂隙溶洞水。基岩山区及孤山残丘周边，以基岩裂隙水为主。

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2.4.1.1 松散岩类孔隙水

⑴江阴市、无锡市区

根据含水砂层的成因时代、埋藏分布、水力联系及水化学特征，松散岩类孔隙水自上而下可依次划分为：孔隙潜水含水层（组）、孔隙第Ⅰ承压含水层（组）、孔隙第Ⅱ承压含水层（组）、孔隙第Ⅲ承压含水层（组）。

A、孔隙潜水含水层（组）

区内普遍分布，由全新世和晚更新世湖积、冲湖积相灰色、黄褐色粘土、粉质粘土、粉质砂土组成。含水层厚度一般由小于4m到15m不等。由于受沉积环境控制，含水层岩性以粘性土为主，透水性差，单井涌水量一般3-10m/d。多为民井开采，用于洗涤。潜水含水层处于相对的开放环境中，积极参与水圈交替过程，水位埋深季节性变化于0.5-2m之间，水质较为复杂，多为淡水，水

B、孔隙第Ⅰ承压含水层（组）

主要分布在市区东南部硕放、后宅、东港以及江阴市南部和西北部，含水砂层主要由晚更新世冲积、冲洪积相的灰黄色、灰色粉质砂土、粉砂、细砂组成，呈多层状结构特点。顶板埋深一般6-15m，总体来讲，西部浅，东部深。含水层厚度变化较大，一般2-20m，江阴市西北部、锡山区东港及坊前—硕放一带大于20m。富水性与砂层厚度之间表现出明显的正相关，在江阴市西北部、锡山区东港及坊前—硕放一带富水性较好，单井涌水量超过500m/d，沿江一带可达1000 m/d，中部一带富水性较差，单井涌水量多小于100m/d，余之大部地区基本缺失。水位埋深一般2-10m。大部地区为淡水，仅在中部有小范围微咸水分布。水化学类型较简单，多为HCO3-Ca﹒Na、HCO3-Na和HCO3﹒-Na﹒Ca型。

C、孔隙第Ⅱ承压含水层（组）

主要由中更新世长江古河道沉积砂层组成，含水层的分布严格

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化学类型主要为HCO3-Na﹒Ca和HCO3﹒Cl-Na﹒Ca型。

受古河道发育规律控制，除环太湖低山丘陵区及一些孤山残丘周围缺失外，全区皆有分布。古长江自常州方向进入本区后分为2支，南支由洛社、石塘湾至钱桥北，然后进入市区北部，向南东方向延伸，经东亭、坊前、硕放、后宅进入苏州境内；北支进入江阴市后又从本区东港一带进入常熟境内。

含水层岩性在古河床部位以中细砂、中粗砂、含砾粗砂为主，厚30-50m，钻孔揭露的最大厚度为58.9m；在河漫滩及边缘部位，含水层岩性以细砂、粉砂为主，局部夹粉质砂土，粘粒成分增高，含水砂层厚度变薄，厚5-30m，至基岩山区尖灭。含水层顶板埋深在江阴西部、市区中西部一般小于80m，荡口、鹅湖、硕放一带一般大于100m，其余广大地区多在80-100m之间。

富水性受古河道分布的控制，在古河床部位，富水性好，水量丰富，单井涌水量一般大于1000m/d；在河漫滩部位，由于含水层厚度薄，颗粒细，富水程度差，单井涌水量一般100-1000 m/d；河漫滩边缘近山前地带则小于100 m/d。

第Ⅱ承压含水层是江阴市、无锡市区主要开采层，已形成区域性水位降落漏斗。禁采前水位埋深普遍大于50m，石塘湾、洛社、玉祁等镇，水位埋深已超过80m，致使含水层处于疏干开采状态；禁采后，水位得以恢复，但仍保持较大值，大部地区水位埋深仍超过50m。

该含水层地下水水质较好，多为HCO3-Na和HCO3-Na﹒Ca型淡水。

D、孔隙第Ⅲ承压含水层（组）

主要分布在利港、申港、东港、羊尖、鸿山等地，含水层为早更新世冲积、冲洪积相沉积物。

利港、申港一带含水砂层厚度总体由东南向西北增厚，沉积结构由东南部的多层状渐变为西北部的单厚层状，顶板埋深因后期侵蚀冲刷作用发生变化，一般变化在100-150m之间，岩性以中、

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中粗砂为主，厚10-30m，单井涌水量为1000-2000m/日，在申港以北与第Ⅱ承压含水砂层趋向连通，水质为HCO3—Ca〃Na型淡水。

东港、羊尖、鸿山等地当时为丘岗地形，大部分地区基岩裸露，仅在局部山前和山间盆地有粗碎屑物质沉积。岩性以中细砂为主，顶板埋深136-147m，含水层厚度3-16m，水量较丰富，单井涌水量一般500-1000 m/d。

第Ⅲ承压水在区内开采量较小，因其与第Ⅱ承压水联系密切，其水位埋深受第Ⅱ承压水水位影响，相差不大。

⑵宜兴市

主要分布于宜兴市北部平原地区，自上而下可依次划分为，孔隙潜水含水层（组）及孔隙承压含水层（组）。

A、孔隙潜水含水层（组）

区内除裸露的基岩山丘外，均有分布。由全新世和晚更新世冲湖积、冲洪积地层组成。含水层厚度10-20m，由于受沉积环境控制，含水层岩性以粘性土为主，局部夹粘质粉砂和粉质砂土。透水性差，单井涌水量一般小于10m/d，只有局部冲洪积物堆积的谷地，富水性较好，单井涌水量可达10-50 m/d。多为民井开采，用于洗涤。水位埋深受微地貌条件制约，平原区一般1-2m，山间谷地1m左右，山前丘岗地带可达3-5m。水质较为复杂，多为

B、孔隙承压含水层（组））

主要分布在宜溧公路以北的平原区，由更新世冲湖积或冲积相地层组成，岩性以粉砂、粉细砂为主，间夹有薄层状粉质粘土或粉质砂土，含一定的泥质成分。顶板埋深30-45m，砂层厚度一般10-20m，东北部大于20m。由浅到深一般可分为三个夹层：第一夹层埋深30-45m，岩性为粉细砂，厚5-15m不等；第二夹层埋深55-72m，岩性为粉细砂、细砂，厚3-13m不等；第三夹层埋深80-90m，岩性为细砂，厚2-5m不等。三个夹层状砂层形成于不同

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淡水，水化学类型主要为HCO3-Na﹒Ca和HCO3﹒Cl-Na﹒Ca型。

的时代，具有各自的分布发育规律，总体上由西南向东北方向层次增多，每层砂层均在不同部位向南部趋向尖灭。西北部的新建和东北部的和桥、闸口、万石、南漕、分水等乡镇，含水砂层多层状结构明显，总厚大于15m，单井涌水量300-1000m/d；紧邻其南缘，自北东向南西方向，含水层组以第一夹层为主，厚10-15m左右，单井涌水量100-300m/d；潘家坝—徐舍—宜丰—红塔—新庄一线以南及屺 亭、芳桥、都山、杨巷附近，含水砂层趋向尖灭，单井涌水量均小于100m/d。地下水水位埋深大部地区在10m以浅，受人工开采影响，在西北部新建以及东北部分水、南漕一带各自形成一个一定规模的水位降落漏斗，最低水位埋深分别为30m、41m。水质较好，多为矿化度小于1g/l的HCO3—Na﹒Ca和HCO3—Na型水。

2.4.1.2 碳酸盐岩类岩溶水

区内碳酸盐岩类露头较少，除宜兴的张渚、湖父、芳桥及锡山的厚桥嵩山有露头出露外，其余均为第四系松散层所覆盖。据资料揭示，全区共有15个碳酸盐岩类裂隙溶洞水块段，分布在江阴的山观、南闸、月城、周庄以及市区堰桥、锡北、查桥、厚桥、钱桥、胡埭、滨湖、华庄和宜兴张渚、湖父、芳桥等地，总面积507.5km。含水岩组主要由三叠系、二叠系、石炭系灰岩地层构成，各块段岩溶、构造裂隙发育，埋藏深度不一，由小于10m至170m不等，单井涌水量一般介于100-1000 m/d，在岩溶发育的张性断裂带附近，单井涌水量可大于1000 m/d。水位埋深各地不一，由小于10m到53m不等。水质良好，多为HCO3-Na、HCO3- Ca或HCO3-Na﹒Ca型淡水。 2.4.1.3基岩裂隙水

区内基岩裂隙水主要有构造裂隙水及风化裂隙水两种。前者含水层以志留系一泥盆系石英砂岩为主，主要分布于南部山区及北部沿江丘陵区，地下水赋存在构造裂隙中，单井涌水量一般在

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100-500m/d；后者岩性主要为花岗岩类，地下水赋存于风化裂隙中，单井涌水量一般小于50m/d。总体来讲，水质较好，为HCO3-Ca〃Mg、HCO3-Na型淡水,但局部地段铁离子超标。 2.4.2 地下水补、迳、排条件 2.4.2.1松散岩类孔隙水 ⑴孔隙潜水含水层（组）

本区地处亚热带湿润气候带，雨量充沛、地势平坦，有利于大气降水和农田灌溉水入渗补给。但地表水与潜水关系比较复杂，天然状态下，存在互补关系，即丰水期

地表水补给潜水、枯水期潜水补给地表水；在基岩与松散沉积物接触地带，基岩水以侧向迳流的形式补给潜水。

潜水接受补给后一般由山前向平原，由高处往低处缓慢迳流。由于区内地形坡降极小，粘性土渗透性又差，故潜水迳流强度微弱。潜水的排泄方式主要有蒸发、枯水期泄入地表水体、民井开采。在承压水流场受人为开采强烈干扰后，也激化了潜水对深层水的越流补给。

⑵孔隙承压含水层（组）

区内孔隙承压水主要接受上部潜水越流补给和侧向径流补给，补给强度一般比较微弱；天然条件下水力坡度小，径流缓慢，但再开采条件下，可产生以开采井为中心的汇集或径流；人工开采为主要排泄方式。

A、孔隙第Ⅰ承压含水层（组）

天然状态下, 第Ⅰ承压水一般向上越流补给潜水，但现状中，这种天然状态早已被打破，人为开采作用已激化潜水对第Ⅰ承压水有强烈的补给作用；另外在基岩与松散层交界处，第Ⅰ承压含水层可受到基岩裂隙水的侧向补给。

第Ⅰ承压含水层迳流条件较好。天然状态下，由于水力坡度较小，地下水迳流缓慢，开采条件下，地下水由周边向开采中心

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迳流。

排泄途径局部以人工开采为主，其它地段则越流补给深部承压水。

B、孔隙第Ⅱ承压含水层（组）

在天然状态下第Ⅱ承压水水头高于第Ⅰ承压水，向上越流排泄式补给第Ⅰ承压水。

受历史强烈开采影响，第Ⅱ承压水的补给来源主要有以下几项：

垂向越流补给：历史上，区内主要开采第Ⅱ承压水，其水位最低，在水头压力差作用下，不仅第Ⅰ承压水越流补给第Ⅱ承压水，第Ⅲ承压水也以顶托越流形式补给第Ⅱ承压水。

基岩地下水补给：有两种补给途迳，一是在基岩与松散层接触处，基岩水直接侧向渗透补给第Ⅱ承压水；二是局部地段Ⅱ承压含水砂层直接覆盖在基岩面上，下部基岩水顶托补给上部第Ⅱ承压水，其中以灰岩块段最为明显。

释水补给：在强开采区存在上覆粘性土层及含水砂层本身的压密释水补给，这部分水量在地下水开采量中占有不小的比例。局部地区在95年前有人工回灌补给。

第Ⅱ承压含水层导水性较强，迳流条件良好，迳流强度主要受开采因素控制，在水头差作用下易于产生由周边向漏斗中心汇流。但由于各地含水砂层岩性及厚度存在差异，地下水的迳流也呈多样性，一般在含水砂层颗粒较粗，厚度较大地区，地下水渗透性好，在相同水力坡度下迳流速度相对较大。

该层地下水的主要排泄途径是人工开采。 C、孔隙第Ⅲ承压含水层（组）

第Ⅲ承压含水层埋藏较深，是区内补给条件相对较差的含水层，经分析其补给项主要是区外侧向迳流及底部顶托式微弱补给，受直接或间接上层水开采影响，迳流方向和性质与第Ⅱ承压水相

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似，但迳流速度较小。排泄途径主要为人工开采以及排泄式补给第Ⅱ承压水。

2.4.2.2碳酸盐岩类岩溶水

碳酸盐岩类岩溶水因埋藏较深，上部一般由数米至一百余米的第四系松散层覆盖，具有一定的封闭条件，主要依赖于零星出露的基岩孤山体，间接得到大气降水和地表水的补给，大气降水和地表水通过各种复杂途径，由高向低渗流，最终进入含水层中。其排泄途径主要以泉的形式排泄，或直接补给山前地带的孔隙水，部分地段以人工开采的形式排泄。 2.4.2.3基岩裂隙水

基岩裂隙水主要在基岩裸露区，沿构造裂隙、层间裂隙及风化裂隙，接受大气降水入渗补给及地表水体的侧向渗漏补给。迳流条件受地形、构造裂隙发育程度控制。在浅部风化裂隙发育、地形坡度较大地带，一般由山前向沟谷做平面运动；在深部往往受构造裂隙发育程度控制，沿构造带运动。排泄方式主要有：以下降泉的形式溢出地表、侧向补给孔隙水以及人工开采。

总体来说，无锡市尤其是江阴市和无锡市区地下水补迳排条件复杂，不同类型和层次中的地下水，彼此间都存在着一定的水力联系，共同构成同一地下水系统。在人为强烈开采第Ⅱ承压水并形成规模较大的水位降落漏斗情况下，不仅反映了第Ⅱ承压含水层的人工流场特点，同时也强烈影响到其它含水层流场的变化，几乎区内所有地下水的流态，都为区域水位降落漏斗所影响。惠山公园泉水枯竭、动物园基岩深井水位埋深70余米，第Ⅰ承压含水层和缓的水位降落漏斗等无不揭示了这一点。 2.5 工程地质

工程地质条件是各类地质灾害发生的重要物质基础。根据区内工程地质条件，全区可划分为构造剥蚀低山丘陵工程地质区和

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冲湖积平原工程地质区。

2.5.1构造剥蚀低山丘陵工程地质区

主要分布在宜兴南部，江阴中北部及环太湖沿岸。构成区内低山丘岗的岩体主要有碎屑岩类、碳酸盐岩类和火山岩三类。其中碎屑岩类主要为泥盆系、志留系坚硬的中厚层砂岩，抗压强度达10000kpa以上，软化系数0.91-0.92，工程地质性质较好。但是，在长期的构造作用下，该类岩体节理裂隙比较发育，并且在部分地区软弱夹层较多，主要为粉砂质泥岩和泥岩透镜体，易产生塑性变形。碳酸盐岩类主要为三叠、二叠系中厚层状及薄层状灰岩，坚硬，抗压强度大于8000kpa，裂隙发育，容易形成溶洞、溶沟等；块状火山岩类由晚侏罗系凝灰岩、安山岩、流纹岩、凝灰质砂岩组成。新鲜岩坚硬，抗压强度在6000-10000kpa，一般有5-8m的风化壳。

2.5.2 冲湖积平原工程地质区

根据该区浅部第四纪地层的沉积类型、地貌形态及土体组合特征，又可分为长江新三角洲平原工程地质亚区、高亢平原工程地质亚区、冲湖积平原工程地质亚区以及湖沼积平原工程地质亚区。

长江新三角洲平原工程地质亚区分布于北部沿江地区，20m以浅主要为第四纪全新统沉积，岩性由粉质粘土、粉细砂、淤质粉土组成，土质强度较低，工程地质条件较差。

太湖高亢平原工程地质亚区主要分布于低山丘陵、残丘的坡麓和山前地带，出露高程一般10-25m，岩性以中更新统网纹状红土和上更新统棕黄色粘土为主，坚硬密实，土质均匀，含水量低，承载力高，工程地质条件较好。

冲湖积平原工程地质亚区分布在广大平原地区，地势平坦，河网密布，地面高程多在3-5m。该区30m以浅自上而下由四个工程地质层组成，第一工程地质层以粘土、粉质粘土为主，厚度一

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般6-10m；第二工程地质层岩性为粉砂、粉细砂，厚一般2-5m，主要分布在全新世河道分布地段，饱水，松散—中密状态；第三工程地质层岩性以粉质粘土为主，局部地带为淤泥质粉质粘土，软塑，中高压缩性；第四工程地质层岩性以粘土、粉质粘土为主，上部粘土含铁、锰结核，厚5-10m，硬塑，低压缩性。

湖沼积平原工程地质亚区分布在平原区的较低洼地带，即城区西北到石塘湾、前洲、荡口—甘露、马围、五里湖沿岸一带以及宜兴徐舍-和桥一带。地势低洼，地面高程一般1-4m，局部为负地形。该区30m以浅自上而下由五个工程地质层组成。第一工程地质层主要为淤泥质粉质粘土为主，局部地段为淤泥，厚1-4m不等，呈流-软塑状态，具高压缩性；第二工程地质层主要由粉质粘土构成，呈可塑状态，中压缩性；第三工程地质层岩性为粉砂，厚度2.5-5.5m，饱水，松散-中密状态；第四工程地质层以软塑的粉质粘土为主，局部含有有机质；第五工程地质层以粘土、粉质粘土为主，可-硬塑，中-低压缩性，强度较大。

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