银川盆地第四系沉积相研究
本书共收集整理综合水文地质钻探资料179935 m/465孔，补充开展工程地质钻探5832 m/80孔，为分析银川盆地300 m以浅的第四系沉积相提供数据基础。
（一）银川盆地含水层沉积相的以往观点
一般认为银川盆地主要由黄河冲积形成，从地貌单元上以洪积平原、冲洪积平原和冲湖积平原为主。
其中，洪积平原由洪积层组成，近南北带状展布在贺兰山东麓。伴随着盆地中心间歇性的沉降，在山前形成了由洪积扇裙组成的斜平原。洪积扇主要由上更新统和全新统洪积物组成，海拔高度1095~1400 m，扇面坡降10‰~30‰。洪积扇顶部乱石累累，无植被生长，洪积扇前缘洪积物颗粒变细，植被稀少，洪积扇上散布有浅平的洪水沟道。
冲洪积平原西邻洪积平原，东与冲湖积平原相连。呈南北带状分布于暖泉农场至玉泉营农场一线，东西宽5~15 km，由第四系冲洪积物组成。海拔高度1100~1150 m。自西向东倾斜。其南北、东西向坡降分别为0.7‰和3.3‰~6.6‰。前缘有一高3~8 m陡坎，局部1 m左右，部分地方已开垦成农田。
冲湖积平原是银川平原的主体，沿黄河两侧广泛分布，由黄河冲积和湖积形成，海拔高度1090~1140 m。沿黄河两侧依次为黄河漫滩、一级阶地、二级阶地，二级阶地分布面积最广。冲湖积平原地势低平，湖泊沼泽广布。该地区大部分已开垦成农田，沟渠纵横，阡陌交织，沃野无垠。
（二）银川盆地含水层沉积相的新认识
黄河水在银川盆地段的沉积物粒级为黏土、粉土和粉砂，主要为粉土。银川盆地灌溉系统完善，几乎覆盖了全盆地，大量的灌溉将沉积物较为均匀地沉积到黄灌区，在银川盆地地表形成一层以粉土为主的现代沉积层，即黄土状土。
通过研究黄河沉积来源发现，黄河在进入黄土分布区之前，水体清澈，携带沉积物以砂卵砾石为主，在进入黄土分布区以来逐渐携带大量黄土颗粒，颜色变为土黄色。然而，我国北方风积物有着非常明显的分带性，从西北到东南粒级逐渐变细，可分为戈壁带、沙漠带、沙黄土带、黄土带和黏黄土带。黄河在进入银川盆地段之前（黄河临夏至中卫段）主要流经的是沙黄土带和黄土带，其粒级主要为粉土，因此，黄河在进入银川盆地段之前主要携带的沉积物粒级为粉土，而且其携带物粒级在整个第四纪以来未发生大的变化。
另外，银川盆地所在的风积带为沙漠带，风积粒级在粉砂至细砂之间。通过统计分析大量钻孔岩性分布情况，结果表明：银川盆地300米以浅的第四系以粉土、粉砂和细砂为主。其中，黏土和粉土占38.83%；粉砂和细砂占53.63%；卵砾石及含砾土等其他岩性占7.54%。
通过对比不同沉积相与沉积物粒级关系，不难发现：银川盆地大部的300米以浅的第四系中，主要的含水层由风积相的粉砂和细砂构成，而弱透水层主要由粉土组成的冲湖积相构成。沉积物岩性占比与沉积相对应关系见（表2-1）。
表2-1 沉积物岩性占比与沉积相对应关系表
（三）银川盆地连续弱透水层
银川盆地含水层巨厚，含水层连续且导水性能较强，是构成银川盆地良好的第四系松散含水系统的基础。然而，连续的弱透水层对地下水系统也非常重要，可以为地下水的质量提供良好的保护。
以往认为银川盆地大部为冲湖积，黄河冲积构成了主要的含水层，而湖积构成了主要的弱透水层。然而，湖积相分布范围有限，往往以透镜体的形式存在，因此，认为银川盆地并不存在连续的弱透水层。
对银川盆地沉积相的最新认识（风积构成了主要的含水系统，而冲湖积构成主要的弱透水层）为盆地范尺度的连续弱透水层的存在提供了理论依据。盆地第四系沉积过程是受盆地沉降速率控制的，在漫长的地质历史时期，控制盆地沉降速率的四个主要活动断裂带（贺兰山东麓活动断裂带、黄河断裂带、芦花台断裂带和银川断裂带）必然发生过多次剧烈的构造活动，使得盆地短时间内大幅沉降，这为黄河在盆地范围内泛滥并淤积形成连续的第四系弱透水层提供机会。
依据这一理论基础，通过分析300 m以浅的545个钻孔资料，构建了两个盆地尺度的弱透水层，埋深分别在50 m和150 m附近。