地殼淺部分布有不同岩性的岩石，或者說有不同空隙類型的多孔介質，它們賦存、給出和透過地下水的能力有明顯的差異，在地下水科學的理論研究和供水、排水等的實際應用中有必要對其進行分類。岩層按透水性(滲透性)通常分為透水層和不透水層，透水層包括含水層和弱透水層；不透水層通常是隔水層。

含水層是指在一般的野外條件下能夠給出和透過相當數量的水的岩層。隔水層則是在一般的野外條件下不能給出和透過水，或者給出和透過很少水量的岩層。具有良好給水性和透水性的岩層是透水層。透水層有時是不飽水的，含水層是飽水的透水層。既不含水也不允許水透過的岩層稱為不透水層。即使由于持水性良好而含水但給水性和透水性很差的岩層也是隔水層。

構成含水層的岩層應具備的條件包括：①空隙(孔隙、裂隙或溶穴)發育；②有一定的空間規模(厚度與展布面積)和儲集地下水的條件(地質和地形條件)；③具有良好的給水能力和透水能力。

粗大顆粒的孔隙介質如卵石、礫石、砂可以構成良好的含水層。岩溶化的碳酸鹽岩(石灰岩和白雲岩)是良好的含水層。火山岩(如玄武岩、流紋岩、凝灰岩)孔隙性變化大，含有氣孔和發育垂直節理的火山岩可以構成含水層。

這是世界上最活躍的活火山——美國夏威夷的基拉韋厄火山冷疑的岩漿。溢出的熾熱火紅色熔岩流已經變成黑色，在公路上停止流動并冷卻固結。于是， 人們隻能在此立牌“此路不通”。這些熔岩流在冷卻過程中因收縮而産生很多裂縫，形成的破碎岩漿岩也可以成為含水層。

堅硬的沉積岩如砂岩、礫岩雖然由于固結其原生孔隙不發育，但如果裂隙發育則可以構成含水層。侵入岩(如花崗岩、閃長岩)隻有裂隙發育的部位可以構成局部含水層。變質岩(如片岩、片麻岩、石英岩)在淺部風化帶發育密集的裂隙時可以構成局部含水層。

我國北方的寒武奧陶系碳酸鹽岩含水層，美國的Florida石灰岩含水層和Dakota砂岩含水層，都是當地重要的含水層下黏土由于孔隙很小，給水和透水能力極差，一般被認為是隔水層。泥岩、頁岩及泥灰岩通常是隔水層。裂隙不發育的緻密結晶岩，例如侵入岩、火山岩和變質岩，也被認為是隔水層。

含水層和隔水層之間并沒有截然的界限，在一定條件下可以相互轉化。在不同情況下，人們所定義的含水層和隔水層可以是變化的。岩性相同、滲透性完全一樣的岩層，在某些地方可以認為是隔水層，而在另一些地方可以認為是含水層。

在我國北方黃土高原分布較廣的黃土主要是一種亞黏土，在我國南方數省廣泛分布有紅層(主要為紅色的砂岩、泥質砂岩和砂質泥岩、泥岩)，它們的給水性和透水性均很差，對于需水量很大的地區不能滿足供水的需要，可視為隔水層，但在其他水源缺乏、需水量又不大的地區，黃土和紅層也可以看作是含水層岩性相同、滲透性一樣的岩層。

實際上，在地殼淺部很少有絕對不發生滲透的岩層，在過去很長時間内人們認為是不透水不釋水的某些岩層，在一定的野外條件或人為條件下也能透過一定數量的水，可以歸為弱透水層。

弱透水層是指透水性相當差，但在水頭差作用下通過越流可交換較大水量的岩層。嚴格地說，自然界沒有絕對不發生滲透的岩層，隻不過滲透性特别低而已。從這個角度上說，岩層是否透水還取決于時間尺度。粘土、重亞粘土等，是典型的弱透水層。

弱透水層的重要性随着研究問題的目的性、時間尺度和開采條件的變化而越來越受到人們的重視。在分析石油、天然氣二次運移這種時間尺度很大和核廢物處置選址時，即使是滲透性極差的岩層，也不能忽視岩層的滲透性能。我國煤層的上部或下部往往存在含水層，而煤層的頂、底闆一般為頁岩和粉砂岩隔水層，在天然條件下隔水層将采煤層與含水層阻隔，但在煤層開采條件下存在巨大水頭差，隔水層會變為弱透水層甚至局部變成透水層，使含水層中的地下水湧向礦井，所以必須對含水層進行疏幹排水才能保證煤礦的安全開采。

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