佛罗里达地堑（西西里岛东南部锡拉库萨）的第四纪构造、地下地貌与水文地质 萨尔瓦托雷·甘比诺（Salvatore Gambino）、 乔瓦尼·巴雷卡（Giovanni Barreca）、 塞巴斯蒂亚诺·塔拉斯科（Sebastiano Tarascio）、 西蒙内·米内奥（Simone Mineo）、 乔凡娜·帕帕拉尔多（Giovanna Pappalardo）、 弗朗切斯科·保罗·库尔特雷拉（Francesco Paolo Cultrera）、 塞拉菲娜·卡博内（Serafina Carbone）和 卡梅洛·莫纳科（Carmelo Monaco）

《Quaternary》：Quaternary Tectonics, Sub-Surface Morphology and Hydrogeology of the Floridia Graben (Siracusa, Southeastern Sicily) Salvatore Gambino, Giovanni Barreca, Sebastiano Tarascio, Simone Mineo, Giovanna Pappalardo, Francesco Paolo Cultrera, Serafina Carbone and Carmelo Monaco

　　摘要：在本文中，我们对佛罗里达地堑（西西里岛东南部）的第四纪构造提供了新的见解，并对其地下结构进行了三维地质和地下水流动模型的构建。佛罗里达地堑是一个由NW-SE走向的正断层包围的构造凹陷，是供应西西里岛东南部锡拉库萨市及其周边地区水资源的主要储库。了解佛罗里达地堑的地下地质和新构造演化，以及地下水量的空间分布，对于水资源的管理和保护至关重要。在意大利新的地质制图政府项目（ISPRA-CARG，图幅N.646锡拉库萨）的框架下，收集并重新解释了野外数据和井数据（包括公开可获取的和新获得的）。在地堑地下推断出的NW-SE和NE-SW走向的构造特征与调查区域内及周围地区广泛观察到的第四纪断层方向一致。边界断层和埋藏断层的第四纪构造活动对地堑的形态结构模式以及地下水流动有着重要影响。本研究重新确定了这些结构的时间，并明确了它们对地堑构造和相应水流的控制作用。这项研究为更准确地预测地质和水文地质量的空间分布提供了有价值的工具，从而提高了自然资源管理和保护的效率。

1. 引言
地下建模是可持续利用自然资源和有意识开展人类活动的有力工具。水资源的可用性是一个地区发展的重要因素，尤其是在人口分布、农业和工业活动对地下水储备产生显著影响的情况下。因此，了解地下地质和地下水量的空间分布对于水资源的管理和保护至关重要，尤其是在气候变化的情况下。在本论文中，我们旨在为西西里岛东南部一个特殊的地质和构造元素提供新的见解——这个元素是供应锡拉库萨市及其周边地区水资源的主要储库，即佛罗里达地堑。佛罗里达地堑位于伊奥尼亚海岸的希布雷亚高原上，面积为大约120平方公里（见图1）。从地质学角度来看，佛罗里达地堑包含第四纪浅海碳酸盐岩和冲积沉积物，这些沉积物通常具有较高的孔隙度和渗透性，并夹杂着粘土层。自晚更新世-更新世以来，构造结构的活动（主要是NW-SE方向的）塑造了地堑的形态，同时这些活动也控制了地堑中的地下水流动。本研究重新定义了这些结构的时间，并评估了它们对地堑构造及其相关水流的控制作用。这项研究为更好地预测地质和水文地质量的空间分布提供了重要工具，从而提高了自然资源管理和保护的效率。

2. 地质-构造背景
佛罗里达地堑位于希布雷亚高原的东部边界，该高原是西西里推覆-褶皱带（SFTB）的前陆域，属于更广泛的佩拉吉安地块（Pelagian block）的一部分[9,10]。希布雷亚高原厚度约为25-30公里的陆壳上覆盖着中生代-新生代的碳酸盐岩沉积层，其中夹杂着火山岩，属于非洲-佩拉吉安大陆边缘[8,11,12,13]。出露的沉积单元主要是渐新世-中新世的碳酸盐岩沉积物，可分为东西两部分：东部以浅水碳酸盐岩为主，覆盖在白垩纪火山古火山体上；西部则以开阔大陆架的碳酸盐岩为主[8,14]。希布雷亚高原的边界由两个区域规模的构造特征构成：西北部的西西里褶皱-推覆带（SFTB）和东部的希布雷亚-马耳他陡坡。SFTB是地中海中部一个更广泛的碰撞系统的组成部分（亚平宁-马格雷比安链[15]），其中多个构造-地层域堆积形成了一个叠覆体。相比之下，马耳他陡坡是一条长约300公里的壳幔与地貌结构不连续带，将厚度约为25-30公里的陆壳前陆（希布雷亚高原）与厚度约为10-12公里的伊奥尼亚海域分隔开来[16,17]。这条继承自二叠纪-三叠纪的不连续带在新近纪-第四纪期间由于努比亚-欧亚板块的汇聚作用而重新激活，控制了希布雷亚高原东部和伊奥尼亚海西部的演化[18,19,20,21,22]。

希布雷亚高原的构造框架呈现出一种复杂的结构模式，特征是分布广泛的断层系统，这些断层具有不同的方向，主要表现为正断层和走滑断层运动。主导的断层系统呈NE-SW走向，影响了整个碳酸盐岩高原，使其向NW方向（位于西西里岛链下方）和SE方向（图1中的虚线所示）发生显著下沉。这些断层可能与希布雷亚地壳在希西里岛链下俯冲造成的周边隆起有关[13,23,27]，尽管最新研究表明它们也可能是中生代-新生代的构造，由于深部岩浆侵入而在晚中新世-第四纪期间被重新激活[28]。两个主要的NE-SW走向断层系统分别位于希布雷亚高原的西北部和西南部边界：(1) 科米索-基亚拉蒙泰断层系统和蒙特罗索-阿格诺内断层系统（图1中的CCFS和MAFS）；(2) 波扎洛-伊斯皮卡-罗索里尼断层系统（PIRFS）和阿沃拉断层（图1中的PIRFS）。此外，希布雷亚高原中部MAFS与PIRFS之间的区域还受到一组NW-SE走向的断层和节理的影响，这些断层和节理被认为是分隔NE-SW走向断层系统的过渡带[25]。自晚中新世以来，这两个系统的同期活动导致了诸如斯科迪亚-伦蒂尼地堑、奥古斯塔地堑和佛罗里达地堑等构造凹陷的形成[1]。

向东，伊奥尼亚海岸地区受NNW-SSE走向的断层控制，在奥古斯塔和锡拉库萨之间形成了地垒结构，其中包括克林米蒂山脉（图1）。这一断层系统可能与海上马耳他陡坡在晚中新世-第四纪的重新激活有关[29]。最后，一条大致呈N-S走向的走滑断层系统——斯科尔迪亚-拉古萨断层系统（SRFS，图1）穿过希布雷亚高原的西南部，显示出晚中新世和早更新世期间的活动迹象[2,26]。这一复杂的第四纪/活动断层网络与频繁的地震活动相关（包括仪器记录和历史记录），使得希布雷亚高原成为意大利地震活动最频繁的地区之一[30,31,32,33,34]。

佛罗里达地堑的沉积和构造演化与相互关联的断层系统密切相关，这些断层主要属于NE-SW和NW-SE走向的系统。它是一个由NW-SE走向的正断层包围的构造凹陷，其中填充了第四纪的进积-退积序列，这些序列不整合地覆盖了中新世的礁石石灰岩[35,36]。在东北部，佛罗里达地堑由一组NW-SE走向的正断层界定，这些断层向西南方向倾斜，将其与克林米蒂山脉的构造高地分隔开来（图1）。在西南部，同一组NW-SE走向的断层（向NE方向倾斜）及其相关的次级构造界定了地堑，由于中更新世时期构造凹陷形成期间的侵蚀作用，形成了非常不规则的陡崖。事实上，这一断层陡崖被一些古海岸线切割，这一点通过海洋洞穴的排列得到了证实[37]。向东，佛罗里达地堑被马达莱纳地垒封闭（图2），这是一个大致呈NNW-SSE走向的构造高地，其西边界断层向北延伸至锡拉库萨市区[1]。

佛罗里达地堑的地层序列由中新世的基底岩石（克林米蒂山脉的红色石灰岩，FNL）组成，这些基底岩石又覆盖在白垩纪火山岩之上（地堑内的井未能抵达该层）。基底红色石灰岩在地堑外广泛出露，但在其中部一些局部地垒结构处也能观察到（图2）。覆盖基底的上覆第四纪沉积物包括两个进积周期，由一个侵蚀不整合面分隔：(1) 早更新世的碳酸盐岩（图2b中的LEIa）逐渐过渡到伦蒂尼组合中的粘土和泥质粘土（LEIb）；(2) 中-晚更新世的碳酸盐岩（图2b中的AUG），在文献中被称为“Panchina”。更新世的地层在地堑内缺失，但在马达莱纳地垒的沿海地区有局部保存。

构造结构与沉积序列之间的关系为佛罗里达地堑的形成时间提供了线索。NW-SE走向的断层显然在晚中新世末期至早更新世期间处于活跃状态。在伦蒂尼组合的早更新世碳酸盐岩中发现的角砾岩表明了同期沉积作用的存在（图2）。在我们的文件测绘过程中收集的新数据显示，一些断层至少持续活跃到晚更新世，并可能至今仍处于休眠状态（见下文）。

3. 材料与方法
佛罗里达地堑的地下结构是通过重新解释和分析野外数据、井数据，并结合地表地质信息、锡拉库萨地区的2米分辨率数字高程模型（DEM）、2D地质剖面，以及构建和比较三维地质和水文地质模型来确定的。由于缺乏有助于井之间水平对比的地球物理数据，这些模型是通过分析和整合野外数据（地质测绘）以及过去50年内钻探的水井记录（由锡拉库萨市政工程部门提供）来建立的。地表数据包括用于表示地质边界的线性特征（矢量格式，图3），这些数据是通过国家CARG项目（图幅N.646，比例尺1:50,000）进行的详细（1:10,000）野外调查获得的。野外数据采用经典和数字方法收集，并在GIS环境下（ArcGIS Pro v.3.5.3和开源软件QGIS v.3.40）进行管理，并存储在CARG项目网站上的公共数据库中（https://progetto-carg.isprambiente.it/，2026年5月1日访问）。地形参考面是一个2米分辨率的数字高程模型（DEM，图3），该模型在西西里地区地理信息系统中公开可用（https://www.sitr.regione.sicilia.it/）。

4. 结论
佛罗里达地堑的地下结构研究为我们提供了关于西西里岛东南部这一关键地质和构造要素的新见解，该要素是供应锡拉库萨市及其周边地区水资源的主要储库。通过构建三维地质和水文地质模型，我们对佛罗里达地堑的构造和演化有了新的认识，这有助于更有效地管理和保护这一重要自然资源。蓝色带数字的线条表示用于进一步约束主要地层几何形态的横断面和纵断面。FNL：Climiti山脉地层；LEI：Lentini合成体的下更新世石灰岩（a）和泥质粘土（b）；AUG：Augusta合成体的中-上更新世石灰岩；b：冲积物。该井数据集包含了230个选定的水井钻孔（见图3），这些数据已适当地重新解释和分类。这些井在最大探测深度（最高达550米，但通常在地面以下150米范围内）、测井描述（来自不同运营商的50年数据）以及钻探技术方面存在较大差异。地质数据的零散性和精度的不均匀性（由于不同的钻探方法、对地层记录的主观解释等原因）使得测井数据之间的关联变得相当具有挑战性。这一点在浅海过渡环境中尤为明显，例如Floridia地堑，该区域通常具有高度的异质性和横向不连续性。因此，这些测井数据已经根据现场调查证据进行了重新解释和验证，并组织在一个数据库中，同时在GIS环境中进行管理。通过对钻孔数据的分析，特别是对岩性的描述，将这些岩性划分为具有相似渗透特性的主要岩性组合，这些组合随后被用来建立最终的水文地质概念模型。可用的地下水位数据测量结果通过使用Surfer程序的自然邻域插值算法生成了含水层的等势面图。图4显示了第四纪断层的现场证据。图中的字母（a–g）对应于图3中的现场数据（红点）。（a）从Floridia地堑北部边界的一个正断层东侧看到的视图（图3中的地点a）。注意Augusta合成体中中-晚更新世石灰岩中的拖曳褶皱（虚线层理），以及上层石灰岩对断层的封闭作用。（b）从Maddalena半岛海岸沿线的一个正断层北侧看到的视图（图3中的地点b）。注意靠近断层的Augusta合成体石灰岩下部变厚，以及同一石灰岩最上层覆盖在断层之上。（c）在Maddalena半岛海岸沿线的一个正断层上观察到的近期活动证据（图3中的地点c）。（d）从Maddalena半岛西部高地边界的一个正断层陡坡西北侧看到的视图（图3中的地点d）。在顶部中央，抬升块体的脚部可以看到古海岸线；在底部右侧，一个采石场的挖掘揭示了剪切带（见插图），该剪切带将Monti Climiti地层（FNL）的石灰岩（左侧呈灰色）与Augusta合成体的下沉石灰岩（右侧呈褐色）接触在一起。（e）Aretusa喷泉（图3中的地点e）。（f）在Floridia地堑北部边界的一个正断层上观察到的近期活动证据（图3中的地点f）。（g）在Floridia西南部Cavadonna河沿线观察到的近期断层活动地貌证据（见图3中的地点g）。Floridia地堑的地下3D模型是根据适当重新解释和分类的230个水井钻孔点数据（见图3），以及整合线性特征（代表地质边界）、测井数据和2×2网格数字高程模型（DEM）的专用地质剖面发展而来的。输入数据在GIS环境（ArcGis Pro许可证和开源软件QGIS）中进行了管理，并在MOVE地质包的矢量3D环境中进行了处理。测井数据的重新解释对于定义井数据地层学至关重要，因为这些钻孔是在过去50年间由不同运营商钻探的，且缺乏适当的时间-地层学导向。尽管这样的数据集可能会受到误差的影响，但基于现场观察和地层关系的重新解释和交叉相关是一种减少不确定性并提供地质一致模型的有效方法。

3.1. 现场数据
现场工作允许对地质单元及其相关边界进行修订和验证，同时识别了之前未绘制在地图上的第四纪断层（见图2）。现场调查提供了关于地堑内部及其边界断层活动及其时间的重要证据。Floridia地堑北部和南部的断层显然没有显示出近期变形的明显证据。然而，在地堑东北部的海岸地区（见图3和图4a），一个ENE方向的断层将上新世石灰岩（Mt. Carrubba地层）与上更新世石灰岩（AUG）叠加在一起。后者显示为由于正断层滑移造成的挠曲褶皱。此外，断层的上部与AUG的较年轻层相连接。另一个具有相似方向的断层位于Maddalena半岛海岸以南约5公里处（见图3和图4b）。在这里，断层面将中-上更新世石灰岩（AUG）与下新生代泥灰岩（Trubi地层）叠加在一起，显示出约3米的偏移。AUG在下沉块体中显示出增厚（断层扩张），并且在其上部与断层面相连。附近还观察到其他断层将上更新世石灰岩（AUG）偏移。Floridia地堑东部以Maddalena半岛为代表的高地结构为边界（见图2和图3）。上更新世沉积物（AUG）似乎被走向NNW–SSE、向西倾斜的地堑边界断层向东偏移。特别是在沿着这条断层的采石场中（见图3和图4d），可以观察到AUG石灰岩内的剪切作用。这一结构的近期沉积活动通过断层上的流化碎屑带得到证明，该碎屑带截断了上更新世沉积物（见图4d的插图）。这些沉积物在顶部与一个由中新世碳酸盐岩（FNL）组成的古陡坡相连（见图3中的地点d）。Aretusa喷泉（图3中的地点e）就是这一断层活动的证据。在Floridia地堑北部边界的一个正断层上观察到的近期活动证据（见图3中的地点f）。在Floridia西南部Cavadonna河沿线观察到的近期断层活动地貌证据（见图3中的地点g）。Floridia地堑的地下3D模型是根据适当重新解释和分类的230个水井钻孔点数据（见图3），以及整合线性特征（代表地质边界）、测井数据和2×2网格数字高程模型（DEM）专门开发的。输入数据在GIS环境（ArcGis Pro许可证和开源软件QGIS）中进行管理，并在MOVE地质包的矢量3D环境中进行了处理（Petex）。测井数据的重新解释是定义井数据地层学的关键步骤，因为这些钻孔是在过去50年间由不同运营商钻探的，且没有采用适当的时间-地层学导向方法。尽管这样的数据集可能受到误差的影响，但基于现场观察和地层关系的重新解释和交叉相关是一种强大的方法，可以减少不确定性并提供地质上一致的模型。

3.2. 3D模型
为了开发Floridia地堑的地下3D地质模型，我们使用了10个虚拟剖面（8个横断面和2个纵断面，见图3），结合了地下（井）数据和现场观察结果，以更好地约束主要地层和结构的几何形态，特别是在点数据覆盖较少的区域。线性特征（断层和地质边界）及其交叉点被可视化，并将300米范围内的井数据投影到每个虚拟剖面中（见图5a）。这一过程对于揭示由于断层活动造成的任何垂直偏移至关重要；否则这些信息会在插值算法的应用中丢失。图5展示了剖面6和10的示例（见图3中的位置），并提出了地质解释。图5. 用于更好地约束主要地层和断层几何形态的虚拟剖面示例（剖面6和10）。（a）包括测井地层学和现场数据（地质边界和断层）的输入数据；（b）为匹配地层垂直偏移而进行的结构-地质解释；（c）最终的地质-结构模型。蓝色线条表示断层（假定为虚线）。在野外观察到的内部和边界构造（断层）通过根据现场测量的几何倾角（走向和倾角）挤出表面线性特征来3D建模。这样建模的断层被用作地层3D地层的结构终止面。最后，使用统计算法（克里金法和IDW法）对点和线性特征进行了3D插值，考虑它们与其他表面（断层面或地层）的连接，从而创建了一个地质上一致的3D模型。所构建的Floridia地堑地下3D模型（见图6）包括三个地层，从下到上分别是：（1）Monti Climiti地层的顶部（FNL），（2）下更新世泥质-粘土层的顶部（LEIb），以及（3）中-上更新世石灰岩单元（AUG）。该序列的顶部被全新世冲积物（b）覆盖，但由于其厚度有限和不连续性，未被纳入3D模型。LEIa层（下更新世石灰岩）的顶部由于不连续性和有限延伸性以及难以与下伏的中新世碳酸盐岩（FNL）明确区分，因此未进行建模。此外，Lentini合成体（LEIa）的石灰岩相与下伏的中新世碳酸盐岩（FNL）在水文地质行为上的相似性（下文讨论），使我们将其视为一个整体，使其更适合研究目的。图6. 3D建模结果。（a）由3个主要地层和主要断层组成的3D模型透视图；（b）上更新世石灰岩（AUG）的地图视图；（c）下更新世泥质粘土（LEI）的地图视图；（d）上新世礁碳酸盐岩（FNL）的地图视图。保存最完好的AUG地层顶部与地形表面相匹配，覆盖面积约为67.6平方公里，垂直范围从158米（坡上）延伸到海平面。由于存在主要朝NW–SE方向流动的地表排水系统（Anapo河和Scandurra及Cavadonna溪流，见图2、图3和图6b），这些排水系统暴露了下伏地层（LEI和FNL），因此存在横向不连续性。LEIb层顶部通常呈现出较缓且相对均匀的坡度（向海方向小于1度），垂直范围从147米海拔延伸到-6.2米，覆盖面积约为94.9平方公里。其几何形态受到局部侵蚀的强烈影响，形成了深达25-30米的切割沟槽（见图6c）。正如预期的那样，切割沟槽之外的部分由于存在将这一地层合成体与上部Augusta合成体分隔开的海洋侵蚀面而显得较为平坦。FNL层顶部显示出复杂的地貌，不同于上述顶部地层。与上覆地层不同，FNL顶部并未明显受到沟槽的影响，而是以沟槽和高地为基础的特征为主要地貌（见图6d），这主要出现在模型表面的中部和西部区域。这些结构特征显示出两个主要的方向对齐趋势，大致为NW–SE和NE–SW。3D地质-结构建模还允许定义了总共有15个被限制在主要地层之间的体积，如表1所示。表1. 表示被限制在建模地层之间的地质单元的体积总结。4. 结果 对N.646 Siracusa地图（比例尺1:50,000 [1]）进行的野外调查使得地质单元和相关边界的修订成为可能，包括识别出之前未绘制的第四纪断层。新识别出的断层提供了关于最近活动时间的额外信息，这一时间目前尚未明确。这些断层清楚地位移了中更新世至晚更新世的灰岩（Augusta Synthem，AUG——见图2和图3），位移量从几十厘米到2-3米不等（见图4）。这种位移几乎在整个Augusta Synthem的垂直延伸范围内都可见，但在某些地方，这些断层似乎被该 Syndthem的较年轻地层所缝合。这将最后一次变形的时间限制在晚更新世。此外，Floridia地堑内的地质和地貌证据（见图4f,g）表明，变形发生在Augusta Synthem沉积之后，从而将断层活动重新定位于全新世时间区间。一旦确定了第四纪构造对Floridia地堑演化的影响，就需要描述该盆地的地质-结构特征以及构造特征对复杂水库系统发育的影响。在这方面，3D建模和2D剖面（见图5和图6）所突显的Floridia地堑地下形态-结构模式进一步表明，沉积过程受到边界断层和内部断层的控制。FNL顶部地层的特定模式（见图6d），其特点是快速的形态变化，形成了沿着两个主要方向NW–SE和NE–SW排列的低洼区和高地。这一模式与在研究地堑内外观察到的第四纪断层的方向完全吻合，表明存在埋藏的断层陡崖，这些陡崖位移了碳酸盐基底（见图1、图2a、图3和图4）。为了了解断层对Floridia地堑第四纪填充物的控制作用，我们开发了主要地层之间的厚度图。这一概念基于以下事实：由于Augusta和Lentini地层被断层所位移（见图4），任何厚度变化都可以解释为第四纪断层活动的结果。第四纪地层的厚度图是通过从碳酸盐基底（FNL顶部）的高程减去第四纪顶部地层的高程得到的（见图7）。为了考虑河流侵蚀的影响（V形河流谷地——见图6c中的顶部LEI），我们通过河道对顶部地层（顶部LEI和顶部AUG）进行了空间插值。第四纪地层的大部分厚度由Lentini地层的粘土和泥质粘土构成（LEIb），而Augusta地层的灰岩（AUG）厚度有限（通常为5-15米，最大厚度为20米）。为了全面了解厚度变化，我们绘制了两张地图（见图7），分别表示（i）顶部AUG地层与FNL顶部地层之间的厚度变化（因此是整个第四纪区间，见图7a）以及（ii）顶部LEI地层与FNL顶部地层之间的体积（因此是LEIb单元，见图7b）。图7. 第四纪地层的厚度图，显示了低洼区（红色区域）和高地（蓝色区域）：（a）第四纪地层（LEI和AUG）从第四纪灰岩顶部到中新世珊瑚礁碳酸盐顶部的累计厚度图；（b）LEIb单元的厚度图，位于顶部LEIb与中新世珊瑚礁碳酸盐顶部之间。红线表示可能解释低洼区和高地模式的埋藏断层。详细来说，最上层的AUG单元被限制在地形（上方）和顶部LEI之间，由13个独立的体积组成（见表1），这些体积通过河流侵蚀作用彼此分离。在其下方是LEI地层（几乎完全由LEIb成员组成），形成一个连续的体积，约为1.7立方千米。最后，我们发现了L. Pleistocene灰岩层（LEIa），其实际的垂直和横向尺寸由于范围有限和横向不连续性而难以确定。构建的厚度图（见图7）显示了Floridia地堑内第四纪地层的厚度变化，突出显示了主要位于地堑中西部的低洼区（沉积中心）和高地。这里由低洼区对齐线（红色区域）表示的几何模式显示出两个主要趋势：NW–SE和SE–NE，其中前者最为明显。这种形态-结构模式在两次重建中都得到了证实，并且与Floridia地堑外部观察到的断层模式（图7中的蓝色线条）一致，使我们假设这是断层同沉积活动的结果。基于地层数据解释得出的水文地质概念模型显示，Floridia地堑包含两个含水层（见图8）。图8. 含水层的概念模型及其相关渗透性。有关图例中报告的地质单元的缩写和颜色，请参考图2b。浅层非承压含水层主要位于中更新世至晚更新世的灰岩砂岩单元（Augusta Synthem）内，部分位于近期大陆沉积物中，厚度范围为5至15米。深层承压含水层位于Monti Climiti地层（FNL）的中新世石灰岩、下更新世灰岩以及黄色含化石砂岩（Lentini Synthem，钙质砂岩相—LEIa）中。由于现有数据无法确定承压含水层的总厚度，因为水井从未到达中新世石灰岩底部（只有位于地堑外的‘Maddalena 1’井到达了该底部——见图5c）。这些含水层之间由灰蓝色泥质粘土（LEIb）分隔，后者起到了隔水层的作用（见图8）。在Floridia镇地区，泥质粘土的厚度约为40-50米，并且向海岸方向逐渐减小。Monti Climiti地层的石灰岩（FNL）、下更新世灰岩（LEIa）和黄色含化石砂岩（AUG）表现出较高的次生渗透性，这是由于岩体破碎程度较高所致。因此，地下水循环是不连续的，主要沿着如层理面、断层和剪切带等构造模式所指示的优先路径流动。此外，渗透性还受到喀斯特洞穴分布的影响，这些洞穴在研究区域非常普遍[39,40]。浅层非承压含水层内的地下水流动主要呈WNW–ESE方向（见图9a）。在深层承压含水层中，识别出了两个主要流动轴（NW–SE和SW–NE），它们沿大致W–E方向汇聚到海岸线（见图9b）。图9. 浅层（a）和深层（b）含水层的水位图。5. 讨论 对Floridia地堑的野外调查使得地质单元和相关边界的修订和验证成为可能，同时也识别出了之前未绘制的第四纪断层（无论是露头还是埋藏的），从而为Floridia地堑和Hyblean高原的Ionian海岸带的演化提供了新的见解。3D建模和2D剖面所突显的Floridia地堑地下形态-结构模式表明，盆地的沉积演化受到边界断层和内部断层的控制。从地下3D建模中得出的断层排列结果来自于重新激活的第四纪断层的相互作用，并与Floridia地堑外部观察到的断层模式一致。地质证据显示了直到晚更新世断层的活动方式，这一点从Augusta Synthem灰岩中观察到的位移可以证明。一方面，局部观察到的Augusta Synthem断层平面的缝合可能表明构造结构的不活跃或静止状态；另一方面，Floridia地堑内的地貌证据（见图4f,g）清楚地表明，变形也发生在Augusta Synthem沉积之后。这一限制将断层活动重新定位于全新世时间区间。水文地质建模识别出三个水文地质复合体，形成了一个浅层非承压含水层和一个深层承压含水层，两者之间由Lentini Synthem的泥质粘土（LEIb，厚度可达78米，见图7和图8）分隔。浅层地下水趋势通常遵循主要地表排水方向（Anapo河和Cavadonna河，见图2）。相反，承压含水层内的地下水趋势以两个主要方向（NW–SE和SW–NE）为主，并向大致W–E方向汇聚（见图9）。3D模型和厚度图（见图6和图7）中突出的汇聚山谷使我们假设埋藏构造结构对地下水流动有显著影响。实际上，通过将图9b中的深层含水层水位图与图7中的厚度图叠加得到的综合模型（见图10）显示出主要地下水流动方向与由正断层界定的低洼区之间存在强烈一致性（见图7）。图10. 显示深层含水层水位图（图9b中的红色虚线）与FNL顶部（见图6d）的重叠情况。注意，精细化的地下水流（蓝色箭头）很好地追踪了由断层活动形成的埋藏地貌。这支持了地下水循环与研究区域构造环境之间存在密切关系的假设。此外，值得注意的是，Floridia地堑下更新世序列顶部的Augusta Synthem沉积物似乎被Maddalena半岛地垒的边界断层向东位移（见图2），该断层大致呈NNW–SSE方向，其西边界断层向北延伸至Syracuse市区。这条断层对Floridia地堑深层水系统的影响体现在Ortigia岛西海岸出现的承压淡水泉眼中（例如，Aretusa泉，见图4e）。未来的研究可以集中分析水温和同位素成分的数据，以进一步验证所提出的模型中关于地下水滞留时间的观点。地下建模重新定义了构造结构在Floridia地堑第四纪沉积物地层结构和几何形态中的作用。此外，这项研究还揭示了地堑内水文地质复合体的3D空间分布及其相关水流。这些结果为更好地预测地质和水电资源体积提供了宝贵工具，从而提高了针对多年来已经发生的变化（气候、城市规划、社会变化）对自然资源（尤其是水资源）进行管理和保护的效率。