普通地质学—地下水及其地质作用

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1、第十三章地下水及其地质作用第一节地下水概述一、地下水的赋存条件地K水：指存在于地表以K松散堆积物或基岩空隙中的水。1、岩石的空隙：地下水储存在岩石空隙屮。空隙包括孔隙、裂隙、洞穴。孔隙：岩石颗粒之间的空隙。裂缝：岩石的裂隙。洞穴（溶洞）：可溶性岩石受溶蚀后形成的孔洞。孔隙的数置用孔隙度表示。孔隙度：某一体积岩石或沉积物（包括孔隙在A）中孔隙体积所占的比例。地下水的分布、储景及运动均受岩石空隙的多少（空隙度）支配。以n表示空隙度，VP表示空隙体积，V表示岩石体积，则n=VP/V。即孔隙度=岩石中孔隙的体积/岩石总体积决定

2、孔隙度大小的主耍W素包括：①颗粒的粗细；②分选程度；③颗粒的性状；④胶结程度；2、岩石的透水性透水性：岩石的透水能力。透水性强的岩石，出水量人，反之则小。不透水层（隔水层）：岩石空隙细微，其孔隙数景里多，水却难以其至无法透过的岩层。如淤泥和黏土。透水层：岩石空隙粗大并相互连通，水能自由透过的岩层。含水层：透水层中饱含地K水。3、地下水面水井挖掘到某一深度，水自井壁和井底渗出，汇成一个水面。相邻水井的水面构成一个连续的而，即地下水而。包气带：地卜水面以上的岩孖其空隙被气体充滞，液态水不饱和。饱水带：地下水面以下的岩石其空

3、隙充满水。二、地下水的化学成分地下水通常无色无味，含有多种元素。各种元素在地下水中主耍以离子形式存在。这些离子决定了地下水化学成分的基木类型。矿化度：地下水所含各种元素的离子、分子和化合物的含量。根据矿化度的人小，可分为五种类型的水：1、淡水：矿化度小于lg/L;2、弱咸水：H3;3、咸水：3-10；4、强咸水：10-50；5、商水:大于50。三、地下水的补给与排池地下水一方Wf在流逝排泄，一方面在补充补给。补给：含水层从外界获得水。补给来源：1、大气降水；2、水位高于地下水而的河流与湖泊。排池：含水层失去水。排泄渠道

4、：1、泉；2、蒸发；3、人工排泄与开采。泉：地下水的天然露尖。上升泉：具有压力而14上运动的泉。如喷泉。K降來：不具奋压力、仅受重力驱使而叫卜*运动的泶。地下径流：从补给区h'd排池区流动的地下水。第二节地下水的类型一、根裾地卜水坭藏条件的划分1、包气带水包气带中的水是以气体状态存在的气态水，或是因静电引力而吸附于颗粒、裂痕、溶洞表面的结合水，或是因毛细管作用而存在的毛细管水，以及“过路”重力水。上层滞水：包气带屮如有局部隔水层存在，隔水层以上的透水层屮的局部蓄水。它能自由流动，可为人们取用，但水M随季节性变化。2、潜

5、水：指地血以下第一个稳定隔水层上血的饱和水。潜水面：潜水层的顶面。即地K水面。潜水层厚度：潜水而和K伏隔水层顶板之叫的距离。潜水埋藏深度：潜水而到地面的距离。3、承压水：桁充满r上、下两个稳定隔水层间的含水层屮的水。承压水因被围限在两个隔水层之间，承受卷静水压力。如钻孔打穿隔水层顶板，水便能沿若钻孔上升，甚至喷出地表，称为自流井。从总体看，承压水因含水层的而积较大、水量较丰富、排泄范围有限且动态比较稳定，因而是比较理想的地卜‘水源。二、根据含水层空隙性质的划分1、孔隙水：多呈均匀而连续的层状体分布，构成具有统一水力联系

6、的含水层。2、裂隙水：存在于岩石裂隙中。3、喀斯特水：存在于可溶性岩石的溶蚀裂隙、洞穴、暗河巾。第三节地下热水地下热水：温度高的地下水。分为：1、低温热水:20-40°C2、中温热水：40-60°C3、髙温热水：60-100°C4、过热水：＞100°C温泉：地卜*热水出露地表。地热田：富集冇大S地下热水并可供开采利用的地区。第四节地下水的地质作用一、地K水的剥蚀作用及喀斯特1、剥蚀（潜蚀）作用（1）冲刷地下水流分散，流速缓慢，冲刷力微弱。但是K：吋间的冲刷，也可造成大型空洞并引起地表塌陷。规模较大的洞穴和裂隙中的地卞水

7、流速较快，冲刷力较强。黄土最易被地下水冲刷破坏，因为它主耍由粉砂组成，颗粒细小ifij且松散，M时，黄土含有较多碳酸盐类矿物,易被地卜水溶解。疏松的钙质砂岩也容易受冲刷破坏。（2）溶蚀地K水中含有C02,对石灰岩及含碳酸盐类矿物的岩石能起溶蚀作川。其反应式如T:CaC03+C02+H20^Ca2++2HC03-此处分解Iflj成的钙离子和碳酸氢根离子便随水消失。2、喀斯特主要为地下水（兼有部分地表水），对可溶性岩石进行以化学溶蚀为主、机械冲刷为辅的地质作用以及山这些地质作用所产牛.的地貌。喀斯特是南斯拉夫四北部沿海一带

8、石灰岩高原的地名，那垠发育着各种奇特的石灰岩地形。十九世纪末，南斯拉夫学者司威治对这个地区首先进行了研究，并借用“喀斯特”一词来称呼布灰岩地区的一系列特殊的地貌形成过程和水文现象，至今喀斯特一词已成为世界各国通用的专门术语。3、喀斯特地貌喀斯特作用也称岩溶作用，主耍形成以下特征地貌。（1）溶沟和石芽溶沟足石灰岩表面上的沟槽，足地表