水文地质学第二章

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1、2.1岩石中的空隙第二章岩石中的孔隙与水分岩石——水文地质学中指坚硬的岩石及松散的土层2.1岩石中的孔隙空隙——岩、土中各种类型的空洞的总称岩石中的空隙岩石空隙的如何影响地下水的储存和运动？2.2岩石中水的存在形式空隙的大小、多少、连通性、形状和分布规律对地下水的分布和运动具有重要影响。因此，我们要研究不同岩石所具有的空隙特征。2.3岩石的水理性质岩石空隙的分类：2.4有效应力原理松散岩石中的孔隙、坚硬岩石中的裂隙、可溶岩石中的溶穴以孔隙为例来重点讲述空隙的特征、基本概念、有关参数！下一页2.1.1孔隙孔隙：松散岩石是由大小不等的颗粒组成的，颗粒和颗粒集合体之间的空隙孔隙特征描述：孔隙的多少、

2、孔隙的大小、孔隙的形状、连通与分布1、孔隙度及其影因素孔隙度是描述松散岩石中孔隙多少的定量指标概念：某一体积岩石（包括颗粒骨架与空隙在内）中孔隙体积所占的比例。通常用n表示VnnV孔隙度的大小与什么有关？与颗粒大小有关？颗粒（1）与排列方式有关排列（2）与分选有关分选下页1不同颗粒大小的介质——孔隙度？孔隙度与排列方式的关系孔隙度47.64%25.95%孔隙度与分选的关系孔隙度与颗粒形状和胶结充填情况的关系22.1.1孔隙2.1.1孔隙——粘土2粘性土的孔隙与孔隙度粘土颗粒：图粘性土石指土体颗粒小于0.005mm的直径；粘性土由于颗粒细小，比表面积大，连接力强；粘粒在悬浮、推移、相互接触时，

3、就会连接起来，形成粘粒团问题：细小粘粒集合构成称为颗粒集合体；集合体与集合体结合构成粘性土的沉积结构特征(1)孔隙度与粒径的关系不是正比关系？(2)孔隙度超过最疏排列的47.64%，达到了70%下一页2.1.1孔隙3、孔隙的大小及影响因素孔隙的大小影响地下水的运动特征图总结：孔隙的大小与什么有关？（1）颗粒大小（2）排列方式（3）分选程度（4）胶结与充填程度（5）对于粘性土，还包括结构孔隙和次生孔隙孔隙大小特征的描述孔喉、孔腹图4、孔隙的连通程度影响地下水的分布和流动的整体特征孔隙连通性好，分布均匀，孔隙地下水分布和流动都比较均匀。下一页3孔隙大小与颗粒大小、分选程度、排列方式的关系2.1.2

4、裂隙裂隙分类1、裂隙：是指固结的坚硬岩石（沉积岩、岩浆岩和变质岩）在各种应力作用下岩石破裂变形而产生的空隙。以裂隙率表示。玄武岩成岩裂隙花岗岩构造裂隙风化裂隙2、裂隙的分类：成岩裂隙、构造裂隙、风化裂隙成岩裂隙：是指岩石在成岩过程中由于冷凝收缩（岩浆岩）或固结干缩（沉积岩）而产生的裂隙，以玄武岩柱状节理最有水文地质意义。构造裂隙：是指岩石在构造变动中受力而产生的裂隙。具有方向性，大小悬殊，分布不均匀。风化裂隙：是指岩石在风化营力作用下发生破坏而产生的裂隙。主要分布于地表附近。42.1.1l裂隙2.1.3溶穴在裂隙的基础上，水流对可溶岩进一步作用的结果，即扩大3、裂隙的描述（从水的赋存与运移角度

5、来看）了的裂隙（1）裂隙的连通性（组数、产状、长度和密度）1、溶穴：是指可溶的沉积岩（如盐岩、石膏、石灰岩、白（2）张开性（裂隙的宽度）云岩等）在地下水溶蚀作用下所产生的空隙（空洞）。（3）裂隙率常见的溶穴有：溶孔、溶隙、溶洞等定义：是岩石中裂隙体积（Vr）与包含裂隙体积在内的岩2、岩溶岩体的描述：要描述裂隙特征及岩溶发育特征石体积（V）的比值，此为体积裂隙率，即VKrr,（1）岩溶发育方向V（2）溶蚀率—岩溶发育的程度VKrr100%（3）溶洞的方向及规模等V亦可用面积裂隙率或线裂隙率来表示溶穴、溶洞空隙特征的比较：①松散岩石中的孔隙连通性好，分布均匀，其中的地下水分布与流动比较均匀，

6、为孔隙水。②坚硬基岩中的裂隙，宽窄不等，多具有方向性，连通性较差，分布不均匀，其中的地下水相互关联差，分布流动不均匀，为裂隙水。③可溶岩石中的溶穴是一部分原有裂隙与原生孔缝溶蚀而成，大小悬殊，分布不均，其中的地下水分布与流动多极不均匀，为岩溶水。产生差异的原因？空隙介质的形成环境52.2岩石中水的存在形式思考题：①什么叫孔隙度？孔隙度大与空隙大有区别吗？②粘性土孔隙度为什么大？粘性土是含水层吗？沸石水岩石骨架中的水③坚硬的花岗岩、砂岩、灰岩的空隙特征有何异同点？结晶水（矿物结合水）岩石中的水结构水弱结合水结合水强结合水液态水毛细水岩石空隙中的水重力水固态水气态水2.2.1结合水定义——是指受固

7、相表面的引力大于水分子自身重力的那部结合水与重力水分水，亦即被岩土颗粒的分子引力和静电引力吸附在颗粒表面的水。结合水具有一定的抗剪强度！结合水与重力水抗剪强度的产生与大小与什么有关？表面引力，即服从库仑定律，随距离的加大而减弱特点：①厚度较大，状态处于固态与液态之间②吸引力小，密度较大③有溶解能力④有一定运动能力，在饱水带中，能传递静水压力，静水压力大于结合水的抗剪强度时能够运移，其外层可被植被吸