第5章 第四纪地质及不良地质作用

1、第5章 第四纪地质及不良地质作用Page 2 第四纪是新生代最晚的一个纪，也是包括现代在内的地质发展历史的最新时期，第四纪的下限一般定为二百万年。第四纪分为更新世和全新世，将更新世分为早、中、晚三个世。 Page 35.1第四纪地质 5.1.1第四纪地质概况 第四纪时期地壳有过强烈的活动，为了与第四纪以前的地壳运动相区别，把第四纪以来发生的地壳运动称为新构造运动。地球上巨大块体大规模的水平运动、火山喷发、地震等都是地壳运动的表现。第四纪气候多变曾多次出现大规模冰川。地区新构造运动的特征，对工程区域稳定性问题的评价是一个基本要素。 5.1.1.1第四纪气候与冰川活动 第四纪气候冷暖变化频繁，气候

2、寒冷时期冰雪覆盖面积扩大，冰川作用强烈发生，称为冰期。气候温暖时期，冰川面积缩小，称为间冰期。Page 4 5.1.1.2板块运动 1965年，加拿大科学家威尔逊建立了“转换断层”概念，并首先指出，连绵不绝的活动带网络将地球表层划分为若干块刚性的板块。 1967年到1968年期间，法国地质学家勒皮维和美国的摩根、麦肯齐及帕克将转换断层概念外延到球面上，定量的论述了板块运动，确立了板块构造说的基本原理。 1968年，美国的艾萨克斯、奥利弗和塞克斯进一步阐述了地震与板块活动之间的联系，并将这一新兴理论称作“新全球构造”。 全球地壳共分为六大板块：欧亚板块、美洲板块（有人将它进一步划分为北美板块和南

3、美板块）、非洲板块、印度板块（或称为印度洋板块、澳大利亚板块）、太平洋板块和南极洲板块。 全球板块的划分Page 5 板块边界有三种类型： （1）岛弧和海沟，表现为大洋地壳沿海沟插入地下，构成消减带，并引起火山作用、地震以及挤压应力作用。 （2）洋中脊，是地壳生成的地方，表现为拉张应力。 （3）转换断层，是横穿过洋中脊的大断裂，表现为剪切应力作用。 岛弧和海沟Page 65.1.2第四纪沉积物 由原岩风化产物碎屑物质，经各种外力地质作用（剥蚀、搬运、沉积）形成尚未胶结硬化的沉积物（层），通称为“第四纪沉积物（层）”或土。第四纪沉积物大多是以陆相为主的松散沉积物，其分布广及全球，与现代地形密切相

4、关，对工程建设有重要的影响。5.1.2.1残积物 岩石经物理、化学风化作用而残留在原地的碎屑物称为残积物，其分布主要受地形控制，因其成层覆盖在地表，故又称残积层。 残积物的成分与母岩的岩性密切相关，如花岗岩的残积物中，长石常分解成粘土矿物，石英常被碎成细砂；石灰岩的残积物则往往成为红粘土。 残积物的厚度取决于其残积条件：在山丘顶部常被侵蚀而厚度较小；山谷低洼处则厚度较大；山坡上往往是粗大岩块。由于山区原始地形变化较大和岩石风化程度不一，因而在很小的范围内，厚度变化很大。Page 7 残积物 坡积物5.1.2.2坡积物 高处的风化碎屑物由于雨水或雪水的搬运，或者由于本身的重力作用，堆积在斜坡或坡

5、脚，这种堆积物称为坡积物。Page 85.1.2.3洪积物 山区或高地上的暂时水流将大量的风化碎屑物挟带，这种堆积物称为洪积物带下来，堆积在前缘的平缓地。 洪积物示意图Page 9 洪积物具有一定的分选作用；洪积物具有比较明显的层理；洪积物中的地下水一般属于潜水，有山区或高地前端向平原补给。5.1.2.4 冲积物 河流在平缓地带所堆积下来的碎屑物，称为冲积物。根据其形成条件，可分为山区河谷冲积物、平原河谷冲积物和三角洲冲积物。 （1）山区河谷冲积物 山区河谷冲积物大部分由卵石、碎石等粗颗粒组成，分选性差，大小不同的砾石相互交替，成为水平排列的透镜体或不规则的夹层，厚度一般不大。 （2）平原河谷

6、冲积物 河流上游的冲积物一般颗粒粗大，向下游逐渐变细。Page 10 平原河谷横断面示例（垂直比例放大）1-砾卵石；2-中粗砂；3-粉细砂；4-粉质粘土；5-粉土；6-黄土；7-淤泥 平原河谷冲积物分为：河床冲积物、河漫滩冲积物、牛轭湖冲积物和阶地冲积物。Page 11 （3）三角洲冲积物 三角洲冲积物是河流搬运的大量细小碎屑物在河流入海或入湖的地方堆积而成。一般分水上及水下两部分：水上部分主要是河床和河漫滩冲积物，如砂、粉土、粉质粘土、粘土等等，一般呈层状或透镜体。水下部分则由河流冲积物和海相或湖相的堆积物混合组成，呈倾斜的沉积层。5.1.2.5风积物 在干燥气候条件下，岩石的风化碎屑物被风

7、吹扬，往往搬运一段距离，在有利的条件下堆积起来，称为风力堆积物。Page 125.1.2.6其它堆积物 除了上述几种主要成因类型的沉积物（残积物、坡积物、洪积物、冲积物和风积物）外，还有海相沉积物Qm、沼泽堆积物 Qh 、湖泊沉积物Ql及冰川沉积物Qgl等，它们是分别由海洋、沼泽、湖泊及冰川等的地质作用形成的。（1）海相沉积物 在海洋环境中形成的沉积物称为海相沉积。海洋按海水深度及海底地形划分为四类： 滨海带 指海水高潮位时淹没，低潮时露出的地带，海水深度不超过20m。 浅海区 指大陆架，水深约0200m，宽度约100200km。 陆坡区 指大陡坡，即浅海区与深海区间过度的陡坡地岸，水深约20

8、01000m，宽约100200m。 深海区 指海洋底盘，水深超过1000m。（2）沼泽堆积物 在地表水聚集成地下水出露的洼地内，由生物死亡之后，腐烂分解的残杂物所形成的堆积物称为沼泽堆积物。Page 13 （3）湖泊堆积物 湖泊内由于机械作用，化学作用或生物化学作用而形成的堆积物，称为湖泊堆积物。湖泊堆积物由于成因不同，可分为；机械堆积物，化学堆积物和生物化学堆积物。（4）冰川沉积物 凡与冰川活动或冰川融化的冰下水活动有关的堆积物，称为冰川堆积物。冰川堆积物根据其形成条件，可分为：冰碛堆积物；冰水堆积物；冰碛湖堆积物。5.1.3 地貌形态与类型5.1.3.1概述 地貌是由地球内、外营力的长期作

9、用，在地壳表面形成的各种不同成因、不同类型、不同规模的起伏形态。5.1.3.2几种常见的地貌类型 在工程建设中，常见的地貌单元有山地、丘陵、平原、冲沟、山麓斜坡地貌与河流相地貌等。Page 14 1、山地 山地指以上升的内力地质作用为主，并受外力地质作用以及岩性、构造等条件制约而演变成的一系列山脉。（1）山地按构造形式的分类： 断块山；褶皱断块山；褶皱山；单斜山。 （2）山地按地貌形态的分类： 最高山；高山；中山；低山；丘陵，见p89表5-2。 2、丘陵 丘陵指经过长期的剥蚀切割，外貌成低矮而平缓的起伏地形或孤立的小山。 山地（剑门关） 丘陵（东南丘陵）Page 15 3、平原地貌 平原指陆地

10、表面高度变化小的地区，大陆构造-侵蚀堆积作用或河流冲积作用形成较宽广、平坦的开阔地。根据绝对高程可分为：（1）高原（海拨600m以上） ；（2）高平原 ；（3）低平原 ；（4）洼地 。 平原地貌 高原地貌Page 16 4、海岸与海底地貌 海成地貌主要有海岸地貌、海底地貌与岛屿三种，也有一种说法是将其分为海岸、海岸阶地和海岸平原。在这里主要介绍前一种分类：(1）海岸地貌 ；(2）海底地貌 ；(3）岛屿 。 台湾岛 钓鱼岛Page 17 5、冲沟 冲沟是河流作用形成的一种冲蚀（侵蚀）地貌形态。冲沟形成的初期，叫细沟和切沟，冲沟相对停止发展阶段，叫坳沟（干谷）。它们总称为冲蚀沟（侵蚀沟）或冲沟。

11、陕北黄土高原的冲沟Page 18 6、山麓斜坡堆积地貌 (1)洪积扇 山区洪流自山谷流入平原后，流速减低，形成分散的漫流，流水夹带的碎屑物质开始堆积，形成由顶端（山谷出口处）向边缘缓慢倾斜的扇形地貌。 (2）坡积裙；(3）山前平原；（4）山间凹地 洪积扇示意图 Page 19 7、河流侵蚀堆积地貌 河流侵蚀堆积地貌又称河谷地貌，是河流在长期不断地侵蚀、搬运、沉积交替作用过程中所形成的地表形态。按其部位分为：河床、河漫滩、阶地、牛轭湖等地貌单元。 山区河谷横断面示例及河流流动产生的河曲现象Page 20（1）河床 是谷底河水经常流动的地方。 (2）河漫滩 分布在河床的两侧，经常受洪水淹没的浅滩，

12、称为河漫滩。 (3）牛轭湖 当河流弯曲得十分厉害，一旦河流截弯取直，原来弯曲的河流淤塞，形成牛轭湖，牛轭湖是河流蛇曲的结果。 牛轭湖与曲流 Page 21(4）阶地 位于河床两侧的台阶状高地，是地壳上片、河流切片形成的地貌。在地壳反复升降和河流沉积、冲蚀作用交替进行过程中形成。 （： 一级阶地、： 二级阶地、： 三级阶地） 阶地等级示意图Page 22 阶地根据地貌形态可分为：(a)横阶地；(b)纵阶地。 纵阶地又可根据其成因分为：1)侵蚀阶地；2)基座阶地；3)堆积阶地。 堆积阶地根据堆积的形式又可分为：上叠阶地和内叠阶地。 （A侵蚀阶地、B基座阶地、C:堆积阶地(上叠阶地) D:堆积阶地（

13、內叠阶地） 阶地类型示意图Page 23 (5）河间地块 河谷相互之间所隔开的广阔地段，称为分水岭。在山区，分水岭通常是峻高的山脊；在平原区，分水岭常表现为较平坦的地形，外表上不很明显。水仅从一个微高的地段流向两条不同的河流，这种分水岭称为河间地块。8、黄土地貌 黄土地貌是多种地质营力综合作用的结果，其中首先是黄土地区新构造运动的性质，其次是地表水的侵蚀。 黄土地区的主要地貌单元有以下几种：（1）黄土塬；（2）黄土梁 。 黄土塬 黄土梁Page 24 （3）黄土峁 黄土梁进一步遭受侵蚀切割以后，形成一种馒头状的黄土丘，成群的黄土丘连在一起称为黄土峁。 黄土峁 (4）黄土地区的土洞和陷穴 Pag

14、e 25 9、风成地貌 由风力对地表的作用而形成的地貌。风力是塑造风成地貌的主要动力，但由于地面各种条件的差异，风力所起的作用就有不同，从而形成了不同的风成地貌。 (1）石漠 ；(2）沙漠 ； (3）泥漠 ；(4）风蚀盆地 ；(5）沙丘。 沙漠 戈壁Page 2610、其它地貌 （1）岩溶地貌 岩溶又名喀斯特（Karst），是指地下水或地表水对可熔岩石（碳酸盐岩、石膏、岩盐等），进行以溶蚀为主，流水的冲蚀、潜蚀和崩塌作用等机械作用为辅的地质作用及由此产生奇特现象的总称。 （2）冰川地貌 冰川是塑造地表形态的巨大外力之一，冰川进退引起海平面升降，造成海陆轮廓的重大变化，冰川流经地区由于受到冰川剥

15、蚀、搬运和堆积作用，以及冰川消失或退缩，形成一系列独特的地貌。由冰川作用塑造的地貌称为冰川地貌，属于气候地貌的范畴。 （3）大陆停滞水堆积地貌 大陆停滞水地貌主要是指湖泊平原以及沼泽地。 （4）海滨地貌（coastal landform）Page 27第二节 河流地质作用 河水流动的谷地称为河谷。河谷通常由几个要素组成：（1）经常有流水流动的部分，称为河床；（2）河床两旁的平缓地带，称为河漫滩；（3）河漫滩两侧的斜坡，称为谷坡；（4）谷坡与河谷的交接处，称为坡麓；（5）谷坡上部的转折处，称为谷肩。 河流的地质作用主要有侵蚀作用和搬运作用以及沉积作用。 5.2.1河流的侵蚀作用 河流的侵蚀作用主

16、要有三种方式：（1）磨蚀：河水中携带的大量泥、砂和砾石在随水运动的过程中，不断撞击、磨损河床岩石的作用；（2）冲蚀：以流水本身的速度将河床中的泥、砂、等沉积物冲走的作用。当流速很大时，流水灌入岩石裂隙和层理中，所产生的压力也可以逐渐破坏基岩并把破坏产物搬走；（3）溶蚀：河水是一种溶剂，能够以溶解方式破坏岩石中的组分。当组成河床的岩石为可溶性岩石（石灰岩、白云岩等）时，溶蚀就比较明显。Page 28n 河流的侵蚀作用主要沿三个方向进行：下蚀、侧蚀和溯源侵蚀。n （1）下蚀作用： 河水在流动的过程中使河床逐渐下切和加深的作用，称为河流的下蚀作用。n 侵蚀基准面 ：河流下蚀作用消失的平面。以河口水面

17、为标高的水平面称为该河流的侵蚀基准面。 （2）溯源侵蚀Page 29n （3）侧蚀作用： 河流在流动的过程中，冲刷两岸使河床不断加宽的作用。n 作用过程： 流动着的河流在进入弯道后，由于离心力的作用，流水不仅有一向前的运动，同时还产生一种沿离心力指向凹岸的运动。而由于水体表层流束与底层流束向凹岸运动的速度差（底层的阻力大）导致出现横向环流。Page 30 5.2.2 河流的搬运作用 在自然界，风化、剥蚀的产物被地质营力从一个地方转移到另一个地方，这一过程称为搬运作用。 流水中的质点通常有两种运动方式：（1）层流，液体流动时，质点不互相混合，流动的层与层之间不交错。在水浅、流速慢、河床平滑的河段

18、，可成层流；（2）紊流：流动层交错，质点互相混合，河流主体表现为紊流运动。 河流的物质搬运主要有两种方式：机械搬运作用和化学搬运作用。（1） 机械搬运作用：悬运（2mm）（2）化学搬运作用： 真溶液搬运； 胶体溶液搬运Page 31 5.2.3河流的沉积作用 在自然营力或消失及其他因素的影响下，由于搬运条件的改变，被搬运的物质在到达适宜的场所发生沉淀、堆积的过程称为沉积作用。 沉积作用的方式主要功能有以下三种：机械沉积作用、化学沉积作用、生物沉积作用。 河流发生沉积作用的场所主要有：（1）河流汇入相对静止的水体处，如入海、入湖以及支流入主流处；（2）河流的河床纵向坡度由陡变缓处；（3）河流的凸

19、岸上，由单向环流侵蚀凹岸，碎屑物在凸岸沉积。河流形成的堆积物主要有以下特性：（1）分选性好，这是由于沉积河流的沉积物经历了长时间稳定的河流水动力，可以使各种粒级的物质充分分开；（2）岩石经过了长距离的搬运，磨圆度好；（3）成层性好；（4）韵律性好，易形成递变层理；（5）具流水成因的原生构造，如冲刷痕、波痕、砂丘、交错层、前积层等。 河流的沉积作用主要形成以下地貌：河心滩、江心洲、边滩、河漫滩、三角洲。Page 32 5.2.3 冰川地质作用 在大陆的高纬度区或高山区，由于年平均气温在0以下，大气降水多为雪，那些长年不化的积雪下部被压实后，逐渐形成冰。这种由积雪转变而成的具有一定规模、长期存在并

20、能在重力作用下自行流动的冰体，叫做冰川。 5.2.3.1冰川的剥蚀作用 冰川在流动过程中一方面因自身的重量，会不断地破坏冰谷两侧和冰床上的岩石；另一方面其所携带冰体内（被告冰冻结着）的岩石碎屑，像刨刀一样对其接触的基岩进行刨、磨和挖掘，这种剥蚀作用叫冰的刨蚀作用。 冰川作用主要可形成冰斗、鳍脊与角峰、冰蚀谷、羊背石等地貌。Page 33 冰川侵蚀能力的强弱主要受到以下因素的影响：（1）冰层的厚度和重量，冰层的重量和厚度越大，则其侵蚀能力越强；（2）冰层移动的速度，冰层移动的速度越大，则侵蚀能力越强；（3）携带石块的数量，携带的数量越多越重者，其侵蚀能力越强；（4）地面岩石之粗糙或光滑，粗糙的地

21、面较易受冰川作用的侵蚀；（5）底岩的性质，底岩松软者较易受侵蚀；（6）岩层的倾斜方向与冰川移动方向一致者，易受到侵蚀。 5.2.3.2冰川的搬运作用 冰川的搬运作用主要有二：（1）载运：载运是指冻结在冰川内部和落到冰川表面的风化或其他碎屑，随着冰川的运动而一起运动的方式，其作用原理类似于传送带运送货物。载运是冰川搬运作用的主要方式，其特点是载荷越重越有利于冰川的流动；（2）推运：是指冰川在运动过程中，其前端将冰床中的碎屑推移前进的过程，其作用原理类似于推土机的推土作业。Page 34 5.2.3.3冰川的沉积作用 山岳冰川从高处往雪线以下运动，大陆冰川从高纬度向低纬度运动，由于气温逐渐升高，冰

22、川冰逐渐消融，冰川内部的碎屑物就会在冰川的末端或边缘堆积起来。这些冰川的堆积物称冰碛物 。 冰碛物往往具有以下特征：（1）全部由碎屑组成；（2）分选极差无层理，经常是巨大的石块或细微的泥质物的混合；（3）磨圆度差，绝大部分棱角鲜明； （4）冰漂砾表面常有冰擦痕或磨光面；（5）冰碛物中常保存有喜冷的植物胞子花粉及化石。5.2.4 海洋地质作用 海洋共分滨海（潮上带+潮间带+潮下带）、浅海、半深海、深海四种环境空间。它们的水动力条件与运动方式、地形、水温、光照与生态特征都有所不同，因此其地质作用的过程和产物也各有差异。 海流(洋流)：是指大洋中沿一定方向有规律移动的海水。洋流可分表层洋流和深层洋流

23、，是由定向风(信风)和海水温度、盐度差异引起。浊流：是海洋(或湖泊)中载有大量悬浮物质的高密度水下重力流，常以较高的速度在水下移动。Page 35 5.2.4.1 海洋的侵蚀作用 由海水的机械、溶解作用和海洋生物活动等因素引起的海岸及海底物质的破坏作用称为海蚀作用。海蚀作用常有冲蚀作用、磨蚀作用和溶蚀作用三种方式。 5.2.4.2 海洋的搬运作用 海洋中主要的搬运营力是波浪，潮汐、洋流和浊流等。 5.2.4.3 海洋的沉积作用 海洋沉积作用受海水运动、海底地形、海洋生物分布以及海水的物理、化学性质等因素影响，在不同的海洋环境中，根据海水的深度及其运动特点，可将海洋环境分为滨海带、浅海带、次深海

24、带和深海带，不同的环境具有不同的沉积特征。5.2.5 湖泊和沼泽的地质作用 5.2.5.1 湖泊和沼泽的剥蚀与搬运作用 海派的剥蚀与搬运作用方式与海洋相似，但以机械作用为主。通常来讲，由于是因为湖泊的活动性很弱，所以湖泊的侵蚀搬运能力都很弱。Page 36 湖泊的剥蚀作用主要发生在湖岸，是由湖浪引起的，波浪越大，则湖泊的剥蚀作用就越强。部分大的湖泊可以产生与海蚀地貌相似的地形。 5.2.5.2 湖泊的沉积作用 由于湖泊的侵蚀搬运能力都很弱，其地质作用主要表现在沉积作用上。 湖泊的沉积作用主要有机械沉积作用、化学沉积作用和生物沉积作用。 5.2.5.3 沼泽的沉积作用 沼泽是陆地上有大量植物生长

25、的，充分湿润的、并有有机质或泥炭堆积的地段。沼泽中水体较少且处于相对静止状态，因此沼泽的地质作用实质上只有沉积作用，而且主要是生物沉积。沼泽的生物沉积物在适宜的条件下，可形成各种腐殖煤。5.2.6风的地质作用及风积土 风的地质作用多发生于植被稀少、地表物质疏松、蒸发量远大于降雨量的干旱地区，是一种纯机械性作用，即侵蚀、搬运、沉积均以机械方式进行。Page 37 5.2.6.1风的剥蚀作用 风的自身的力量和所携带的砂土对地表岩石进行破坏的地质作用称为风蚀作用。风蚀作用主要包括吹扬和磨蚀两种方式。 吹扬与磨蚀往往是同时进行的，其强弱与风力大小及地表岩石性质有关。 风蚀作用可形成风蚀地貌、风蚀谷、风

26、蚀城堡、蜂窝石等地貌类型。 5.2.6.2风的搬运作用 风的搬运主要功能有悬移、跃移和推移三种方式 5.2.6.3风的沉积作用 风将风源区的物质搬运后，随着风速的降低，风运物按粒度大小，依次沉积下来，这一作用便是风的沉积作用。 风的的沉积往往由于以下原因：（1）风力减小，故风的搬运能力下降，碎屑物质沉降堆积；（2）遇阻堆积，风在搬运过程中由于遇到障碍物而发生堆积，多在的轻缓起伏处或背风坡发生堆积，部分情况下（如遇树等）也可在迎风坡堆积；（3）如果遇到潮湿气流，则碎屑之间的凝聚力增强，故也可发生堆积；（4）两股气流相碰撞时，则碎屑由于相互撞击而发生堆积。Page 38 风积物往往具有以下特点：（

27、1）全为碎屑物，主要是砂、粉砂以及少量粘土级的碎屑物，粒度在2mm以下，颜色多样，以黄色、灰色、红色为主；（2）往往具有好的分选性和高的磨圆度；（3）碎屑物矿物成分以石英、长石、沙粒为主，可见到较多的铁镁质及其他化学性质不稳定的矿物，这是水力搬运物中少见的；（4）具有规模较大的交错层理和斜层理；（5）往往出现明显的分带性：沿着风总体前进方向，碎屑物依次沉积形成含砾粗砂带、中细砂带和粉尘带。 5.3.1地下水类型及物理化学性质 5.3.1.1地下水类型 地下水的分类方法很多，归纳起来可以分为两类：一类是按地下水的埋藏条件进行分类；另一类是按含水层空隙性质进行分类。地下水按埋藏条件分为上层滞水、潜

28、水和承压水，按含水层的空隙性质又分为孔隙水、裂隙水和岩溶水。Page 395.3 地下水地质作用及其对工程建设的影响5.3.1地下水类型地下水按存在形式分类：气态水液态水固态水n 地下水按埋藏条件分类：上层滞水潜水承压水n 地下水按含水层性质分类：孔隙水裂隙水溶隙水Page 40 地下水埋藏条件及分类 5.3.2地下水补给、排泄与径流 地球浅部层圈与深部层圈之间水分不断进行着相互转化，地下水循环是这一转化过程中的重要环节，地下水质循环包括补给、排泄和泾流三个方面。地下水在补给、径流、排泄过程中，不断的进行着水量、物质、热量的交换和运移。 径流是水由补给处向排泄处的运动过程。 研究地下水径流主要

29、从以下几方面入手：径流方向、径流强度、径流条件、径流流量。 Page 41 1. 上层滞水上层滞水是指存在于地面以下包气带中的水是指存在于地面以下包气带中的水。当包气带存在局部隔水。当包气带存在局部隔水层（弱透水层）时，局部隔水层（弱透水层）上会积聚具有层（弱透水层）时，局部隔水层（弱透水层）上会积聚具有自由水面的重力水，这便是重力上层滞水；自由水面的重力水，这便是重力上层滞水；包气带中吸着水、薄膜水和毛细水称为非重力水，又称土壤包气带中吸着水、薄膜水和毛细水称为非重力水，又称土壤水。水。Page 42上层滞水的主要特征上层滞水的主要特征：(1)(1) 上层滞水量不大，且季节性变化强烈上层滞水

30、量不大，且季节性变化强烈 (2)(2) 上层滞水的补给区和分布区是一致的。上层滞水的补给区和分布区是一致的。 (3)(3) 上层滞水一般矿化度低，但由于直接与地上层滞水一般矿化度低，但由于直接与地表相通，水质量最易受污染。表相通，水质量最易受污染。(4)(4) 从工程地质角度看，上层滞水常引起土质边从工程地质角度看，上层滞水常引起土质边坡滑坍，地基、路基沉陷、冻胀等病害的重要因坡滑坍，地基、路基沉陷、冻胀等病害的重要因素。素。Page 432.2.潜水潜水埋藏于地表以下，第一个稳定隔水层之上具有自由水面的饱水埋藏于地表以下，第一个稳定隔水层之上具有自由水面的饱水带中的重力水被称为潜水带中的重力

31、水被称为潜水。潜水具有自由水面称为潜水面，下。潜水具有自由水面称为潜水面，下伏的隔水层称为此含水层的底板。伏的隔水层称为此含水层的底板。 (1)(1)潜水面的特征潜水面的特征潜水面通常不是延伸很广的平面，潜水面的形状与当地的地潜水面通常不是延伸很广的平面，潜水面的形状与当地的地貌形态、隔水底板的坡度、含水层岩性、厚度变化以及水文网貌形态、隔水底板的坡度、含水层岩性、厚度变化以及水文网发育状况有密切关系，基于这些因素，潜水面一般呈倾斜的各发育状况有密切关系，基于这些因素，潜水面一般呈倾斜的各种形态的曲面。种形态的曲面。 潜水面的起伏经常与地形一致，只是比地形起伏平缓；潜水面的起伏经常与地形一致，

32、只是比地形起伏平缓； 当含水层厚度变大时，潜水面坡度变缓当含水层厚度变大时，潜水面坡度变缓;当岩层透水性变好，潜水面坡度变缓。当岩层透水性变好，潜水面坡度变缓。Page 44Page 45 (2)(2) 潜水的补给条件潜水的补给条件 含水层中地下水从外部（如大气降水、地表水等）获得大含水层中地下水从外部（如大气降水、地表水等）获得大量补充的过程称为量补充的过程称为地下水的补给地下水的补给。 所谓所谓补给条件补给条件就是指地下水的补给来源、补给方式，补给就是指地下水的补给来源、补给方式，补给区的位置、补给量大小和影响补给的因素。区的位置、补给量大小和影响补给的因素。(3)潜水的补给来源潜水的补给

33、来源，一般有以下几种形式：，一般有以下几种形式：A 大气降水大气降水：大气降水的渗入，是潜水的：大气降水的渗入，是潜水的主要补给来源主要补给来源。补。补给的数量取决于降水的性质和强度、地面坡度、包气带厚度、给的数量取决于降水的性质和强度、地面坡度、包气带厚度、植被覆盖情况、岩石透水性等因素。植被覆盖情况、岩石透水性等因素。大气降水补给的地下水，其动态明显有季节性变化：一般大气降水补给的地下水，其动态明显有季节性变化：一般59月份为高水位期，月份为高水位期，10次年次年2月为低水位期。月为低水位期。Page 46B 地表水地表水：地表水下渗是潜水：地表水下渗是潜水重要的补给来源重要的补给来源，有

34、时地表，有时地表水与地下水的补给关系并不固定，而随季节变化，则必须水与地下水的补给关系并不固定，而随季节变化，则必须根据该时期的水位、流量或等水位线图的资料，才能确定。根据该时期的水位、流量或等水位线图的资料，才能确定。C 含水层之间的补给含水层之间的补给,有以下两种方式：有以下两种方式：I.越流补给越流补给:若相邻的含水层之间存在若相邻的含水层之间存在一定的水位差一定的水位差，那么，那么就可以通过弱含水层渗透到另一含水层，这种地下水的补就可以通过弱含水层渗透到另一含水层，这种地下水的补给方式叫做越流补给。给方式叫做越流补给。II直接补给直接补给:潜水含水层的隔水底板，由于受到断裂活动、潜水含

35、水层的隔水底板，由于受到断裂活动、地震、人工开挖河道、打井和钻探等因素的影响，当下部地震、人工开挖河道、打井和钻探等因素的影响，当下部承压水的水头高于潜水位时，便会发生承压水补给潜水的承压水的水头高于潜水位时，便会发生承压水补给潜水的情况；也可由承压水透水情况；也可由承压水透水“天窗天窗”补给潜水。补给潜水。Page 47D 凝结水凝结水在降水和地表水稀少，昼夜温差大，同时含水层上伏包气带在降水和地表水稀少，昼夜温差大，同时含水层上伏包气带透水性好的风成沙地区和高山分水岭地区，有一定量的凝结透水性好的风成沙地区和高山分水岭地区，有一定量的凝结水补给潜水。水补给潜水。E 人工补给人工补给为了防止

36、地下水位下降、水源枯竭、水质恶化以及地面沉降为了防止地下水位下降、水源枯竭、水质恶化以及地面沉降等，常用人工回灌的方法，使含水层的地下水量增加。等，常用人工回灌的方法，使含水层的地下水量增加。Page 48 (4)(4) 潜水的排泄条件潜水的排泄条件潜水的排泄有以下几种方式：潜水的排泄有以下几种方式：蒸发蒸发:干旱、半干旱地区，潜水埋藏较浅，蒸发作用强烈，干旱、半干旱地区，潜水埋藏较浅，蒸发作用强烈，潜水通过蒸发消耗，不但水量减小，同时水受到浓缩，矿化潜水通过蒸发消耗，不但水量减小，同时水受到浓缩，矿化度增高，甚至引起含盐成分的变化。度增高，甚至引起含盐成分的变化。泉的排泄泉的排泄:潜水在重力

37、作用下，总是由高水位处向低水位处潜水在重力作用下，总是由高水位处向低水位处流动，当水流受阻或地形适宜就会流出地表，形成泉水。泉流动，当水流受阻或地形适宜就会流出地表，形成泉水。泉是地下水的天然露头，是地下水排泄的一种重要方式。是地下水的天然露头，是地下水排泄的一种重要方式。 人为排泄人为排泄:由于人类对地下水资源需求的日益增长，地下由于人类对地下水资源需求的日益增长，地下水的合理开发利用问题就越加重要，我们在打井（民井、机水的合理开发利用问题就越加重要，我们在打井（民井、机井、大口井）和修建其它的集水建筑时，造成了大量排泄地井、大口井）和修建其它的集水建筑时，造成了大量排泄地下水的人为措施。下

38、水的人为措施。 Page 49Page 503、承压水、承压水(1)(1) 定义定义埋藏并充满在两个隔水层之间，含水层中具有静水压力的重埋藏并充满在两个隔水层之间，含水层中具有静水压力的重力水叫力水叫承压水承压水。(2)(2) 承压水的形成及特征承压水的形成及特征承压水的形成首先决定于地质构造，在适当的地质构造条件承压水的形成首先决定于地质构造，在适当的地质构造条件下，无论孔隙水、裂隙水、岩溶水都可形成承压水。最适宜下，无论孔隙水、裂隙水、岩溶水都可形成承压水。最适宜形成承压水的地质构造大体可分为向斜构造和单斜构造。有形成承压水的地质构造大体可分为向斜构造和单斜构造。有承压水分布的向斜构造称为

39、承压水分布的向斜构造称为自流盆地自流盆地，有承压水分布的单斜，有承压水分布的单斜构造称为构造称为自流斜地自流斜地。Page 51Page 52自流盆地（承压盆地）自流盆地（承压盆地）自流盆地按水文地质特征可分为三个组成部分：补给区、自流盆地按水文地质特征可分为三个组成部分：补给区、承压区和排泄区承压区和排泄区 。承压含水层在盆地边缘出露于地表，高程较高的一边，成承压含水层在盆地边缘出露于地表，高程较高的一边，成为承压水的为承压水的补给区补给区，高程较低处成为，高程较低处成为排泄区排泄区。在补给区上面由于没有隔水层存在而不具有承压性质，实在补给区上面由于没有隔水层存在而不具有承压性质，实际上已成

40、为潜水，它直接受大气降水及地表水的补给际上已成为潜水，它直接受大气降水及地表水的补给 承压含水层之上有不透水层覆盖的地段称为承压含水层之上有不透水层覆盖的地段称为承压区承压区 在承压区，当钻孔打穿隔水顶板后，就可发现水位上升到在承压区，当钻孔打穿隔水顶板后，就可发现水位上升到隔水顶板以上的某一高度，此高程即为承压水在该点的隔水顶板以上的某一高度，此高程即为承压水在该点的静静止水位或测压水位止水位或测压水位。从静止水头到含水层顶板之底面的垂。从静止水头到含水层顶板之底面的垂直距离称为直距离称为压力水头压力水头。 Page 53 自流斜地（承压斜地）自流斜地（承压斜地）单斜承压水含水层在水文地质学中称为单斜承压水含水层在水文地质学中称为承压斜地承压斜地，其形成，其形成有二种不同的情况：有二种不同的情况：A 断裂构造所形成的自流斜地断裂构造所形成的自流斜地，含水岩层一端出露于地表，含水岩层一端出露于地表，成为接受大气降水或地表水下渗的补给区，另一端在地下成为接受大气降水或地表水下渗的补给区，另一端在地下某一深度被断层切断，并与断层另一侧隔水层接触。某一深度被断层切断，并与断层另一侧隔水层接触。当断层带岩性破碎能够透水时当断层带岩性破碎能够透水时，则承压水可以通过断层，则承压水可以通过断层