孔隙水裂隙水岩溶水演示文稿

孔隙水裂隙水岩溶水演示文稿当前第1页\共有45页\编于星期五\7点本章内容10.2岩溶水10.3裂隙水10.1孔隙水当前第2页\共有45页\编于星期五\7点孔隙水的特点一般呈层状分布（与岩层分布一致）水量空间分布均匀，连续性好同一含水层中的孔隙水具有密切的水力联系，并具有统一的地下水位孔隙水的流动通常呈层流流态，符合达西定律当前第3页\共有45页\编于星期五\7点孔隙水赋存于松散沉积物的孔隙之中。在我国，第四系与部分第三系属未胶结或半胶结的松散沉积物，赋存孔隙地下水。下面主要讨论第四系松散沉积物中的孔隙水。

10.1.1

孔隙水特征当前第4页\共有45页\编于星期五\7点第四纪松散沉积物分布：

平原和盆地中普遍发育；砂砾构成含水层，粘性土构成弱透水层；赋存的孔隙水，为主要供水水源。第四系松散沉积物存在多种成因类型，如洪积、冲积、坡积等，成因类型不同，其分布、地貌形态及内部地质条件差异较大，由此也决定了其中水文地质条件存在较大差异。故而，以下按成因类型来分析其中的水文地质特征。

当前第5页\共有45页\编于星期五\7点水流沉积物是分布最广、最有水文地质意义包括：洪积物、冲积物、湖积物、滨海三角洲沉积物以及冰水沉积物洪积物呈扇状河道堆积物呈条状湖泊堆积物的平面展布呈同心圆状当前第6页\共有45页\编于星期五\7点孔隙水赋存于松散沉积物的孔隙之中。在我国，第四系与部分第三系属未胶结或半胶结的松散沉积物，赋存孔隙地下水。下面主要讨论第四系松散沉积物中的孔隙水。

洪积物中的地下水（1）典型地区洪积扇(Alluvialfan)的形成（2）洪积扇中地下水赋存条件与特征

从沉积物形成时的水动力条件入手，分析沉积岩性的变化规律，到地下水的赋存条件与特征。水动力条件控制沉积作用→控制岩性地貌→控制地下水10.1.2

洪积物中的地下水当前第7页\共有45页\编于星期五\7点

10.1.3

典型地区洪积扇(Alluvialfan)的形成水动力条件水流集中分散流速快（高能区）慢（低能区）地形地貌地形高，陡（扇顶）地形低缓（扇缘）山区平原扇顶扇缘（前）当前第8页\共有45页\编于星期五\7点典型地区洪积扇沉积物的分带性沉积物粒度粗（砾，粗砂）中砂细极细、粘土沉积特征分选差

中等

好山区平原扇顶扇缘（前）当前第9页\共有45页\编于星期五\7点10.1.3

地下水赋存条件与特征—赋存

透水性（K）好差水位埋深深浅

渐深（或承压）赋存（深埋区）（溢流区）（下沉区）山区平原扇顶扇缘（前）当前第10页\共有45页\编于星期五\7点10.1.3

地下水赋存条件与特征—补给与排泄

补给好

差流速水交替V大，交替快

V小，交替慢

排泄径流排泄

蒸发排泄山区平原扇顶扇缘（前）当前第11页\共有45页\编于星期五\7点10.1.3地下水赋存条件与特征—水化学

形成作用溶滤作用蒸发浓缩作用矿化度（TDS）低

中

高成分与类型HCO3

SO4

Cl山区平原扇顶扇缘（前）当前第12页\共有45页\编于星期五\7点10.1.3

地下水赋存条件与特征—动态与均衡

动态变幅大小

均衡

整体、统一的均衡区景观（环境）缺水区泉，沼泽

盐渍化区山区平原扇顶扇缘（前）当前第13页\共有45页\编于星期五\7点10.1.4洪积物中地下水赋存条件小结综合上述分析：分析不同沉积物类型的地下水赋存、运动和水化学特征等（简称水文地质条件），应从沉积物形成时的水动力场到沉积物沉积规律，再到地下水的分带性特征来进行掌握分析问题的思路与方法比死记更重要,即：普通地质作用---地质地貌---水文地质条件例如：西北某些新构造运动影响的洪积扇山西霍县--新构造运动结果→有多个溢出带当前第14页\共有45页\编于星期五\7点西北某些新构造运动影响的洪积扇

山前水位埋深深浅

深浅

当前第15页\共有45页\编于星期五\7点10.1.5

冲积物（fluvialplain）中的地下水河流沉积物与洪积物相比：①经常性水流作用的结果②河流是线状或带状分布的，横向与纵向差异大；在冲积平原区往往发育有多条河流，呈交织状、发生改道且长期作用冲积平原砂层的几何形态特征冲积物的特征，从垂直河流横向切剖面来分析（郑州黄河中下游为例）：见后页图郑州剖面当前第16页\共有45页\编于星期五\7点冲积平原中的河道变迁及砂层的几何形态A-A，B-B横切剖面砂层多为小透镜体C-C，D-D纵向剖面砂层可以延伸很长。

当前第17页\共有45页\编于星期五\7点10.1.6

黄土高原的地下水（风成作用）黄土是特定地质历史时期的沉积物在我国西北部广泛、大面积分布，西北部地区又是我国干旱半干旱气候区，水资源严重匮乏，基本上无常年性河流（或地表水），地下水水量也不丰富。赋存于黄土孔隙与裂隙中的地下水是当地人民生活的主要水源。黄土特征：厚度大，结构疏松，粉土含量大于60%，含钙质结核，呈棕黄，微红，棕黑色。黄土形成时期：第四纪中、下更新世（Q2与Q3黄土）当前第18页\共有45页\编于星期五\7点10.1.7

黄土地区的地貌形态黄土地区的地貌形态：

黄土塬：原始地貌保持较好的规模较大的黄土平台黄土梁：长条状的垅岗；黄土峁：浑圆形的土丘；黄土杖（撑）地：梁与峁之间宽浅谷地黄土塬黄土梁黄土杖地当前第19页\共有45页\编于星期五\7点山西黄土地区实景照片右上黄土杖地左下黄土塬、梁右下黄土塬上黄土峁黄土杖地黄土梁黄土塬黄土梁黄土塬当前第20页\共有45页\编于星期五\7点本章内容10.2

岩溶水特征当前第21页\共有45页\编于星期五\7点

岩溶（喀斯特）：是水与可溶岩发生化学作用和机械破坏作用而产生的各种（地质、地蚀、水文等）现象的总称。岩溶水(喀斯特水)：赋存并运移于岩溶化岩层中的水。

岩溶对大多数人来说都不陌生，岩溶现象对许多人来说是很神密的（含部分专业人员），岩溶现象的壮观奇特，岩溶水的神出鬼末，有着积极的一面：10.2

.1

岩溶及其研究意义当前第22页\共有45页\编于星期五\7点山水甲天下的桂林九马山烟雨漓江塔山象鼻山当前第23页\共有45页\编于星期五\7点可溶岩分布约占全国面积的1/3当前第24页\共有45页\编于星期五\7点岩溶水的奇特又使人无可耐何——消积不利华北的大多数煤层，下伏O2灰岩水承压水头之高，带来开采风险巨大云南、广西、贵州省岩溶山区，缺水严重，阻碍发展，生活赤贫现象岩溶区的库水渗漏，处理困难在基本建设中，地下施工，燧道施工困难重重当前第25页\共有45页\编于星期五\7点10.2.2

岩溶发育的基本条件一、发育的基本条件1、可溶岩层的存在：碳酸盐岩：灰岩、白云质灰岩、灰质白云岩、白云岩；结构：豹皮灰岩，生物碎屑灰岩，厚层状，薄层状2、可溶岩必须透水裂隙发育（初始裂隙）→岩溶系统;断层发育决定了→溶洞形成可溶岩必须透水，水才能进入产生溶蚀作用

当前第26页\共有45页\编于星期五\7点10.2.2

岩溶发育的基本条件3、水具侵蚀性纯水对碳酸盐岩的溶蚀作用很弱，只有水中含有大量二氧化碳，或其他酸类，其侵蚀性才能增强。4.水的流动性

如果水是停滞的，最终会因溶解饱和而丧失侵蚀能力。

地下水的循环交替是岩溶发育的充分必要条件。其作用：不断更替补充具侵蚀性的水；将溶解与侵蚀的物质带走----留下空洞（岩溶）二、影响因素（略）

自学当前第27页\共有45页\编于星期五\7点10.2.3岩溶水系统的改造与演变10.2.3

地下水流对介质的改造（机理）

岩溶水与孔隙水、裂隙水最大的不同，就是其介质可以被改造，水流特征不断变化，介质特征也不断变化初始介质场K0——

V0K1——

V1K2——

V2……….………Kn——

Vn

K小V小水流分散

K大V大水流集中具体表现为：不均匀介质→不均匀水流→差异溶蚀→更不均匀介质→更不均匀水流→进一步差异溶蚀→如此循环往复，便形成一个岩溶演化的正反馈过程。

当前第28页\共有45页\编于星期五\7点补给：a:总体上来讲，岩溶介质吸收降水的能力很强，南方岩溶降水入渗系数可达0.8以上，北方岩溶区降水入渗系数在0.3以上。b:补给方式：不仅存在渗入式的补给且存在通过落水洞、竖井、溶蚀漏斗等的"灌入式"补给。10.2.4岩溶水特征当前第29页\共有45页\编于星期五\7点排泄：

北方岩溶水－集中以岩溶大泉形式排泄；南方岩溶水－主要以地下暗河、泉、基流形式排泄。地苏地下河出口地苏地下河出口附近落水洞10.2.4岩溶水特征当前第30页\共有45页\编于星期五\7点南方的岩溶地下河排泄成为地表水之源当前第31页\共有45页\编于星期五\7点岩溶山区分布的落水洞当前第32页\共有45页\编于星期五\7点动态：由于存在“灌入式”补给，径流通畅，集中排泄，类似于地表水，故而地下水动态受外界气象因素影响较大，动态变化较为显著。当前第33页\共有45页\编于星期五\7点本章内容10.3

裂隙水当前第34页\共有45页\编于星期五\7点10.3

概述1、裂隙的类型成岩裂隙（originalfracture如玄武岩的柱状节理）构造裂隙（tectonicfracture断层（裂）带）风化裂隙（weatheringfracture）2、裂隙水的特点：水量分布不均匀——有的地方打井有水，有的地方无水水力联系不统一性——裂水含水系统的迭置与独立渗透的各向异性——KX≠KY

裂隙水特点转下页当前第35页\共有45页\编于星期五\7点水量分布不均匀——有的地方打井有水，有的地方无水水力联系不统一性——裂水含水系统的迭置与独立渗透的各向异性——KX≠KY裂隙水的特点、裂隙水含水系统当前第36页\共有45页\编于星期五\7点10.3.1概述3、裂隙水的类型（1）成岩裂隙水：赋存于成岩裂隙中的水（2）风化裂隙水：赋存于风化裂隙中的水（3）构造裂隙水：赋存于构造裂隙中的水，主要研究对象。当前第37页\共有45页\编于星期五\7点10.3.2.1成岩裂隙水成岩裂隙的富水特点

（1）沉积岩及深成岩浆岩的成岩裂隙通常多是闭合的，含水意义不大；（2）喷出地表的岩浆岩——玄武岩成岩裂隙最为发育：常形成柱状节理和层面节理。此类成岩裂隙大多张开且密集均匀，连通良好，常构成贮丰富、导水通畅的层状裂隙含水系统；（3）岩脉及侵入岩接触带张开裂隙发育，常形成带状裂隙含水系统；（4）熔岩流冷凝时，下部常形成熔岩孔洞或管道，钻孔遇到时会出现掉钻、泥浆大量流失等，往往可以获得可观的水量。10.3.2裂隙的成因类型及其中的地下水当前第38页\共有45页\编于星期五\7点10.3.2风化裂隙水（1）风化裂隙的基本特点风化裂隙常在成岩裂隙与构造裂隙的基础上进一步发育，形成密集均匀、无明显方向性、连通良好的裂隙网格。（2）风化裂隙水的基本特点一般为潜水（未风化的母岩往往构成相对隔水底板）；被后期沉积物覆盖的古风化壳可赋存承压水。通常情况下，风化壳规模相当有限，风化裂隙含水层水量不大，就地补给、就地排泄，旱季泉流量变小或干涸。（3）影响风化裂隙发育的因素风化裂隙的发育受岩性、气候及地形的控制。10.3.2裂隙的成因类型及其中的地下水当前第39页\共有45页\编于星期五\7点风化裂隙深度有限局部形成层状裂隙含水层动态变化大风化裂隙水示意图——层状裂隙水（局部性）当前第40页\共有45页\编于星期五