14第十章地下水的地质作用
地下水及其地质作用
外动力地质作用－地下水的地质作用
3.地下水地质作用－剥蚀作用
岩 溶 地 形－石芽
石芽
外动力地质作用－地下水的地质作用
3.地下水地质作用－剥蚀作用
岩 溶 地 形－石 林
石林
外动力地质作用－地下水的地质作用
3.地下水地质作用－剥蚀作用
云南 石林
外动力地质作用－地下水的地质作用
3.地下水地质作用－剥蚀作用
1.地下水的一般特征
地下水的补给与排泄
外动力地质作用－地下水的地质作用
2.地下水的基 本 类 型
地下岩土含水情况可分为两个带
包气带
固体颗粒＋水＋气，3相 固体颗粒＋水，2相
包水带
外动力地质作用－地下水的地质作用
2.地下水的基 本 类 型
按埋藏条件划分
包 气 带 水 潜 水 承 压 水
外动力地质作用－地下水的地质作用
1.地下水的一般特征
地 下 水 的 运 动 条 件 － 空 隙－裂隙
裂隙： 存在于 坚硬岩 石中的 裂缝状 空隙称 裂隙
裂隙主要是地壳运动对岩石造成破坏而形成的， 岩石成岩时及在地表遭受风化也会形成裂隙。 岩石的裂隙率一般比松散泥积物的孔隙率小得 多。裂隙率常小于3%
外动力地质作用－地下水的地质作用
隔水层
可以透水，渗透系数较大的 地层。但(目前)不一定含水
透水层
相对不透水的岩层。它可以 是饱水的粘土层，也可以是 致密完整的基岩
外动力地质作用－地下水的地质作用
1.地下水的一般特征
地下水的补给与排泄
地下水补给
含水层从外界获得水
地下水排泄
含水层失去水
大气降水
蒸发
地表水渗入
泉 泉
地下水对地质的作用
地下水的地质作用地下水与土石相互作用会使土体和岩体的强度和稳定性降低，产生各种不良的自然地质现象和工程地质现象，给工程的建筑和正常使用造成危害。
滑坡、岩溶、潜蚀、土体盐渍化和路基盐胀、多年冻土和季节冻土中冰的富集、地基沉陷、道路冻胀和翻浆等都与地下水的存在和活动有关，地下水还常常给隧道施工和运营带来困难，甚至带来灾害。
因此地下水对工程有极其重要的影响。
地下水指的是埋藏在地表下面土中孔隙、岩石孔隙和裂隙中的水。
地下水的富集必须具备三个条件，有较多的储水空间，有充足的补给水源和有良好的汇水条件。
地下水长期在地下运动，可从岩石中获得大量可溶性的物质成分，使之成为成分复杂的溶液。
其常见成分有O、K、Na、Ca、Mg、C1等地下水中常见元素；主要离子元素有氯离子、硫酸根离子、碳酸氢根离子、钠离子、钾离子；常见的气体有O2、N2、CO2、H2S；地下水中还含有大量的胶体物质Fe(OH)3、Al(OH)3、SiO2及以胶体形式存在的有机质。
多数地下水的PH在6.5到8.5之间。
地下水是自然界水的一部分。
据估算，埋藏在地下17Km以内的地下水总量约为8.4×1015m3，其中有一半埋藏在地面以下1Km的范围内。
地下水能在岩石中储存和运动是因为岩石具孔隙度和渗透性，地下水能否在岩石中运动取决于岩石的渗透性。
地下水据其在孔隙中的存在形式可分为吸附水、薄膜水、毛细水和重力水。
吸附水是受静电引力作用以分子状态吸附于岩石表面的水。
吸附水厚度大于几个到几百个水分子直径时，便形成薄膜状即薄膜水。
当孔径小，水量增多时，水受表面张力作用逆重力方向运动，称毛细水。
若孔径较大，水的重力大于表面张力和静电引力时，水受重力影响垂直渗流即重力水。
根据地下水的运动方向分为包气带地下水和饱气带地下水。
包气带地下水是呈垂直方向运动的水。
埋藏在包气带中的地下水，主要以吸附水、薄膜水和毛细水形成存在。
在包气带内局部隔水层上积聚的具有自由水面的重力水称为上层滞水，它是埋藏在地面以下包气带岩土层中的水，它在距地表很近的包气带内，局部的隔水层上。
地下水的地质作用
地下水的地质作用一、地下水的贮存（一）岩土中的空隙1、孔隙松散岩土(如粘土、砂土、砾石等)中颗粒或颗粒集合体之间存在的空隙，称为孔隙。
岩石中孔隙体积的多少直接影响储容地下水的能力大小。
孔隙体积的多少可用孔隙度(n)表示。
孔隙度是孔隙体积(Vn)与包括孔隙在内的岩石总体积(V)的比值，用小数或百分数表示，即：或孔隙度的大小主要取决于岩土的密实程度及分选性。
此外，颗粒形状和胶结程度对孔隙度也有影响。
岩石越疏松、分选性越好，孔隙度越大。
相反，岩石越紧密图)或分选性越差，孔隙度越小。
孔隙若被胶结物充填，则孔隙度变小。
几种典型松散岩土的孔隙度的参考值2、裂隙固结的坚硬岩石受地壳运动及其它内外地质营力作用的影响产生的空隙，称为裂隙。
裂隙发育程度除与岩石受力条件有关外，还与岩性有关，坚脆的岩石裂隙发育，透水性好，质软具塑性的岩石裂隙不发育，透水性差。
裂隙的多少用裂隙率(Kt)表示，裂隙率是裂隙体积(Vt)与包括裂隙体积在内的岩石总体积的比值，用小数或百分数表示：几中岩石裂隙的参考值3、溶隙可溶岩(石灰岩、白云岩等)中的裂隙经地下水长期溶蚀而形成的空隙称溶隙。
溶隙的发育程度用溶隙率(K k)表示，溶隙率(K k )是溶隙的体积(V k )与包括溶隙在内的岩石总体积(V)的比值，用小数或百分数表示：研究岩石的空隙时，不仅要研究空隙的多少，还要研究空隙的大小、空隙间的连通性和分布规律。
松散土孔隙的大小和分布都比较均匀，且连通性好，所以，孔隙度可表征一定范围内孔隙的发育情况，岩石裂隙无论其宽度、长度和连通性差异都很大，分布也不均匀，因此，裂隙率只能代表被测定范围内裂隙的发育程度；溶隙大小相差悬殊，分布很不均匀，连通性更差，所以，溶隙率的代表性更差。
（二）岩土中水的存在形式1、气态水气态水，即水蒸气，存在于未饱和的岩土空隙中。
岩土中的气态水可由大气中的气态水进人地下形成，也可由地下液态水蒸发而成。
气态水有极大的活动性，可随空气流动而流动，也可由绝对湿度大的部位向绝对湿度小的部位运移。
地下水地质作用
地下水地质作用地下水是指地球表面以下的水体，它在地下岩石层中流动，并发挥着重要的地质作用。
地下水地质作用是指地下水通过溶解、沉积、侵蚀等过程对地质体产生的变化和影响。
本文将从地下水溶解作用、地下水沉积作用和地下水侵蚀作用三个方面详细介绍地下水地质作用。
地下水溶解作用是指地下水通过溶解岩石中的溶质物质，加速了地质体的溶解作用。
地下水中含有溶解性较强的二氧化碳，当地下水与含有碳酸盐的岩石接触时，二氧化碳会与岩石中的碳酸盐反应生成碳酸，导致岩石的溶解。
这种溶解作用在石灰岩地区尤为明显，形成了众多的溶洞、地下河等地下溶蚀地貌。
例如中国的桂林地区就有着著名的喀斯特地貌，其中的龙胜地下河就是地下水溶解作用的产物。
地下水沉积作用是指地下水通过沉积作用对地质体产生变化和影响。
地下水中含有溶解的物质，在特定条件下会发生沉积作用。
当地下水中的溶解物质超过饱和度时，会发生沉积，形成沉积物。
沉积物的特点是颗粒细小、排列规则，形成了地下水沉积岩。
典型的地下水沉积岩有石英砂岩、石膏石等。
此外，地下水还能通过沉积作用形成坑穴、地下沉积湖等地下沉积地貌。
例如中国的乌鲁木齐地区有着著名的石灰岩坑穴地貌，就是地下水沉积作用的产物。
地下水侵蚀作用是指地下水通过侵蚀作用对地质体产生变化和影响。
由于地下水的流动，其所含的溶解物质会对地下岩石进行侵蚀，加速地质体的破坏和溶解。
地下水侵蚀作用主要表现为岩溶漏斗、溶洞和地下河等地貌。
例如中国的贵州地区就有着众多的喀斯特地貌，其中的黄果树大瀑布就是地下水侵蚀作用的产物。
地下水地质作用主要包括溶解作用、沉积作用和侵蚀作用。
地下水溶解作用通过溶解岩石中的溶质物质加速了地质体的溶解作用；地下水沉积作用通过沉积作用对地质体产生变化和影响；地下水侵蚀作用通过侵蚀作用对地质体产生变化和影响。
这些地下水地质作用在地质学和地貌学研究中具有重要的意义，对于人类的生产生活也有着重要的影响。
因此，加深对地下水地质作用的研究，对于认识地球的演化历史和地质过程，以及保护地下水资源具有重要的意义。
地下水的地质作用
地下水的地质作用：技术专业知识点、浏览量大标题与数值分析一、地下水的地质作用概述地下水是地球上重要的水资源之一，它在自然环境和人类生活中都起着重要的作用。
地下水的地质作用主要是指地下水在地球内部和地表的运动和变化过程中所起的作用。
地下水在岩石和土壤中流动时，会对岩石和土壤产生物理、化学和生物作用，这些作用会影响地下的稳定性和地表的变化。
因此，对地下水的地质作用进行深入的研究和理解，对于保护水资源、防止地质灾害、合理利用地下资源等方面都具有重要的意义。
二、地下水的物理性质和化学成分1.地下水的物理性质地下水的物理性质主要包括温度、颜色、气味、透明度、密度、表面张力等。
地下水的温度通常与周围环境的温度相近，但在地下深处，由于地球内部的影响，水温可能会升高。
地下水的颜色通常为无色或浅色，但受到污染或含有某些化学物质时，颜色可能会发生变化。
地下水的气味通常为无味或略有泥土味，但受到污染时，可能会出现异味。
地下水的透明度通常较低，因为水中含有大量的悬浮物和溶解物质。
地下水的密度通常比地表水低，因为地下水中含有的矿物质和溶解物质较少。
地下水的表面张力通常较低，因为水中含有大量的矿物质和溶解物质。
2.地下水的化学成分地下水中的化学成分主要取决于周围环境和岩石的性质。
地下水中的主要离子包括钙离子、镁离子、钠离子、钾离子等，这些离子主要来自于岩石的风化和溶解。
此外，地下水中还含有大量的溶解气体和有机物，这些物质的含量通常较低，但会受到污染的影响。
三、地下水的水力学特征1.地下水的流动特征地下水在地下的流动过程中，会受到周围岩石和土壤的限制和影响。
因此，地下水的流动速度通常较慢，流动路径也不规则。
在某些情况下，地下水可能会在地表以下较深处形成蓄水层，这些蓄水层的水位可能会受到气候、地形、地质等因素的影响。
2.地下水的压力特征地下水的压力通常来自于水的重力和水深度的压力。
在地下深处，由于岩石和土壤的限制，水的压力可能会增大。
地下水的地质作用ppt46页
第一节 地下水概述
地下水：存在于地表以下松散
沉积物和岩石空隙（孔隙/裂
岩石
隙）中的水。
颗粒
孔隙
井水和泉是它的露头。
裂隙
地下水是改造地表的重要
岩石
地质营力。
基块
一、地下水的赋存条件
1、岩石的空隙
影响地下水量及运动特点（或地质作用） 的是岩石中空隙的数量、大小及连通情况等。 表述它们的参数是孔隙度、渗透率。
长，能充分的溶解其流经区的可溶性物质，因此地 下水中含有较多的溶解物质，并随着地下水的运动 而被搬运。
石灰岩地区中庞大的 洞穴系统就是被地下水 溶蚀搬运而形成的。
（二）地下水的化学沉积作用
地下水的沉积作用以化学沉积作用为主。 化学沉积作用的原因主要有：过饱和沉积（压力、 水温降低，蒸发），置换作用
泉
D 断层泉
砂岩 潜水面
2.根据泉水运动的特点分为：
泉
A 上升泉；B 下降泉
3.按泉水温度以20℃为界分为：
页岩
泉
断层的地 表露头
砂岩 潜水面
A 冷泉；B 温泉
水
页岩
3.按泉水温度分为：
A 冷泉；B 温泉
一般将泉水温度超过20℃的泉称为温泉。温泉是地热异 常的一种显示方式，是地下热能的天然露头。
本章内容
第一节 地下水的基本概念
一、地下水的赋存条件 二、地下水的化学成分 三、地下水的补给与排泄
第二节 地下水的垂直分带与地下水的类型 第三节 地下水的地质作用
第三节 地下水的地质作用 一、地下水的潜蚀作用
地下水在缓慢的运动过程中，不断对周围的岩 石进行着破坏和改造，称为地下水的潜蚀作用。
10地下水地质作用
第十章地下水及其地质作用一、填空题1.地下水按其存在状态不同，可分为____、____、____三种类型，其中以____最为重要；按其存在方式不同，可分为____、____、____和____等类型，其中以____最为重要；按其埋藏条件不同，可分为____、____、____三种类型；按其沉积物或岩石中空隙性质不同，可分为____、____和____等三种类型。
2.地下水按埋藏条件可分为____、____、____三种基本类型。
3.地下水按含水层空隙性质分为____、____、____三种基本类型。
4.地下水的搬运以____方式为主，地下水的沉积方式以____为主。
5.地下水的物理性质主要是指地下水所具有的____、____、____和____等性质。
6.地下水的某些物理性质与化学组成间常见的对应关系如下：臭鸡蛋味，表明地下水中含较多的____；腐烂味，表明含较多的____；呈浅蓝色的水，表面含较多的____；味道可口的水，表明含较多的____；有甜味的水，表明含较多____；有苦味的水，表明含较多的____；有涩味的水，表明含较多的____。
7.导致地下水发生过饱和沉积的主要原因是____、____和____等；常见发生过饱和沉积的地点在____、____、____等处。
8.各种类型的地下水，有其不同的流向。
包气带中重力水是从地表向下作____运动；潜水位附近作____方向运动；承压水是顺层从水头____处流向水头____处。
9.喀斯特平原是喀斯特发展到____期的地形。
10.根据化学沉积发生的空间部分，将地下水化学沉积分为____、____、____、____四种类型。
二、名词解释地下水、空隙、孔隙、裂隙、溶隙；孔隙水、裂隙水、喀斯特（岩溶）水；包气带、饱水带、上层滞水、潜水、承压水；透水性、含水性、隔水层、透水层、泉；喀斯特（岩溶）三、选择题1.潜水是____。
A.地面下第一个稳定隔水层上面的饱和带中的重力水B.岩石空隙中的水C.围限在两个隔水层之间的地下水2.承压水是____。
地下水的地质作用
透水程度 渗透系数 良透水的 ＞10 透水的 弱透水的 微透水的 不透水的
岩石名称
砾石、粗砂、岩溶发育的岩石、裂隙发 且很宽的岩石
10—1.0 粗砂、中砂、细沙、裂隙岩石 1.0—0.01 粘质粉土、细裂隙岩石 0.01—0.001 粉砂、粉质粘土、微裂隙岩石 ＜0.001 黏土、页岩
地下水的物理性质和化学成分
Kk=Vk/V
Kk=Vk/V ×100%
研究岩石的空隙时，不仅要研究空隙的多 少，还要研究空隙的大小、空隙间的连通 性和分布规律。
松散的土 孔隙度可表征一定范围内孔隙发育情况 岩石裂隙 裂隙率只能代表被测定范围内裂隙的发育程度 溶隙 大小悬殊 分布不均匀 连通性差 溶隙率 的代表性更 差
岩石越疏松、分选性越好，孔隙度越大； 反之，岩石越紧密、分选性越差，孔隙度 越小。 岩石的孔隙表
2 裂隙 坚硬岩石受地壳运动及其他内外地质营力 作用的影响产生的空隙。 裂隙发育程度用裂隙率Kt表示 Kt=Vt/V Kt=Vt/V ×100%
3 溶隙 可溶岩（石灰岩、白云岩）中的裂隙经 地下水流长期溶蚀作用而形成的空隙 溶隙的发育程度用Kk表示
地下水的地质作用
地下水：埋藏在地表下面土中孔隙、 岩石孔隙和裂隙中的水。
赋存在岩石孔隙中的地下水有气态、液态 和固态3种。其中一液态为主。 液态岩石中地下水水又分为吸着水、薄膜 水、毛细管水和重力水。（它是地下水存 在的最主要方式）
地下水在重力作用下不停地运动着。
地下水分布很广，与人们的生产、生活和 工程活动隔水层 岩石中各种状态的地下水，由于各类岩石 的水物理性质不同，可将各类岩石层划分 为含水层和隔水层。 含水层 能够给出并透过相当数量重力水的岩层。
地下水的地质作用
地下水的地质作用地下水对岩层破坏和建造作用的总称。
地下水在流动过程中对流经的岩石可产生破坏作用，并把破坏的产物从一地搬运到另一地，在适宜的条件下再沉积下来。
因此，地下水的地质作用包括剥蚀作用、搬运作用和沉积作用。
剥蚀作用地下水的剥蚀作用是在地下进行的，所以又称为潜蚀作用。
按作用的方式分为机械潜蚀作用与化学溶蚀作用。
工程地质学中的潜蚀概念不包括可溶性岩石的化学溶蚀作用。
① 机械潜蚀作用。
地下水在流动过程中，对土、石的冲刷破坏作用。
地下水在土、石中渗透，水体分散，流速缓慢，动能很小，机械冲刷力量微弱，只能将松散堆积物中颗粒细小的粉沙、泥土物质冲走，使其结构变松，孔隙扩大。
但经过长时间的冲刷作用，也可以形成地下空洞，甚至引起地面陷落，出现落水洞和洼地。
这种现象常见于黄土发育地区。
疏松的钙质粉砂岩也易受到冲刷破坏。
地下水充满松散沉积物的孔隙时，水可润滑、削弱、以至破坏颗粒间的结合力,产生流沙现象;或浸润粘土物质,使之具有可塑性，引起粘土体积膨胀,导致土层蠕动和变形。
② 化学溶蚀作用。
地下水可溶解可溶性岩石所产生的破坏作用，又称喀斯特作用。
地下水中普遍含有一定数量的二氧化碳，这种水是一种较强的溶剂，它能溶解碳酸盐岩（如石灰岩，化学成分为碳酸钙），使碳酸盐变为溶于水的重碳酸盐，随水流失。
碳酸盐岩中常发育裂隙，更易遭受溶蚀，岩石中的裂隙逐渐扩大成溶隙或洞穴。
在碳酸盐岩地区，喀斯特作用可产生一系列如溶沟、石芽、溶洼、溶柱、落水洞、溶洞、暗河、地下湖和石林等喀斯特地形。
搬运作用地下水将其剥蚀产物沿垂直或水平运动方向进行搬运。
由于流速缓慢，地下水的机械搬运力较小，一般只能携带粉沙、细沙前进。
只有流动在较大洞穴中的地下河，才具有较大的机械动力，能搬运数量较多、粒径较大的砂和砾石，并在搬运过程中稍具分选作用和磨圆作用，这些特征类似于地表河流。
地下水主要进行化学搬运。
化学搬运的溶质成分取决于地下水流经地区的岩石性质和风化状况，通常以重碳酸盐为主，氯化物、硫酸盐、氢氧化物较少。
地下水的地质作用
地下水的地质作用地下水是地球上重要的淡水资源之一，也是地质作用的重要表现形式之一。
地下水的地质作用主要包括溶蚀作用、沉积作用和侵蚀作用等。
以下将详细介绍地下水的地质作用。
地下水的地质作用首先表现为溶蚀作用。
地下水中的二氧化碳与地下岩石中的碳酸钙发生反应，形成碳酸溶液，通过溶解岩石的过程，将溶解物质带走，从而形成溶洞、地下河道、地下裂隙等地下空腔。
溶蚀作用还会导致地表下陷和地下水位下降等地质灾害。
地下水的地质作用还表现为沉积作用。
地下水中含有大量的溶解物质，当地下水通过岩石孔隙或裂隙流动时，会带走部分溶解物质，并在流速减小的地方沉积下来。
这种沉积作用形成的地质构造称为沉积构造，常见的有石笋、石柱、石钟乳等。
沉积作用还可以形成矿床，如地下水中的金属离子在流动过程中沉积下来，形成金属矿床。
地下水的地质作用还表现为侵蚀作用。
地下水流动中的冲刷作用、挟运作用和溢流作用等，会对地下岩石产生侵蚀作用。
地下水冲刷作用主要是通过地下水中的固体颗粒的磨蚀作用，使岩石表面逐渐被剥蚀；地下水挟运作用是指地下水中的固体颗粒随着地下水流动，将岩石颗粒带走；地下水溢流作用是指地下水超过岩石裂隙的容量，从而使岩石表面的部分颗粒被冲刷掉。
这些侵蚀作用会改变地下岩石的形态和结构，形成地下洞穴、地下隧道等。
除了以上几种地质作用，地下水还能通过溶解岩石中的矿物质，并在地下流动过程中重新沉积，从而形成新的矿物质。
这种作用被称为溶蚀-沉积转化作用。
地下水中的溶解物质与岩石中的矿物质发生反应，形成新的矿物质，并在地下流动过程中重新沉积。
这种地质作用对矿床的形成和演化具有重要影响。
地下水的地质作用包括溶蚀作用、沉积作用、侵蚀作用和溶蚀-沉积转化作用等。
这些地质作用不仅对地下岩石的形态和结构产生影响，也对地球的地貌和矿产资源的形成具有重要作用。
因此，地下水的地质作用是地球科学研究中的重要内容之一。
地下水的地质作用与微生物的相关知识点
地下水的地质作用与微生物的相关知识点一、地下水的地质作用概述地下水是地球上重要的水资源之一，它在自然环境和人类生活中扮演着重要角色。
地下水的地质作用主要包括地下水的形成、运动、储存和变化等过程，这些过程受到地质构造、地貌形态、气候条件和人类活动等多种因素的影响。
二、地下水的形成地下水主要形成于大气降水和地表径流的下渗作用。
在雨水或雪水下渗过程中，水会溶解并携带大量的溶解物质，如二氧化碳、矿物质和有机物等。
这些物质在地下水中积累并随着水的流动而迁移，形成了地下水的化学和生物特性。
三、地下水的运动地下水的运动受到地下岩层和土壤的物理性质、地形地貌以及气候条件等多种因素的影响。
在运动过程中，地下水的水质和水量会发生改变，这主要与水中的物质发生溶解、沉淀、过滤和生物作用等有关。
四、地下水的储存和变化地下水被储存在地下岩层和土壤的空隙中，其储存量和流动性能取决于空隙的大小和连通性。
地下水的水位和水量会随着气候条件、地下水流动速度以及人类活动等因素的变化而发生改变。
五、地下水与微生物的关系地下水中存在着大量的微生物，这些微生物在地下水的化学和生物特性形成过程中起着重要作用。
微生物可以影响地下水的溶解和沉淀过程，改变水中有机物的分解和营养物质的循环。
此外，一些微生物还可以利用地下水中的有机物进行代谢活动，产生能量并影响地下水的化学性质。
六、微生物对地下水质量的影响微生物在地下水中的活动可以影响水的质量。
一些微生物可以降解有机物并产生酸性物质，降低地下水的pH值并导致水质恶化。
此外，微生物还可以在地下水中繁殖并形成生物膜，影响水的流动性和溶解性。
一些致病微生物也可能存在于地下水中并对人类和生态系统构成威胁。
因此，对地下水进行微生物检测和评估是非常重要的。
七、总结地下水是地球上宝贵的资源之一，它在地表水和大气水循环中起着关键作用。
地下水的地质作用和微生物活动对水的形成、运动、储存和质量产生重要影响。
了解这些影响因素有助于我们更好地保护和管理地下水资源，确保其可持续利用并为人类服务。
地下水地质作用
地下水地质作用1．地下水是自然界水的一部分。
据估算，埋藏在地下17Km以内的地下水总量约为8.4×1015m3，其中有一半埋藏在地面以下1Km的范围内。
2．地下水的储存及运动条件：地下水能在岩石中储存和运动是因为岩石具孔隙度和渗透性。
衡量孔隙大小的指标为孔隙度（porosity）孔隙度：岩石中孔隙体积占岩石总体积的百分比地下水能否在岩石中运动取决于岩石的渗透性。
衡量渗透性的指标为渗透率（permeability）透水层(permeable bed)：地下水易于通过的岩石含水层(aquifer)：能透过和保存地下水并能在重力作用下释放相当数量水的岩石。
隔水层(impervious bed)：地下水不易透过的岩石。
3.地下水的运动特点：地下水据其在孔隙中的存在形式可分为：吸附水(hydroscopic water)：受静电引力作用以分子状态吸附于岩石表面。
薄膜水(thinfilm water)：吸附水厚度大于几个到几百个水分子直径时，便形成薄膜状。
毛细水(capillary water)：当孔径小，水量增多时，水受表面张力作用逆重力方向运动，称毛细水。
重力水(gravity water)：若孔径较大，水的重力大于表面张力和静电引力时，水受重力影响垂直渗流。
4.根据地下水的运动方向：包气带(aeration zone 地下水的垂直运动带）：呈垂直方向运动的水。
饱水带(saturation zone 地下水的水平运动带)：地下水下渗时，因遇隔水层阻隔而汇聚起来，当水充满了孔隙时，称饱水带，饱水带水常沿隔水层顶面作近水平方向的运动。
5.地下水的基本类型：据地下水的运动状态、埋藏条件，可以将地下水分为：包气带水(aoration zone water)：是埋藏在包气带中的地下水，主要以吸附水、薄膜水和毛细水形成存在潜水:潜水埋藏于地表下第一个隔水层以上，是具有自由水面的地下水。
潜水的自由水面称为潜水面，其上无稳定的隔水层，可以直接接受大气降水、地表水及其他水源的补给。
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CaCO3 + CO2 + H2O —> Ca(HCO3) 2 石灰岩地区溶蚀作用使岩石孔隙、洞穴、裂 隙扩大，大洞穴上部岩层因失去支撑而垮塌陷 落，形成奇特的地质现象。
岩溶(喀斯特)：通常把在可溶性岩石地区发 生的以地下水为主（兼有部分地表水的作用） 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由此产生的崩塌作用等一 系列过程称为岩溶作用或喀斯特作用。形成的 十四章 地下水地质作用
地下水是指存在于地表以下松散沉积物和 岩石孔隙中的水。地下水是一种重要的矿产资 源，它不仅是河水、湖水的重要来源，而且是 工农业用水和饮用水的重要来源。
地下水的地质作用：地下水在其运动过程 中对地壳表层的改造过程。
潜水面
第一节 地下水的运动
一、岩石的孔隙度、透水层 地下水存于岩石(以及松散沉积物)的孔隙中，
并在其中运动，因此岩石孔隙度的大小、形 状、数量及连通情况，对地下水的储量及运动 特点有很大的影响。
1. 孔隙度= 岩石中孔隙的体积 / 岩石总体积 表示可容纳水的数量，泥岩为20%
2. 渗透性：是岩石能让水通过的性能。渗透性 取决于孔隙大小和连通情况。
大多数岩石的空隙是连通的，因而地下水可在 岩石中流动。渗透性好，能透过水的岩层叫透水层。 透水性最好的岩石要算洞穴大的石灰岩和白云岩以 及孔隙大的砾岩和砂岩。
岩溶作用要具备一些基本条件： 可溶性岩石 岩石的可溶性是发生岩溶作用的必要条 件。岩石的可溶性主要取决于岩石的化学成分，岩溶 作用主要发生在灰岩、白云岩发育的地区。 岩石的透水性与流动性 透水性强的岩石利于岩溶作 用的进行。在这些岩石中的地下水运动速度相对较快 ，新鲜的地下水不断补充，使它处于不饱和状态，具 较大溶蚀能力。 地下水的溶蚀能力 地下水的溶蚀能力取决CO2的含 量和适宜的气候条件。
11三、地下水的地质
（二）地下水的地质作用 1、地下水的（剥蚀）潜蚀作用 潜蚀作用：地下水的剥蚀作用
（1）潜蚀作用的特点和效果： ①地下水主要在岩石空隙中渗流，流速慢、水量分散、 冲击力小，所以其机械潜蚀作用很弱。在某些地下河 的局部可能水流较快，有较强的机械潜蚀作用。 ②由于地下水的化学成分较复杂，常含有较多CO2和各 种溶剂，因而化学潜蚀作用显著 在可溶性岩石地区常形成独特的岩溶地貌（喀斯 特地貌），常见石芽、溶沟、落水洞、溶洞、天生桥、 孤峰等。
2、潮流的搬运： 涨潮时将碎屑物向海岸方向搬运，退潮 时将碎屑物搬运到海洋。 3、洋流的搬运： 洋流具有远程搬运的特点，但洋流距 海岸远，物源不足，搬运量微小。 4、浊流的搬运： 浊流具有很大的动能，搬运力强，能 搬运大量碎屑物，可达深海。浊流为局部 性的。 （四）海洋的沉积作用
复习思考题与作业
2、岩溶地貌的形成条件
（1）具有厚度较大的可溶性岩石，位于地表 附近。 （2）气候较高，降水量大。 （3）岩石中裂缝、孔隙发育。 （4）地下水的流动性较好。
2、地下水的搬运作用： 很微弱，以溶解运为主。 3、地下水的沉积作用： 以化学沉积为主，在地下河有一定的碎屑沉
积。
其化学沉积物主要有： 溶洞沉积： 发生的石灰岩地区，有石钟乳、石 笋、石柱等。 泉华沉积： 在裂缝、洞穴和泉口沉积，有钙华、 硅华
溶洞内的沉积
石钟乳
石 柱
石 笋
四、海洋的地质作用
（一）海水的运动方式 1、海浪： 海水的有规律的波状起伏。 主要由风引起。海浪还会派生出底流、沿岸流 2、潮汐：海水周期性的涨落，由日月引力引起。 3、洋流： 较大范围内沿着一定方向流动的海水。 由信风和海水密度、盐度、温度差引起。 4、浊流： 海底局部运动的含泥沙的浑浊水团。 是一种重力流，为暴风浪、潮流、地震等 引起，多发生在大陆坡。
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第一节 地下水的基本概念
二、地下水的储存 溶隙（溶洞）：可溶性的岩石，如岩盐、石膏、石灰岩和白云
岩等，在地下水溶蚀下产生的空洞。
第一节 地下水的基本概念
二、地下水的储存
溶隙（溶洞）
岩溶地貌地形
第一节 地下水的基本概念
三、岩石的透水性 孔隙的大小 岩石的透 水性好坏 孔隙度
第二节 地下水的基本类型
一、按地下水的埋藏条件 3、承压水 当钻孔打穿隔水层顶板时， 钻孔中的水位将上升到含水
层顶板以上一定高度称静止
水位（侧压水位）。在静止 水位高于地表的范围在承压 区打井，地下水能够喷出成 为自流井。
第二节 地下水的基本类型
一、按含水层的空隙性质 孔隙水
按含水层的 空隙性质 裂隙水 岩溶水
第三节 地下水的地质作用
一、地下水的剥蚀作用（岩溶作用） 3、岩溶地貌——喀斯特 石芽和石林：
沟槽不断加深加宽， 沟槽之间凸起的石 脊称为石芽。 如石芽形态高大， 沟坡近于直立，且 发育成群，远观宛 若森林，称为石林。
第三节 地下水的地质作用
第一节 地下水的基本概念
二、地下水的储存 裂隙：各种应力作用下岩石产生的破裂 成岩裂隙 按裂隙 的成因
构造裂隙
风化裂隙
第一节 地下水的基本概念
二、地下水的储存 裂隙：各种应力作用下岩石产生的破裂
岩石裂隙对地下水的影响
第一节 地下水的基本概念
二、地下水的储存 溶隙（溶洞）：可溶性的岩石，如岩盐、石膏、石灰岩
间上的变化规律。
第一节 地下水的基本概念
七、地下水的补洽、径流与排泄
第一节 地下水的基本概念
七、地下水的补洽、径流与排泄
地下水的补给来源最重要的是大气降水，其次为地表水。对于
地表水，如湖泊及河流的水位高于地下水位，它们便补给两岸
的地下水；相反，若河流与湖泊的水位低于地下水面，此时地 下水则向河、湖排泄。
第二节 地下水的基本类型
一、按含水层的空隙性质
孔隙水
裂隙水
岩溶水
第三节 地下水的地质作用
地下水在岩石孔隙、裂缝中流动十分缓慢，动能较
小，故而机械作用十分微弱。但由于地下水与岩石、矿
物的接触时间长，加之溶有一定量的酸类物质(如 H2CO3、H2SO4及有机酸)，对地下岩石、矿物具有强烈 的溶解作用。就整个地下水的地质作用而言，主要以化 学溶蚀、溶运和化学沉积作用为主
水、结合水和毛细水。该带内存在大量气体，地表水
经包气带向下渗流。
第二节 地下水的基本类型
一、按地下水的埋藏条件
1、包气带水（上层滞水） 上层滞水：当包气带中有 局部隔水层（如粘性土透
镜体）存在时，局部隔水
层上部的透水层中会积聚 具有自由水面的重力水 ， 被称为上层滞水
第二节 地下水的基本类型
一、按地下水的埋藏条件 2、潜水
第三节 地下水的地质作用
一、地下水的剥蚀作用（岩溶作用）
二、 地下水的搬运作用
三、地下水的沉积作用
第三节 地下水的地质作用
一、地下水的剥蚀作用（岩溶作用） 机械冲刷 化学溶蚀 1、机械冲刷作用： 地下水在岩石空隙中流动，流速非常缓慢，因此冲刷力十 分微弱，只能冲刷细小的颗粒，使岩石的空隙逐步扩大。但 是长时间的冲刷，也可造成大型空洞并引起地表塌陷等危害 工程设施的不良现象。
Fe3+的水为褐黄色；含有机腐殖质时为灰暗色。含悬浮物
的水，其颜色决定于悬浮物。
第一节 地下水的基本概念
五、地下水的物理性质
透明度：透明的、微浑的、混浊的、极混浊的 气味：含腐殖质时（沼泽味），含硫化氢（臭蛋味）
味道：决定于化学成分。咸（NaCl)、甜（Ca(OH)2、
Mg(OH)2)、苦（MgCl2、MgSO4)、清爽可口（CaCO3)。
1.723%。
地下水资源 地下水 的功能
生态环境因子
灾害因子 地质营力
第一节 地下水的基本概念
地下水的功能
资源 水是人们赖以生存的不可缺少的宝贵资源，作为水资源重 要组成的地下水，由于其水质良好、分布广泛、变化稳定、 便于利用而成为理想的供水水源，有时为唯一的供水水源。 生态环境因子 地下水是生态环境系统中一个敏感的子系统，是极其重 要的生态环境因子，地下水的变化往往会影响生态环境系 统的天然平衡状态。
河流补给地下水
地下水补给河流
第一节 地下水的基本概念
七、地下水的补洽、径流与排泄
地下水可以向河、湖等地表水体以泄流形式排泄（线
状排泄），也可以通过地表蒸发和植物蒸腾的形式排泄
（面状排泄）。此外，一个含水层的水可向另一个含水 层排泄，人亦可利用钻孔或井抽吸地下水（人工排泄）。
第一节 地下水的基本概念
第一节 地下水的基本概念
六、地下水的化学成分 地下水的化学成分：
地下水中主要离子成分
地下水中主要气体成分 地下水中的胶体成分与有机质
第一节 地下水的基本概念
六、地下水的化学成分
地下水中主要离子成分： 阳离子：H+、Na+、K+、NH4+、Mg2+、Ca2+、Fe2+
阴离子：OH- 、Cl-、SO42-、NO2-、NO3-、HCO3-、
七、地下水的补洽、径流与排泄
第一节 地下水的基本概念
七、地下水的补洽、径流与排泄
第二节 地下水的基本类型
一、按地下水的埋藏条件
包气带水（上层滞水） 按地下水的 埋藏条件
潜水
承压水
第二节 地下水的基本类型
一、按地下水的埋藏条件 1、包气带水（上层滞水） 包气带水：潜水面以上未饱和的地下水，包括气态
剥蚀作用的方式
第三节 地下水的地质作用
一、地下水的剥蚀作用（岩溶作用）
2、化学溶蚀作用： 地下水通过对岩石、矿物的溶解所产生的破坏作用， 即化学溶蚀作用。化学溶蚀作用，在国外称为喀斯特作用，
我国称作岩溶作用。这种作用使可溶岩石（碳酸盐岩、石
膏、盐岩等）中的空隙逐渐扩大，形成各种形状和大小不 一的溶隙、洞穴等岩溶现象。
第一节 地下水的基本概念
地下水的功能
灾害因子 土壤盐渍化、沼泽化、土地沙化、海/咸水入侵、地面沉降、 水质恶化、水质污染、地方病、矿坑突水、滑坡、岩溶塌陷、 渗透变形均与地下水有关。 地质营力 地下水为应力的传递者、热量及化学组分的传输者，孔隙 水压力导致滑脱构造，地下水为良好溶剂，参与岩浆、变质、 矿床、岩溶、成壤、风化、油气迁移，在地球演变中起重要 作用。
第三节 地下水的地质作用
一、地下水的剥蚀作用（岩溶作用） 3、岩溶地貌——喀斯特 落水洞：地表水沿近于
垂直的裂隙向下溶蚀而
成的直立或陡倾斜的洞 穴，下接地下洞或溶洞，
是地表水转入溶洞或地
下河的通道。
落水洞
第三节 地下水的地质作用
一、地下水的剥蚀作用（岩溶作用） 3、岩溶地貌——喀斯特 干谷和盲谷：落水洞如果发育在河床中，它可使河水 转入地下，把河流截断，落水洞以上有水流的一段河谷 就好象进入了死胡同，这种向前没有通路的河谷叫盲谷。 落水洞以下的河谷因断水遂转变成干谷。
第一节 地下水的基本概念
一、地下水的来源 地下水的来源 大气降水 参与全球水的循环
冰雪融水
地面流水
第一节 地下水的基本概念
二、地下水的储存
空隙：是地下水贮存场所和运动通道
地下水的 储存条件
透水性：指岩石允许水透过的能力
第一节 地下水的基本概念
二、地下水的储存
孔隙：在颗粒或颗粒集合体之间的空隙 岩石中的 空隙类型 裂隙：各种应力作用下岩石产生的破裂 溶隙：可溶性的岩石在地下水溶蚀作用下 产生的空洞
连通程度
第一节 地下水的基本概念
三、岩石的透水性 隔水层：孔隙细微，水
难于或者根本无法透过
据岩石空 隙性分为 透水层：空隙粗大并相
互连通，水能自由透过
含水层：透水层中饱含 地下水
第一节 地下水的基本概念
四、地下水的存在形式 气态水：在未饱和水的空隙中存在着气态水 结合水：指岩石颗粒表面的静电引力吸附的那 部分水 存在形式 毛细水：指毛细力的作用存在于松散岩石细小 孔隙中的水 重力水：在岩石空隙中能在自身重力下自由运 动的地下水 固态水：在温度低于0℃时，孔隙中的液态水 转为固态水
第一节 地下水的基本概念
六、地下水的化学成分
地下水中的胶体成分与有机质 以碳、氢、氧为主的有机质，经常以胶体方式存在于地
下水中。大量有机质的存在，有利于进行还原作用，从而
使地下水化学成分发生变化。 很难以离子状态溶于水的化合物也往往以胶体状态存在 于地下水中，其中分布最广的是Fe(OH)3、A1(OH)3及SO2。
第三节 地下水的地质作用
一、地下水的剥蚀作用（岩溶作用）
2、化学溶蚀作用：
第三节 地下水的地质作用
一、地下水的剥蚀作用（岩溶作用） 2、化学溶蚀作用：
具有可溶性岩石 岩溶发育的 基本条件： 可溶岩必须是透水的 具有侵蚀能力的水 水是流动的
第三节 地下水的地质作用
一、地下水的剥蚀作用（岩溶作用） 3、岩溶地貌——喀斯特 将主要为地下水（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由这些 地质作用所产生的地貌，称为喀斯特（karst)。喀斯特是 南斯拉夫西北部沿海一带石灰岩高原的地名，那里发育着 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 称呼石灰岩地区的一系列特殊的地貌形成过程和水文现象。
第一节 地下水的基本概念
四、地下水的存在形式
第一节 地下水的基本概念
五、地下水的物理性质
温度：过冷水(<0度）、冷水（0-20度）、温水（20-42 度）、热水（42-100度）、过热水（>100度）