地下水的地质作用..

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认识地下水的地质作用

认识地下水的地质作用
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6.2 地下水的类型
• (3)确定潜水面的埋藏深度.潜水面的埋藏深度等于该点的地形高程减 潜水位.根据各点的埋藏深度值,可绘出潜水等埋深线.
• (4)确定含水层厚度.当等水位线图上有隔水层顶板等高线时,同一测 点的潜水水位与隔水层顶板的高程之差即为含水层厚度.
• 3.承压水 • 充满于两个隔水层之间含水层中具有水头压力的水,称为承压水.承压
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6.2 地下水的类型
• 许多干旱盆地中心,形成高含盐量的咸水,即是垂直排泄的结果.水平排 泄,既消耗水分又消耗水中盐分,所以不会引起潜水化学组成的改变.
• 排泄与径流是密切相关的,一定的径流条件产生与其相适应的排泄方 式,如径流条件好的山区河流中游地区,潜水排泄以水平方式为主;径流 条件不好的平原或河流下游,主要是垂直排泄.人工开采潜水也是排泄.
• 潜水补给来源充沛,水量比较丰富,是重要的供水水源.但在居民区和厂 矿附近易被污染.潜水水质变化较大,湿润气候地形切割强烈时,易形成 含盐低的淡水;干旱气候低平地形,常形成含盐量高的咸水.
• (2)潜水面的形状及其影响因素.潜水面的形状是潜水的重要特征之一 ,它一方面反映外界因素对潜水的影响;另一方面也反映潜水的特点,如 流向、水力坡度等.
• (3)潜水的补给、径流和排泄.潜水含水层自外界获得水量的过程称补 给.在补给过程中潜水的水质可随之发生相应的变化.潜水最普遍的和 最大的补给源是大气降水入渗.地表水的补给常发生在河流下游或洪 水期,地上河的补给常发生在河流下游或洪水期,地上河的补给则是经 常的.当潜水下部承压含水层的水位高于潜水位时,下部含水层的水可 以通过它们之间的弱透水层或通道补给潜水,这种补给称越流补给.
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地下水对地质的作用

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
空隙的多少、大小、形状、连通情况和分布规律,对地下水的分布和运动具有重要影响。
(一)、岩石空隙的类型 1、松散岩石中的孔隙 2、坚硬岩石中的裂隙 3、可溶岩石中的溶穴
1、孔隙
在颗粒或颗粒集合体之间的空隙,称为孔隙。 岩石中孔隙体积的多少影响其储容地下水能力大小的重要因素。 孔隙体积的多少,可用孔隙度表示,它是 指某一体积岩石中孔隙 体积所占的比例(用n表示)。
• 4、地下水流动的影响
• 地下水流动是岩溶发育的主要因素。只有当地下水不断流动,水中溶蚀的物质被 带走,富含CO2的渗入水不断补充更新,水才能经常保持侵蚀性,溶蚀作用才能 持续进行。地下水径流条件好坏事孔子岩溶发育的最活跃因素。
• 控制岩溶发育的各种自然地理、地质构造,在很大程度上正是通过影响地下水的 径流起作用。
包括固体骨架在内的整个渗流场中,就是用一种假想的渗流来代替复杂的实
际渗流,如图
这样一来,就可以将假想渗流作为连
续水流看待。
法国水力学家达西
地下水运动线性渗
规律。
第三节、地下水的潜蚀作用
地下水对地壳岩石圈产生剥蚀作用,由于其在地下进行,故常称为潜蚀作用。按 作用方式可分为机械冲刷和化学溶蚀。
一、机械冲刷
• 2、裂水 • 隙裂隙水系指贮存于岩石裂隙中的地下水。 • 由于岩石裂隙成因不同,致使岩石的裂隙率大小、裂隙的张开程度、连通情
况常常差异颇大,裂隙通道在空间上的展布具有明显的方向性,因而裂隙水 的分布一般很不均匀。 • 与孔隙水相比,裂隙水表现出强烈的不均匀性和各向异性。
• 3、岩溶水 • 岩溶水特指贮存于可溶岩石的溶蚀裂隙、溶穴、暗河中的地下水。 • 它的分布较裂隙水更不均匀,常常相对集中且流动迅速,可能承压亦不能承
越大,则透水性愈好

地质学-第7章地下水的地质作用

地质学-第7章地下水的地质作用
饱水带上部或季节变动带的地下水沿近水平方向 溶蚀岩石所形成的近水平方向的空洞。
溶洞的发育由溶蚀、机械潜蚀和重力崩塌等多种 作用共同形成。
近于同一高度的洞穴可以连接起来,构成迂回曲 折、忽高忽低、时宽时窄的溶洞系统。
——美国肯塔基州巨洞国家公园的猛犸洞, 长252公里。
——桂林七星岩有总长16公里的地下溶洞。
孔隙水
溶隙 水
裂隙 水
透水性(permeability):岩石能透过地下水 的性能。
透水层(permeable bed):地下水易于通过 的岩石层。
含水层(aquifer):能透过或保存地下水并 能在重力作用下释放出相当数量水的岩层。
隔水层(impervious bed):地下水不易透过 和储存的岩层。
岩溶作用形成的地形称岩溶地形(或称喀斯特地 形(karst landform))。
喀斯特——来源于南斯拉夫亚得里亚沿海的喀斯 特高原,该地区以碳酸盐岩石发育为主。
徐霞客在桂林的 塑像
地关中下,的水一对CO部可2的分溶含C性O量岩2是越石以大的碳,溶酸对解氢岩力根石与(的地H溶下C蚀水O3力中-)越C的O大形2的。式含地存量下在有水 的C大a。增CO含加3)H。+接和触HC时O,3-的便水会与发石生灰化岩学(反主应要,成使分其为溶方解解度石大
潜水面——隔水层之上,潜水的自由水面。 潜水面受地形,构造因素的影响,可以有 起伏。
3.承压水(confined water):指埋藏在两 个稳定隔水层之间的透水层内的重力水。 又称为层间水(interlayer water)。
承压水的类型
补给 区
自流井
排泄 区
排泄 区
排泄区
地下水按其所贮存岩石的空隙特点又可分 为:

地下水地质作用

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

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。

第八章 地下水的地质作用及地貌特征

第八章  地下水的地质作用及地貌特征

③隔水层底板形状:若隔水底板向下凹陷, 特别是某些河谷盆地,在枯水季节,可形 成潜水湖,此时潜水面呈水平状;而在丰 水季节水面上升超出盆地边缘的隔水底板, 又可形成潜水流;隔水底板由于构造原因 形成阶梯陡坎,此时潜水面往往出现跌水 现象。
此外,人工抽取潜水,可使潜水面形成 一个以抽水井为中心的漏斗曲面。
(2)潜水
• 是埋藏在地表以下,第一个稳定的隔水层以上, 具有自由水面的重力水(见图)。潜水一般埋藏 在第四纪松散沉积物的孔隙中或出露地表的基岩 裂隙中,潜水的自由表面称潜水面;潜水面上任 一点至地面的距离称为潜水埋藏深度。潜水面上 任一点的海拔高度,称为该点的潜水位H。潜水 面至隔水底板的距离称为潜水含水层厚度。潜水 埋藏深度和含水层厚度各处不一,往往相差很大。
D.承压水的水质变化大,从淡水直到矿化很 高的卤水都有。如承压水的补给、径流与 排泄条件好,则矿化度往往比较低,水质 接近入渗的降水及地表水;如承压水的补 给、径流、排泄条件差,水循环缓慢,则 水从岩层中溶解得到的盐类就多,水的矿 化度相应升高。
2、颜色 地下水一般是无色透明的,它含某 些化合物或胶体物质之后呈现不同的颜色, 含钙、镁离子的水为微蓝色,含2价铁离子为 灰蓝色,含3价铁离子为褐黄色等。
3、透明度 地下水的透明度决定于水中所含 的盐类、悬浮物、有机质和胶体的数量 ,分 为四个等级:
透明(水柱高度大于60厘米)
微混浊(30~60㎝)
2、气体成分 3、胶体和有机质
4、pH值
酸性侵蚀
水的类别 强酸性水 弱酸性水 中性水 弱碱性水 强碱性水
PH值
<5
5-6.5
6.5-8
8-10
>10
第二节 地下水的类型及其特征

地下水的地质作用

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。

河北工程大学 土木工程学院 工程地质 第五章_地下水

河北工程大学 土木工程学院 工程地质 第五章_地下水
●在具有成岩裂隙的岩体为后期地层覆盖 时可构成承压含水层。
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6. 构造裂隙水
●其发育程度既取决于岩石本身的性质,也取决于 边界条件及构造应力分布等因素。 ●分为层状构造裂隙水和脉状构造裂隙水。 ●可以是潜水,也可以是承压水 ●裂隙各有自己独立的系统:补给源、径流及排 泄条件,水位不一致。 ●渗透性常常显示各向异性。 26
5
3.
重力水-----受重力控制的地下水
当岩石、土层的空隙完全被水饱和时,粘 土颗粒之间除结合水以外的水都是重力水,它 不受静电引力的影响,而在重力作用下运动, 可传递静水压力。
重力水的工程意义:
静水压力 动水压力 浮托力 溶解能力--岩土产生化学潜蚀
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☆ 含水层:能够给出并透过相当数量 重力水的岩层或土层,称为含水层。 ☆ 隔水层:是指那些不能给出并透过 水的岩层、土层,或者这些岩土层给出与透 过水的数量是微不足道的。 ☆构成含水层的条件: 1.岩土中要有空隙存在,并充满足够数 量的重力水; 2.这些重力水能够在岩土空隙中自由运 动。
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▲矿化度:地下水中所含各种离子、分子 与化合物的总量称为矿化度,以g/L表示。 习惯上用105~110℃温度将地下水样品蒸 干后所得的干涸残余物总量来表示矿化度。 可以将分析所得阴阳离子含量相加,求得 理论干涸残余物总量。
注意: 由于在蒸干时有将近一半的HCO3-了分解生 成CO,及H2O而逸失。所以,阴阳离子相加时, HCO3 只取重量的50%。
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自流水泉(上升泉):主要靠承压水补给, 动态稳定,年变化不大,主要分布在自流盆地 及自流斜地的排泄区和构造断裂带上。
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§5.3 地下水的性质
一、地下水的物理性质 地下水的物理性质有:温度、颜色、透明 度、气味、味道、导电性及放射性。 地下水物理性质的研究,使我们能初步了 解地下水的形成环境、污染情况及化学成分, 这为利用地下水提供了依据。

讲12 地质作用(三)

讲12 地质作用(三)
3
第七章
第五节
地下水的地质作用
地质作用
洞穴低洼处的沉积(成分多为富铁、铝的粘土)及溶 洞坍塌与地下河带来的碎屑物构成的溶洞角砾沉积。 岩溶角砾 思考题 1.简述桂林喀斯特地貌形成的基本条件 简述桂林喀斯特地貌形成的基本条件。 1.简述桂林喀斯特地貌形成的基本条件。 2.简述溶洞滴石 泉华和岩溶角砾形成的原因。 简述溶洞滴石、 2.简述溶洞滴石、泉华和岩溶角砾形成的原因。
插图1冰盖
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插图2阿拉斯加冰川
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插图3羊背石
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插图4 U形谷
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插图5
冰斗
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插图6 昆仑山北坡冰斗与冰舌 插图6
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插图7 角峰(珠峰)
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插图8
冰蚀湖
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9









* 从下图中你可看出冰川搬运物有哪些特点? 从下图中你可看出冰川搬运物有哪些特点
载运 推运
33
5
第七章
第六节
冰川的地质作用
地质作用
2.挖掘作用: 2.挖掘作用:运动中的冰川将与之冻结在一起的冰床基岩碎块带走 挖掘作用 的过程。冰床底部基岩在冰川巨大的压力下极易破碎并产生裂 隙。裂隙在溶水反复冻结下松动而被冰川带走。挖掘作用使冰 床加深、变宽。 3.磨蚀作用 磨蚀作用: 3.磨蚀作用:冰川携带的碎屑物对冰床的锉磨作用。在冰道上可形 羊背石 成冰溜面、丁字型檫痕、 等。 三、冰蚀地形 U 1.冰蚀谷 冰蚀谷: 1.冰蚀谷:冰川侵蚀的谷地,冰谷地较平直宽阔,呈“U”字型。 谷 冰 2.冰斗 冰斗: 2.冰斗:三面陡壁的围椅状洼地。 斗 3.鳍背 鳍背: 3.鳍背:两坡陡峻、山顶尖薄的山脊。 角 4.角峰 角峰: 4.角峰:岩壁陡立、被多个冰斗包围的山峰。如珠峰。 峰 5.冰 蚀 洼 地 :大陆冰川对底部岩石刨蚀而形成的大 小不等的洼地。

地下水的地质作用

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。

第五章地下水的地质作用

第五章地下水的地质作用

第五章地下水的地质作用一、概述定义:以各种形式埋藏在地表下面土中孔隙、岩石孔隙和裂隙种的水,称为地下水。

研究地下水意义:全地球表层的地下水量估计4亿立方km。

1、地下水是改造地壳表层的地质动力,它的地质作用可以形成千奇百怪的地质景观供人们欣赏;同时是一种重要的矿产,是人畜饮用、农业灌溉及工业供水的重要水源之一。

它不仅可以形成矿产,同时还可以利用它找到矿产。

2、在对人类有利的同时,它还具有不利的一面。

如:1降低岩土体的强度与稳定性,表现:地基沉降,沙土液化,边坡失稳;2道路冻胀与翻浆:温差较大的寒冷地区;3潜蚀作用:冲蚀水颗粒,溶蚀。

3破坏岩土体的整体性,降低其强度和稳定性。

4地下开挖(基坑、隧道)涌水5侵蚀性地下水对工程的腐蚀作用。

6同时还会产生静水、动水压力-对挡墙、桥墩。

二、地下水的形成条件-形成环境(一)地下水的来源:1渗透水:大气降水、冰雪融水、地面流水(江、河、湖、海)等从地面渗入地下积聚成。

2凝结水:水蒸汽凝结成水滴后渗于地下。

3岩浆水:(原生水)地下岩浆活动形成的水(结晶水、水气)。

4埋藏水:(古水)地史中沉积物空隙中的水,被封闭保存下来。

(二)形成条件1)土石条件:1土石体必须有空隙(空隙的大小、多少、连通情况对地下水的形成及储存的影响) 2土体颗粒大小,级配、形状及孔隙度决定透水性(透水层与隔水层及其作用)。

2)构造条件:决定地下水的补、排及径流的情况褶皱构造的情形:背斜、向斜断裂构造的情形:透水性张性>扭性>压性3)气候条件:决定地下水的补给及蒸发量-决定水量4)地貌条件:不仅控制地下水的径流及排泄,而且影响地下水的形成。

5)人为条件:直接影响地下水的水位变化。

(三)地下水的赋存状态1吸着水:靠分子引力及静电引力吸附在土和岩石颗粒表面上的水。

不受重力影响,不被植物吸收。

2薄膜水:包围在吸着水的外层,可以从原处向薄处“移动”,少部分可被植物吸收。

3毛细管水:受表面张力影响,保留在毛细管中,易被植物吸收。

工程地质与水文地质-第3章 水的地质作用--地下水

工程地质与水文地质-第3章 水的地质作用--地下水
地下水的透明度决定于水中所含盐类、悬浮物、有机质和胶体的 数量。根据透明度把地下水分为透明、微浊、混浊和极浊四级。 (4)臭味
纯水无臭味,但当水中含有某些气体或有机质时就有了某种气味 (5)口味
主要决定于水中化学成分
三 地下水的物理性质和化学性质
(6)比重
地下水比重决定于水温和溶解盐类。溶解的盐分越多,比重就 越大。地下淡水比重常常接近于1 盐水的比重可用波美度来表示,即一升水含有10克氯化钠,则 盐度相当于1波美度。波美度与地下水比重之间的关系如下表:
量)
Vg
V
4 透水性
定义:透水性是岩石允许水透过的性能。
影响透水性的因素
孔隙大小的影响:当孔隙度一定而孔隙直径愈大,则圆管通道的数量愈 少,但有效渗流断面愈大,透水能力就愈强;
理想圆管状空隙中重力水流速分布 (阴线部分代表结合水,箭头长度代表重力水质点实际流速)
理想化孔隙介质
4 透水性
影响透水性的因素
水的波美度与比重的关系
三 地下水的物理性质和化学性质
(7)导电性 地下水的导电性取决于溶解于地下水中的盐量 Ke=1/R Ke为水的导电率; R为水的电阻率。 地下淡水的导电率为33×10-5至33×10-3之间
(8)放射性 由地下水中的气态镭射气(氡)及少量放射性盐量引起的
三 地下水的物理性质和化学性质
5 包气带
包气带分三带 中间带 过渡带,介于土壤水带和 毛细水带之间。厚度变化 大,从零米到几百米不等。 •中间带的土壤含水量,随 深度逐步降低。
5 包气带
包气带分三带
毛细带 由于空气和水界面上的表
面张力作用,水可沿地下水 面上升形成支持毛细水,在 包气带底部构成毛细水带。 毛细带内颗粒物大小不同, 毛细上升高度也各不相同, 因此毛细水带上缘常成不规 则形状。

地下水的地质作用

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

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

地下水地质作用地下水是地球表面降水、融雪和渗漏入地下的水分,是地下水循环中的重要组成部分。

地下水的地质作用指的是地下水在地质过程中所起的作用和影响。

地下水地质作用广泛存在于地球的各个地质环境中,对地壳构造、岩石变质、矿产成矿、地下水资源形成等起着重要的作用。

地下水地质作用主要包括地下水侵蚀、溶蚀、沉积和变质等过程。

地下水侵蚀是指地下水通过溶解、冲刷和颗粒悬移等作用,对地下岩石进行剥蚀和侵蚀的过程。

地下水侵蚀的主要形式是溶蚀和冲刷。

溶蚀是指地下水中溶解的溶质溶解在地下水中,使地下岩石发生溶解作用。

冲刷则是指地下水通过冲刷作用,将地下岩石的颗粒物质带走,导致岩石的破坏和侵蚀。

地下水溶蚀作用在地质过程中起着重要的作用。

例如,在石灰岩地区,地下水中的二氧化碳与石灰岩反应生成碳酸,使石灰岩发生溶解,并形成溶洞、地下河等地下溶蚀地貌。

在盐岩地区,地下水中的溶解度高的盐类溶解,形成盐穴和盐湖等地下溶蚀地貌。

此外,地下水的溶蚀作用还会导致地下水系统的形成和发育,进而影响地下水资源的形成和分布。

地下水沉积作用是指地下水在地下运动过程中,通过沉积作用向地下岩石中沉积物质的过程。

地下水沉积作用主要包括溶质沉积和颗粒物沉积。

溶质沉积是指地下水中的溶质随着水的流动,在特定条件下发生沉积作用。

例如,在含有碳酸钙的地下水流经岩石裂隙时,地下水中的碳酸钙溶解,当溶液中的碳酸钙饱和度增大时,溶液中的碳酸钙会发生沉积,形成方解石等沉积物。

颗粒物沉积则是指地下水中的颗粒物质在水的流动中沉积下来,形成各种沉积物,如砂砾、泥沙等。

地下水变质作用是指地下水在地质过程中通过水热作用、溶解作用和离子交换作用等,对地下岩石的矿物成分和结构产生改变的过程。

地下水变质作用常见的形式有热液作用、矽化作用和蚀变作用等。

热液作用是指地下水中的溶质在高温和高压的条件下发生反应,形成新的矿物质。

矽化作用是指地下水中的硅酸盐溶解,在地下岩石中形成二氧化硅的过程。

地下水的地质作用

地下水的地质作用

地下⽔的地质作⽤第⼗三章地下⽔的地质作⽤§3.地下⽔的概念及其特征⼀.概念:以各种形式存在于地表之下岩⽯和松散堆积物空隙中的⽔。

⼆、地下⽔的来源(⼀)渗透⽔——⼤⽓降⽔、冰雪融⽔、地⾯流⽔(江、河、湖、海)等从地⾯渗⼊地下积聚成。

(⼆)凝结⽔——⽔蒸汽凝结成⽔滴后渗于地下。

(三)岩浆⽔——(原⽣⽔)地下岩浆活动形成的⽔(结晶⽔、⽔⽓)。

(四)埋藏⽔——(古⽔)地史中沉积物空隙中的⽔,被封闭保存下来。

三、.地下⽔的赋存状态(⼀)吸着⽔——靠分⼦引⼒及静电引⼒吸附在⼟和岩⽯颗粒表⾯上的⽔。

不受重⼒影响,不被植物吸收。

(⼆)薄膜⽔——包围在吸着⽔的外层,可以从原处向薄处“移动”少部分可被植物吸收。

(三)⽑细管⽔——受表⾯张⼒影响,保留在⽑细管中,易被植物吸收。

(四)重⼒⽔——受重⼒影响可⾃由流动。

四、岩⽯的空隙类型(⼀)孔隙——疏松未胶结好的岩⽯中形成的空隙颗粒之间的空隙。

Q、N地层常见,孔隙⼤⼩与碎屑颗粒有关。

颗粒磨圆差不等粒则孔隙⼩(图)磨圆差好,近等粒则孔隙⼤(图)孔隙度(⼆)裂隙——岩⽯中断层、节理、缝隙等。

(三)溶洞——可溶性岩⽯被溶蚀形成的洞⽳。

五、岩⽯的透⽔性岩⽯允许⽔透过的能⼒不仅与孔隙度有关,跟孔隙绝对⼤⼩有关,空隙⼤、多、连通情况好,透⽔能⼒强。

(⼀)透⽔层:孔隙⼤、孔隙及⼤的砂层和砾砂层,胶结不好,砂岩、砾岩及裂隙发育的其它岩⽯。

透⽔系数:⽶/昼当透⽔层含⽔时称含⽔层。

良透⽔层透⽔层(⼆) 不透⽔层:常见由泥岩,粘⼟层等组成六、地下⽔与地表⽔的差异地下⽔⼤多被限制在透⽔层中流动与⾃由流动的地表⽔有⼀定的差异。

1.流速⼩、机械动能⼩地下⽔除受重⼒影响由⾼向低流,受压⼒影响由⾼压向低压流动外,在流动过程中受到透⽔层中岩⽯的阻碍,能量消耗在磨擦上,因此流速⼩,机械动能⼩。

2. 矿化度⾼、化学动⼒⼤⽔中各种元素的离⼦、分⼦、化合物的总量。

Mg/e g/eNacl——咸味——苦味MgSO4Fe——兰绿⾊——清凉可⼝,成为可供饮⽤的矿泉⽔。

工程地质地下水的地质作用ppt课件

工程地质地下水的地质作用ppt课件

59-27
火灾袭来时要迅速疏散逃生,不可蜂 拥而出 或留恋 财物, 要当机 立断, 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
潜水的补给
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地下水 的补给。
59-29
火灾袭来时要迅速疏散逃生,不可蜂 拥而出 或留恋 财物, 要当机 立断, 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
59-24
火灾袭来时要迅速疏散逃生,不可蜂 拥而出 或留恋 财物, 要当机 立断, 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
⑷当岩层透水性变好,潜水面坡度变缓。
岩层透水性的影响
59-25
潜水等水位线图
潜水等水位线图是根据所在地区各水文地质点(井、 钻孔、试坑和泉等),在大致相同的时间内所测得的潜 水面的水位标高编制而成的。
火灾袭来时要迅速疏散逃生,不可蜂 拥而出 或留恋 财物, 要当机 立断, 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
承压盆地
此类承压水的水位受到气候及地形的控制, 往往具有较好的径流条件。
59-38
火灾袭来时要迅速疏散逃生,不可蜂 拥而出 或留恋 财物, 要当机 立断, 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
(一)地下水按埋藏条件分类及其特征
包气带水 潜水 承压水
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火灾袭来时要迅速疏散逃生,不可蜂 拥而出 或留恋 财物, 要当机 立断, 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
包气带水 是指存在于地面以下包气带中的水。
59-18
火灾袭来时要迅速疏散逃生,不可蜂 拥而出 或留恋 财物, 要当机 立断, 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
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通常,岩土颗粒愈细小,其颗粒的比表面积愈大,分子吸附力亦愈大,吸 湿水和薄膜水的含量便愈多。综上所述,地下水在垂向上不仅形成结合水、毛 细水与重力水等不同的层次结构,而且各层次上所受到的作用力亦存在差异, 形成垂向力学结构。
◆地下水的储运及运动特点
岩石中的孔隙是地下水储运的主要场所和运移通道。孔隙的多少、 大小、均匀程度及其连通情况,直接决定了地下水的埋藏、分布和运 动特性。通常,将松散沉积物颗粒之间的空隙称为孔隙,坚硬岩石因 破裂产生的空隙称裂缝,可溶性岩石中的空隙称溶隙(包括巨大的溶 穴,溶洞等)。
岩溶地貌示意图
峰林地形——峰林或峰丛 孤峰—— 岩溶发育的阶段性: 早期——地表形成石芽、溶沟、 溶斗、 落水洞。 地下形成独立的洞穴。 中期——地表溶洼和峰林; 地下溶洞、洞穴系统。
晚期——溶原、孤峰。
●古岩溶
古岩溶是指新生代以前发育的岩溶。 识别古岩溶在理论上和生产实践中具有一定 的意义: (1)古岩溶面代表了地壳抬升的相对稳定阶段, 可作为分析地壳运动性质的重要依据。 (2)有古岩溶存在,说明当时该区处于温暖潮 湿的气候特征,而且是处于古陆被剥蚀的状态, 有助于分析古地理和古气候。 (3)石油和天然气可储存于古潜山周围和溶洞 中。 (4)有些金属矿床与溶洞有关,形成“岩溶型 矿床”,因而研究古岩溶具有一定的找矿意义。
◆岩溶作用
地下水对岩石、矿物所产生的溶解破坏作用称化学 潜蚀作用(或称岩溶作用,喀斯特作用)
岩溶作用形成的地形称岩溶地形(或称喀斯特地)。
喀斯特——来源于南斯拉夫亚得里亚沿海的喀斯特 高原,该地区以碳酸盐岩石发育为主。
地下水对可溶性岩石的溶解力与地下水中CO2 的含量有关, CO2的含量越大,对岩石的溶蚀 力越大。地下水中的一部分CO2是以碳酸氢根 (HCO3-)的形式存在的。含H+和HCO3-的水 与石灰岩(主要成分为方解石CaCO3)接触时, 便会发生化学反应,使其溶解度大大增加。 化学反应式: (1) CO2 +H2O→H++ HCO3(2 ) CaCO3 + H+ + [HCO3]- —— Ca2+ + 2 [HCO3]-
孔隙水
裂隙 水
溶隙 水
透水性
指在一定条件下,岩土允许水通过的性能。透水性能一 般用渗透系数K值来表示。其值大小首先与岩土空隙的直径大小和 连通性有关,其次才和空隙的多少有关。如粘土的孔隙度很大,但 孔隙直径很小,水在这些微孔中运动时,不仅由于水与孔壁的摩阻 力大而难以通过,而且还由于粘土颗粒表面吸附形成一层结合水膜, 这种水膜几乎占满了整个孔隙,使水更难通过。透水层与隔水层虽 然没有严格的界限,不过常常将渗透系数K值小于0.001米/日的岩 土,列入隔水层,大于或等于此值的岩土属透水层。
◆物理性质
主要有透明度、颜色、嗅味及味感等。
◆硬度
地下水中的Ca2+和Mg2+离子的浓度之和构成地下水的硬度。人 们长期饮用过硬水对健康有害。硬水在工业锅炉中易生成锅垢,既费 燃料,又可能引起锅炉炸裂。
◆矿化程度
淡水(<1g/L>); 弱矿化水(1~10g/L); 中等矿化水(3~10g/L); 强矿化水(10~50g/L); 盐水(>50g/L)
◆地下水的流动状态
1)渗流地下水沿岩石空隙的这种缓慢运动,称为渗流。其运 动场所称为渗流场。 2)当重力水在岩石的狭小空隙中渗流时,受介质的吸引力影 响较大,水的质点排列较为有序,水作层流运动。 3)当地下水在一些宽大的空隙中(溶洞或裂缝)流动时,受介 质的影响较小,水的流速较大,水的质点呈无序地、互相 混杂地流动,形成紊流。 4)地下水在渗流场内运动,当其运动要素(水位、流速和 流向等)在一定时间内稳定不变时,则称为稳定流。
1.包气带水:包气带水是埋藏在包气带中的地下水。其中,埋藏在土 壤中的也称为土壤水。当水通过包气带下渗时,重力水可以在包气带中 的局部隔水层上受阻积聚,形成“上层滞水”。
2.潜水(phreatic water):指埋藏在地表以下第一个稳定隔水层以 上,具有自由表面的重力水。(潜水面——隔水层之上,潜水的自由 水面。潜水面受地形,构造因素的影响,可以有起伏。)
3.溶洞(karst cave) 饱水带上部或季节变动带的地下水沿近水平方向溶蚀岩石 所形成的近水平方向的空洞。
溶洞的发育由溶蚀、机械潜蚀和重力崩塌等多种作用共同 形成。
近于同一高度的洞穴可以连接起来,构成迂回曲折、忽高 忽低、时宽时窄的溶洞系统。
4.溶斗与溶洼(funnel and uvala)
◆温度
地下水的温度受地温控制,变温带地下水水温有较小的季节 性变化;常温带地下水水温与当地平均气温接近;增温带地下 水随地温梯度的增加而增加。通常情况下,地下水的温度接近 或低于当地年平均气温称为冷水,温度高于当地年平均气温称 为地下热水

低温20-40°,中温40-60°,高温60-100°,过热>100°。
◆孔隙率
又称孔隙度,它是反映含水介质特性的重要指标,以孔隙 体积(Vn)与包括孔隙在内的岩土体积(V)之比值来表示,即n = Vn/V×100%。孔隙率的大小,取决于岩土颗粒本身的大小,颗粒之间 的排列形式、分选程度以及颗粒的形状和胶结的状况等。必须指出, 孔隙率只有孔隙数量多少的概念,并不说明孔隙本身的大小(即孔隙 率大并不表示孔隙也大)。孔隙的大小与岩土颗粒粗细有关,通常是 颗粒粗则孔隙大,颗粒细则孔隙小。但因细颗粒岩土表面积增大,因 而孔隙率反而增大,如粘土孔隙率达到45—55%;而砾石的平均孔隙 率只有27%。
低于空气的温度时,空气中的水汽便要进入土壤和岩石的空隙 中,在颗粒和岩石表面凝结形成地下水。
●埋藏水:与沉积物同时生成或海水渗入到原生沉积物的孔隙
中而形成的地下水成为埋藏水。
●岩浆水:既不是降水渗入,也不是水汽凝结形成的,而是由
岩浆中分离出来的气体冷凝形成,这种水是岩浆作用的结果, 成为初生水。
◆地下水存在状态
溶斗——地表水沿裂隙集中渗流并溶蚀可溶性岩石,在地表及浅 处形成的碟状、漏斗状洼地。
溶洼——溶斗侧向扩大、合并和加深所形成的小型封闭洼地称为 溶洼。
5.溶盆和溶原(polje and karstic plain)
在可溶性岩石地区经过长期的溶蚀和崩塌作用形成 的大型半封闭洼地。
溶盆规模较小;
溶原面积较大。

透水层
岩石:透水性

含 水
含水层Βιβλιοθήκη 隔水层◆不同埋藏条件
(1)包气带: 岩石上部水未饱和带,岩石孔隙或裂隙未被液态地 下水充满,含有大量空气。 (2)饱和带:当地下水向下运动到一定深处,遇到不透水层阻隔时, 就不能往下运动了,于是在不透水层之上,地下水便逐渐积成一 层饱和带。
包气带 饱水带
地下水的垂直分带
◆化学成分
地下水中常溶有一定数量的气体和矿物质。 溶解于地下水的气体——O2、N2、CO2、H2S等。 地下水中的矿物质——Na+、K+、Mg2+、Ca2+、SO42-、 HCO3-、Fe2O3、Al2O3 其含量随地而异,主要与流经地段的岩石性质有关。气 温、生物活动及地下水补给条件等,都会对地下水的 化学成分有影响。
溶沟-石芽-落水洞-溶斗-溶洼-溶洞溶盆-溶原
1.溶沟与石芽(karren and stony sprout)
溶沟——地表水沿岩石表面流动溶蚀而形成 的沟、槽。
石芽——脊状突起。 2.落水洞(sinkhole) 地下水沿裂隙垂直下渗和溶蚀所形 成的近于直立的深洞。是包气带的 主要岩溶地形。直径小,深度大。
地下水的地质作用
一.地下水的基本特征 二.地下水的剥蚀作用
三.地下水的搬运和沉积作用
一.地下水的基本特征
地下水是指以各种形式存在于地表之下岩石和松散堆积物
空隙中的水体。地下水有气态、液态和固态三种,但以液态为 主。
地 表 水
◆按来源不同,可将地下水分为渗入水、凝结水、岩 浆水和埋藏水。
●渗入水:降水渗入地下形成渗入水。 ●凝结水:水汽凝结形成的地下水称为凝结水。当地面的温度
上层滞水 包气带
季节变动带
饱水带 深循环带
达西定律:地下水呈现层流运动时的基本规律,可以表示为:
Q=KF h/ L =KFI V=KI (Q=FV )
式中, Q :渗流流量;F :为过水断面; h :水头损失;L:渗流长度; I :水力坡度;K :渗透系数。 V :流速 渗透系数同渗流速度具有相同的因次。一般采用m/d或cm/s为单位。 渗透系数可定量地说明岩石的渗透性能。岩石的渗透系数越大,表明其透水性 能越强。
◆地下水的沉积作用
地下水沉积作用包括机械和化学沉积。地下水的机械沉积 较少,只发生在地下河的较大洞穴中,其作用与河流沉积相似。 地下水的化学沉积是主要的,表现为溶解物质析出,其方式主 要有过饱和沉淀与置换沉淀两种。
◆岩溶作用的发育(影响)条件
是否具有溶蚀作用的地下水和可溶性岩石
1.岩石的可溶性——碳酸盐岩、卤化物、硫酸盐、 硼酸盐、钙质胶结的碎屑岩等。 2.岩石的透水性—— 裂隙发育程度、紧闭程度。 3.地下水的溶蚀力——所溶解的CO2的浓度。 4.地下水的流动特征——流速、流动方向。
◆常见的岩溶地形的类型及其形成过程
●吸湿水 又称强结合水,水分子与岩土颗粒表面之间的分子吸引力可达到几千甚 至上万个大气压,因此不受重力的影响,不能自由移动,密度大于1,不溶解盐 类,无导电性,也不能被植物根系所吸收。 ●薄膜水 又称弱结合水,它们受分子力的作用,但薄膜水与岩土颗粒之间的吸 附力要比吸湿水弱得多,并随着薄膜的加厚,分子力的作用不断减弱,直至向自 由水过渡。 ●毛管水 当岩土中的空隙小于1毫米,空隙之间彼此连通,就象毛细管一样,当 这些细小空隙贮存液态水时,就形成毛管水。 ●重力水 当含水层中空隙被水充满时,地下水分将在重力作用下在岩土孔隙中 发生渗透移动,形成渗透重力水。饱和水带中的地下水正是在重力作用下由高处 向低处运动,并传递静水压力。
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