普通地质——地下水的地质作用
认识地下水的地质作用
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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14第十章地下水的地质作用
第一节 地下水的基本概念
二、地下水的储存 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
14地下水地质作用共50页
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。
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。
《普通地质学》地下水的地质作用成都理工精品PPT课件
第二节
地下水的类型
包气带水
贴近地表的 气态水、土壤 颗粒水吸附毛 细水分子。这 些水虽可连结 起来成为液体， 但因是充填在 细微的孔隙中 而不能自由运 动。
第二节
地下水的类型
潜水
位于第一个稳 定隔水层以上 的含在透水层 中的能在重力 作用下流动的 地下水 。此 水层的水面称 为潜水面。潜 水面与地表面 的形态具有相 似性。
普通地质学及地貌
第六章
地下水的地质作用
地下水 指存在于地表以下松散堆积物或基岩空隙中的水
地下水的一般特征 地下水的类型 地下水的地质作用
第一节 地下水的一般特征
地下水的化学特征
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 。
地下水中含大量的离子、分子和化合物，其矿化度高。
第三节 地下水的地质作用
喀斯特作用（溶蚀作用）
在包气带，地下水在可 溶性岩石的裂缝中向下 渗流，使裂缝不断加深 加宽，形成石芽，石芽 不断升高。在岩石成分 较纯、岩层巨厚、岩层 倾角平缓的可溶性岩石 地区，石芽可高达几十 米，远望宛如树林，称 为石林。
石芽
第三节 地下水的地质作用
喀斯特作用（溶蚀作用）
第三节 地下水的地质作用
喀斯特作用（溶蚀作用）
喀斯特： 指水流（主要指地下水）与可溶性岩石相互
作用的过程及其所产生的各地质、地貌现象的总称。
基本条件： 喀斯特发育首先应具备具有溶蚀性水和具
有可溶性岩石。
可溶性岩石：包括卤化物类岩石(食盐、钾盐、镁盐
等)，硫酸盐类岩石(石膏、芒硝 等)及碳酸盐类岩石(石 灰岩、白云岩、大理岩等)。
峰林
第三节 地下水的地质作用
地质学-第7章地下水的地质作用
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。
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
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。
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
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。
地下水的地质作用课件
隙系统）
地下热水分布区常是地热异常区；出露地表即成为温泉。
西藏羊八井、南京汤山、西安临潼华清池；冰岛、新西兰、美国黄
石Yellow Stone老实泉(Old Faithful)
地下热水的成因：与断裂有关、与地热有关、与水文地质条件有关。
◆物理性质
主要有透明度、颜色、嗅味及味感等。
◆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。
●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。
◆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
第五章 地下水
（二）地下水的酸碱性 酸碱度：氢离子浓度PH值。1PH=1g[H+] 强酸性水PH<5；弱酸性水PH=5-7；中性水 PH=7；弱碱性水PH=7-9；强碱性水PH >9。 酸性侵蚀可以分解水泥混凝土中的CaCO3。
Байду номын сангаас
（三）总矿化度 水中离子、分子和各种化合物的总量称为总 矿化度，以g/L表示。 水按矿化度分：淡水（<1）；微咸水（1-3）； 咸水（3-10）；盐水（10-50）；卤水 （>50）。 高矿化度的水能降低水泥混凝土的强度，腐 蚀钢筋，促使混凝土表面风化。
第四节 地下水对公路建设的影响
1、地下水的存在，对建筑工程有着不可忽 视的影响。尤其是地下水位的变化，水的 侵蚀性和流砂、潜蚀等不良地质作用都将 对建筑工程的稳定性、施工及正常使用带 来很大的影响。
1.地基沉降：地下水位的变化，如水位上升，可 引起浅基础地基承载力降低，地震时会加剧砂土 液化，引起建筑物震害加剧，岩土体产生变形、 滑坡、崩塌失稳等不良地质作用。 2.侵蚀性：对混凝土、可溶性石材、管道以及金 属材料的侵蚀危害。潜蚀通常分为机械潜蚀和化 学侵蚀。 3.流沙和潜蚀（管涌）：地下水可引起流砂现象， 给施工带来极大困难。 4.地下水的浮托作用： 5.基坑涌水现象：
第五章 水的地质作用
自然界中，水有气态、固态、液态三种。
1、大气水：存在于大气中；
2、地表水：覆盖在地球表面，如海洋、
江河、湖泊等； 3、地下水：埋藏于土中孔隙、岩石孔隙 和裂隙、岩石空洞中。
一、地下水及地下水问题 埋藏在地表以下的土层及岩石的空隙中的水称 为地下水。 地下水是自然界水资源的重要组成部分，它常 为生活和生产的水源，干旱和半干旱地区更是 主要的甚至是唯一的可靠水源。 地下水与岩土相互作用，会使岩体及土体的强 度和稳定性降低，产生各种不良地质现象和工 程地质现象，如滑坡、岩溶、潜蚀、地基沉陷 与冻胀等，对工程造成危害。
工程地质地下水的地质作用ppt课件
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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
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。
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⑷当岩层透水性变好，潜水面坡度变缓。
岩层透水性的影响
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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。
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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。
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（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。
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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
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第六章地下水的地质作用
第一节地下水概述
——是指地表以下的岩石孔隙中或土层里的水，称为地下水。
地下水主要是由大气降水、地面流水、冰雪融水、湖泊水渗透到地下而形成的，称为渗透水。
此外还有凝结水、埋藏水、原生水等。
一、地下水的赋存及运动条件
——岩石或土层允许水透过的性能称为透水性。
地下水能在岩石中赋存与运动，是因为岩石中具有一定的空隙。
空隙包括孔隙（岩石颗粒之间的空隙）、裂隙（岩石的裂缝）和洞穴（可溶性岩石受溶蚀后形成的孔洞）。
岩石孔隙度越大，含水量越大，透水性越好；孔隙度越小，含水量越少，透水性越差。
因此自然界的岩石可分为透水层和不透水层：透水层——能够透过地下水的岩层。
主要有：砂岩层、沙砾岩层以及裂隙、洞穴发育的其它岩石。
其中储满地下水的部分称为含水层。
不透水层——不能透过地下水的岩层。
主要有：粘土、页岩、岩浆岩、变质岩等。
不透水层对地下水的运动起着阻隔作用，又称为隔水层。
两者之间过渡类型称为半（弱）透水层。
如泥岩、亚粘土、黄土等。
二、地下水的类型（附图）
地下水按照埋藏条件分为包气带水、潜水、承压水。
1.包气带水（土壤水）
——从地面到地下水面（潜水面）之间的地带（包气带、不饱和带）所含的非重力地下水，以气态水、吸着水、薄膜水和毛细水等状态存在。
2.潜水
——埋藏在地面以下，在第一个隔水层之上，具有自由表面的重力水，称为潜水。
潜水的表面称为潜水面，随地形起伏而变化，具有潜水流。
同时因季节变化而升降，雨季、旱季潜水面的不同而形成一个暂时饱和带。
（附图））
3.层间水
——埋藏在地下两个隔水层之间的含水层中的水。
承压水——当两个隔水层之间的含水层被水充满时，就是有了一定的静压力，称为承压水。
自流井——当打井凿穿上部隔水层时，如果承压水的静水压力所达到的水头高度超过井口地面时，则自行喷溢出地表，形成自流井。
（附图）
三、泉及其分类
——地下水在地表的天然出露，叫做泉。
（附照片）
泉主要分布在山区、丘陵区的沟、谷中及山麓边缘，平原地区极为少见。
泉的分类：
1.根据成因分为：（附图）
①接触泉不同透水性的岩层相接触，地下水沿接触面出露；②侵蚀泉因沟谷切割含水层而出现的泉；③裂隙泉由岩石裂隙中流出；④断层泉因断层作用，隔水层阻挡了地下水流，地下水循断层出露；⑤溶洞泉自溶洞中流出。
2.根据泉水运动的特点分为：
①上升泉；②下降泉。
3.按泉水温度分为：
①冷泉；②温泉。
（附照片）
——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。
第二节地下水的潜蚀作用
地下水的剥蚀作用发生在地面以下，故称为潜蚀作用。
——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。
可以分为：机械潜蚀作用和化学溶蚀作用。
一、机械潜蚀作用
地下水对岩石的冲刷破坏作用称为机械潜蚀作用。
总的来说是很微弱的。
由黄土、砂岩组成的地壳表层，经地下水长期机械潜蚀作用，颗粒大量流失，致使岩石内孔隙增加、扩大，从而形成大大小小的、错综复杂的地下洞穴，并由于地下洞穴扩大导致顶部岩层失去支撑而垮塌，使地面洼地毗邻，形成与下面将要阐述的“岩溶”地区相似的
地质发展过程（如黄土湿陷、丹霞地貌）。
称为“假岩溶”作用过程。
二、化学溶蚀作用与岩溶（喀斯特）
地下水的溶蚀现象
——地下水对可溶性岩石的溶解破坏作用，称为化学溶蚀作用。
（一）岩溶现象
岩溶（也称为喀斯特）——是指可溶性岩石在地下水和地表水的共同破坏作用下，所形成的特殊地貌和水文网的总称。
喀斯特一词来源于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(J．Cvijic)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。
至今喀斯特一词已成为世界各国通用的专门术语，特指主要由地下水(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。
1966年在我国第二次喀斯特会议上决定，将喀斯特一词改称为岩溶。
典型的岩溶地貌有：①溶沟与石芽（婆婆脸）；②漏斗与落水洞；
③溶洞与地下河；④岩溶谷底与天生桥；⑤峰林。
（附照片）
如地壳上升，潜水面下降，沿地下水面发育的溶洞就抬高而成为干洞。
随后，如地壳保持相对稳定，则在新的潜水面附近通过地下水横向溶蚀可发育低一级的另一溶洞系统。
如果地壳间歇性多次上升，就造成多级溶洞。
各级溶洞的高度常与河流阶地高度一一对应。
我国广西、贵州、云南等地是喀斯特十分发育的地区。
（二）影响喀斯特发育因素
①有可溶性岩石的存在，特别是产状平缓裂隙发育的厚层石灰岩是岩溶发育的有利条件。
②湿热的气候条件（水量丰富、具有流动性），尤其是在水中含有一定数量的CO2时，有较强的溶融能力。
第三节地下水的搬运与沉积作用
（一）地下水的机械搬运与沉积作用
由于地下水是在土壤、岩石裂隙中流动，流速极慢，因此搬运力极弱，沉积作用也极弱，一般仅形成小规模的洞穴碎层沉积。
（二）地下水的溶运与化学沉积作用
地下水流速慢，与岩石的接触面积大，作用时间长，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。
地下水的化学沉积主要分布在洞穴内、裂隙中和泉的出口处。
常见的有以下几类：（附照片）
1.石钟乳、石笋、石柱、石幔
2.泉华
3.模树石（假化石）、岩脉、矿脉
第四节地下水的开发与利用
地下水在人类生活和国民经济发展中具有十分重要的意义。
（录像——地下水的地质作用）
一、寻找和开发地下水为人类生产、生活服务
二、掌握“岩溶”发育规律，确保工程建设安全，指导找矿
三、开发地下热水提供环保能源。