地下水及其地质作用

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1、第八章地下水及其地质作用第八章地下水及其地质作用第一节概述地下水（groundwater）--存在于岩石和松散堆积物空隙中的水。与地表水相互沟通，互相补给。人类赖以生存的最主要水资源。影响地球表层组成、结构构造。一、地下水的来源1、渗透水（降雨、冰雪融水、地面流水、海湖水等渗入）2、凝结水（空气中水在地面遇冷凝结成水滴渗入）3、古水（在沉积作用过程中，伴随沉积碎屑保留下来的水）4、原生水（岩浆水—岩浆活动过程中冷却析离出的水）5、再生水（脱水反应）二、地下水的运动受力：重力、表面张力、热力水量少--静电引力--不能自由移动--吸附水或薄膜水。水充满空隙（小）--表面张力

2、---沿空隙上升--毛细水；水充满空隙（大）--重力大于表面张力--高处下渗---重力水。地下水的贮存、运移受岩石空隙的规模、数量、连通情况的制约。孔隙度(porosity)--空隙占所在岩石总体积的百分比值。粒度减小--孔隙度增大，胶结、压实好--孔隙度小，分选性差--孔隙度小，磨圆度增加--孔隙度降低。空隙的大小、数量和联通程度----岩石的透水性---地下水运动特点透水层不透水层或隔水层含水层三、地下水的化学成分气体有：O2、CO2、H2S、CH4等，阳离子主要有：Na+、Ca2+和Mg2+，阴离子主要有：Cl-、HCO3-、SO4-等。形成的化合物决定地下水的基

3、本性质----碱度、盐度和硬度。四、地下水的基本类型（一）根据地下水饱和与否划饱和带水包气带水上层滞水潜水层间水地下水（1）潜水--第一个隔水层上含水层里具有自由表面的重力水。潜水面(watertable)--潜水的自由表面。潜水面受地形、气候和人类活动的影响而有所升降。根据潜水面的位置将地下水分为：包气带——最高潜水面以上。暂时饱和带——最高与最低潜水面之间；永久饱和带——最低潜水面以下。（2）层间水(interlayerwater)--两个隔水层之间透水层内的地下水。层间水—承压水(confinedwater)//自流水(artesianwater)补给区、承压区和

4、泄水区。承压水形成条件--构造坳陷或单斜构造。2、包气带水包气带（aerationzone）--饱和带潜水面以上的岩石空隙中未被地下水充满的地带--包气带水。包气带水静电引力--吸附水、薄膜水和毛细水。处于地壳表层--植物生长、土壤物性。上层滞水--包气带中往往夹有扁豆形的隔水层，其上部可形成局部的暂时性饱和带水。主要是大气降水向下渗流形成的。3、上层滞水（二）根据含水层空隙性质划分空隙包括孔隙、裂隙和溶隙(溶洞)，1、孔隙水2、裂隙水3、溶洞水--地下河或暗河--地下湖。五、泉及其类型泉(spring)--出露于地表的地下水。根据地质条件分为：1、接触泉；2、侵蚀泉；

5、3、断层泉按温度高低，可将泉分为：冷泉--温度相当或略低于当地年平均气温。温泉--温度高于当地年平均气温。温泉成因：岩浆热的影响；地热的影响。温泉的价值深层自流水补给，水温、水量稳定--能源。地热发电矿泉(mineralspring)----医疗价值。第二节地下水的地质作用一、地下水的潜蚀作用潜蚀作用（suberosion）--地下水的剥蚀作用是在地下进行的。包括：机械潜蚀（冲蚀）和化学溶蚀（一）地下水的冲蚀作用流动缓慢--水动力小--机械冲蚀作用微弱；细小的粉砂冲走--孔隙增大、结构疏松，颗粒之间起润滑作用----地质灾害。（二）地下水的溶蚀作用及岩溶地形1、溶蚀作用

6、溶蚀作用--地下水在流动过程中，对岩石进行化学溶解破坏的作用。缓慢流动--与岩石接触面积大--溶蚀。溶剂--气体、盐类和酸类--强溶蚀力。2、岩溶地形岩溶或喀斯特（karst）可溶性岩石在地下水和地面水共同作用下，发生以溶蚀作用为主的地质作用以及形成的地质现象，统称为岩溶或喀斯特（karst）。溶沟和石牙石林（hoodoo）落水洞（sinkhole）。溶斗（funnel）。溶洞（cavern）地下河（暗河、暗湖）//多级溶洞溶蚀谷和天然桥。溶蚀洼地和喀斯特平原落水洞（sinkhole）溶斗（funnel）溶洞（cavern）溶洞（cavern）地下河（暗河、暗湖）//多

7、级溶洞溶蚀洼地和喀斯特平原岩溶地形发展过程：早期，地表水沿岩石表面裂隙向下渗流成为地下水，形成大量溶沟和石牙，出现少量落水洞和溶斗，地下河道开始形成。中期，垂直渗流和水径流作用都很明显，溶斗和落水洞不断发育，大量形成溶蚀洼地。溶洞大量形成，地下河发育形成地下水系。后期，溶洞进一步扩大，有的溶洞顶板塌陷，形成溶蚀谷和天然桥。末期，长期的岩溶作用，地下水以水平为主，溶洞大量坍塌，地下河转变为地表水系，地面高程降低、残留孤峰于广阔的溶蚀平原上。（三）影响潜蚀作用的主要因素1、气候2、岩石性质3、地质构造4、构造运动二、地下水的搬运作用分为机械搬