第十一章地下水的地質(zhì)作用

1、地下水地下水 指存在于地表以下松散堆積物或基巖空隙中的水 地下水的化學特征地下水的化學特征 n包氣帶水包氣帶水 貼近地表的氣態(tài)水、土壤顆粒水吸附毛細水分子。這些水雖可連結(jié)起來成為液體，但因是充填在細微的孔隙中而不能自由運動 。 n飽水帶：飽水帶：入滲的大氣降水在到達地下一定深度后，可匯聚起來，特別是遇到區(qū)域不透水層的阻礙，便可形成地下水的飽和帶，即飽水帶。在第一個區(qū)域不透水層之上，飽水帶中的地下水稱潛水潛水。此水層的水面稱為潛水面潛水面。潛水面與地表面的形態(tài)具有相似性。 n承壓水承壓水(層間水層間水) 是指埋藏在兩個隔水層之間的透水層中的地下水。它的運動受到上下隔水層的約束和水壓的作用 。打井

2、穿過上面的隔水層時，承壓水就可向上涌出來 。 自流井 n飽水帶：飽水帶：入滲的大氣降水在到達地下一定深度后，可匯聚起來，特別是遇到區(qū)域不透水層的阻礙，便可形成地下水的飽和帶，即飽水帶。在第一個區(qū)域不透水層之上，飽水帶中的地下水稱潛水潛水。此水層的水面稱為潛水面潛水面。潛水面與地表面的形態(tài)具有相似性。 .包氣帶中的重力水從地表向下作垂向運動，毛包氣帶中的重力水從地表向下作垂向運動，毛細水逆重力向上運動，氣態(tài)水很難運動。細水逆重力向上運動，氣態(tài)水很難運動。.潛水作近水平方向運動。從高處向低處流，從潛水作近水平方向運動。從高處向低處流，從分水嶺向谷底流，最后流入河流、湖泊、海洋，分水嶺向谷底流，最后

3、流入河流、湖泊、海洋，或以噴泉的形式出露地表?；蛞試娙男问匠雎兜乇?。.承壓水從壓力高處向壓力低處運動。承壓水從壓力高處向壓力低處運動。 地下水在巖石孔隙、裂縫中流動十分地下水在巖石孔隙、裂縫中流動十分緩慢，動能較小，故而機械作用十分微弱。緩慢，動能較小，故而機械作用十分微弱。但內(nèi)于地下水與巖石、礦物的接觸時間長，但內(nèi)于地下水與巖石、礦物的接觸時間長，加之溶有一定量的酸類物質(zhì)加之溶有一定量的酸類物質(zhì)(如如h2co3、h2so4及有機酸及有機酸)，對地下巖石、礦物具有，對地下巖石、礦物具有強烈的溶解作用。就整個地下水的地質(zhì)強烈的溶解作用。就整個地下水的地質(zhì)作作用而言，以化學作用為主。用而言，以化

4、學作用為主。地下水的機械地質(zhì)作用地下水的機械地質(zhì)作用 地下水機械地質(zhì)作用在松散堆積層孔隙中作用明顯，把細粒物質(zhì)，如粘土顆粒，粉砂沖刷掉的作用叫機械潛蝕作用。長期的機械潛蝕作用可使堆積層變得更疏松，孔隙擴大，甚至形成大的孔洞。 大的洞穴或裂隙的地區(qū)，地下水流動常形成暗河，暗河中的水流具有流量大，流速快的特點，其對洞穴或裂隙的侵蝕作用 地下水的機械地質(zhì)作用地下水的機械地質(zhì)作用 機械搬運和沉積作用微弱，僅在地下河中可見較明顯的機械搬機械搬運和沉積作用微弱，僅在地下河中可見較明顯的機械搬運和沉積作用。運和沉積作用。地下水的化學地質(zhì)作用地下水的化學地質(zhì)作用喀斯特作用喀斯特作用喀斯特：喀斯特： 指水流（主

5、要指地下水）與可溶性巖石相互作用的過程及其所產(chǎn)生的各地質(zhì)、地貌現(xiàn)象的總稱?；緱l件：基本條件： 喀斯特發(fā)育首先應(yīng)具備具有溶蝕性水具有溶蝕性水和具有可溶性巖石?？扇苄詭r石。可溶性巖石：可溶性巖石：包括鹵化物類巖石(食鹽、鉀鹽、鎂鹽等)，硫酸鹽類巖石(石膏、芒硝 等)及碳酸鹽類巖石(石灰?guī)r、白云巖、大理巖等)。 喀斯特作用（溶蝕作用、潛蝕作用）喀斯特作用（溶蝕作用、潛蝕作用）在包氣帶，地下水在可溶性巖石的裂縫中向下滲流，使裂縫不斷加深加寬，形成石芽，石芽，石芽不斷升高。在巖石成分較純、巖層巨厚、巖層傾角平緩的可溶性巖石地區(qū)，石芽可高達幾十米，遠望宛如樹林，稱為石林。石林。石芽石芽喀斯特作用（溶蝕作

6、用、潛蝕作用）喀斯特作用（溶蝕作用、潛蝕作用）在包氣帶，地下水在可溶性巖石的裂縫中向下滲流，使裂縫不斷加深加寬，形成石芽，石芽，石芽不斷升高。在巖石成分較純、巖層巨厚、巖層傾角平緩的可溶性巖石地區(qū)，石芽可高達幾十米，遠望宛如樹林，稱為石林。石林。石林石林云南石林云南石林喀斯特作用（溶蝕作用、潛蝕作用）喀斯特作用（溶蝕作用、潛蝕作用）在包氣帶，地下水在可溶性巖石的裂縫中向下滲流，使裂縫不斷加深加寬，石芽不斷升高。在巖石成分較純、巖層巨厚、巖層傾角平緩的可溶性巖石地區(qū)，石芽可高達幾十米，遠望宛如樹林，稱為石林。石林。規(guī)模較大者稱為峰林。峰林。峰林峰林峰林的形成峰林的形成喀斯特作用（溶蝕作用、潛蝕作

7、用）喀斯特作用（溶蝕作用、潛蝕作用） 在潛水面附近，地下水在重力作用下沿層面、節(jié)理面和斷裂帶從高水位向低水位作近于水平方向的流動，常形成近于水平的洞穴稱溶洞溶洞 ?？λ固刈饔茫ㄈ芪g作用、潛蝕作用）喀斯特作用（溶蝕作用、潛蝕作用） 在潛水面附近，地下水在重力作用下沿層面、節(jié)理面和斷裂帶從高水位向低水位作近于水平方向的流動，常形成近于水平的洞穴稱溶洞。溶洞。 喀斯特作用（溶蝕作用、潛蝕作用）喀斯特作用（溶蝕作用、潛蝕作用）影響潛蝕的因素：影響潛蝕的因素：氣候：氣候： 巖石：巖石：碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物溶解度大，這些巖石最易潛蝕 孔隙多、大，連通性好，松散，可粒狀均有利潛蝕地質(zhì)構(gòu)造：地質(zhì)構(gòu)造：斷裂、

8、破碎、褶皺發(fā)育、巖石產(chǎn)狀平緩有利于潛蝕，巖層傾斜不利于潛蝕構(gòu)造運動：構(gòu)造運動：潛水面相對下降，落水洞、溶溝、石芽發(fā)育，但溶洞不發(fā)育;溶洞發(fā)育，峰林、巖溶盆地地等出現(xiàn)，甚至出現(xiàn)巖溶化、準平原化;形成多層溶洞（與河谷階地意義相同）地下水的化學搬運作用地下水的化學搬運作用地下水主要為化學搬運；搬運地下水搬運的溶解地下水主要為化學搬運；搬運地下水搬運的溶解物為重碳酸鹽，如物為重碳酸鹽，如ca（hco3）2 搬運物是真溶液搬運物是真溶液或膠體溶液或膠體溶液 地下水的機械沉積作用較少，主要為化學沉積作用。壓力下降，溫度下降，h2o蒸發(fā)都可引起過飽和而發(fā)生沉積。ca（hco3）2 = caco3co2h2o

9、 根據(jù)沉積作用因素及發(fā)生部位不同，有以下幾種情況：a. 裂隙沉積：裂隙沉積：地下水在裂隙中運移時，由于p下降，或t下降，形成過飽和沉積，沉積物呈脈狀，常見有分解石脈，石英脈等。b.洞穴沉積：洞穴沉積：含有的ca（hco3）2的水溶液由巖石中的裂隙或斷層流入洞穴中時，由于壓力降低或溫度升高（壓力降低，溫度升高都會使co2降低、減少、逸出），使caco3沉淀，形成石鐘乳，石筍、石柱等。 c.泉口沉積：泉口沉積：在地下水攜帶著被溶解的碳酸鹽物質(zhì)滲流到泉口，由于壓力減小，導致地下水中的二氧化碳逸出，碳酸氫鈣被分解成碳酸鈣而產(chǎn)生沉淀 。 在地下水攜帶著被溶解的碳酸鹽物質(zhì)滲流到開闊的擴大裂擴大裂隙、溶洞隙

10、、溶洞、泉口泉口， 由于壓力減小，導致地下水中的二氧化碳逸出，碳酸氫鈣被分解成碳酸鈣而產(chǎn)生沉淀 。石鐘乳石鐘乳 在地下水攜帶著被溶解的碳酸鹽物質(zhì)滲流到開闊的擴大裂擴大裂隙、溶洞隙、溶洞、泉口泉口， 由于壓力減小，導致地下水中的二氧化碳逸出，碳酸氫鈣被分解成碳酸鈣而產(chǎn)生沉淀 。石鐘乳石鐘乳 在地下水攜帶著被溶解的碳酸鹽物質(zhì)滲流到開闊的擴大裂擴大裂隙、溶洞隙、溶洞、泉口泉口， 由于壓力減小，導致地下水中的二氧化碳逸出，碳酸氫鈣被分解成碳酸鈣而產(chǎn)生沉淀 。石鐘乳石鐘乳 在地下水攜帶著被溶解的碳酸鹽物質(zhì)滲流到開闊的擴大裂擴大裂隙、溶洞隙、溶洞、泉口泉口， 由于壓力減小，導致地下水中的二氧化碳逸出，碳酸氫鈣被分解成碳酸鈣而產(chǎn)生沉淀 。石鐘乳石鐘乳 在地下水攜帶著被溶解的碳酸鹽物質(zhì)滲流到開闊的擴大裂擴大裂隙、溶洞隙、溶洞、泉口泉口， 由于壓力減小，導致地下水