地下水作用精.ppt

地下水作用第1页，本讲稿共24页8.1 岩石中水的类型n n岩石中水的分类：蒸汽状水、强结合水、弱结合水、毛细水、重力水、固态水、结晶水。n n岩石的透水性：n n透水岩石砂岩、砾岩、未固结岩石和其他孔隙、裂隙发育的岩石等。n n弱透水岩石亚粘土、黄土等。n n隔水岩石粘土岩、结晶岩石等。第2页，本讲稿共24页8.2 地下水的成因类型n n入渗地下水入渗地下水 大气降水入渗到透水岩石中形成的。大气降水入渗到透水岩石中形成的。n n凝结地下水凝结地下水 由岩石孔隙中的气态水凝结而成。由岩石孔隙中的气态水凝结而成。n n沉积地下水沉积地下水 在地层沉积过程中被封存起来的地在地层沉积过程中被封存起来的地下水。下水。n n原生地下水原生地下水 在岩浆冷却过程中，从岩浆中析在岩浆冷却过程中，从岩浆中析离出来的水。离出来的水。n n再生地下水再生地下水 从含有结晶水的矿物中分离出来的从含有结晶水的矿物中分离出来的水。水。第3页，本讲稿共24页8.3 地下水的赋存方式n n上层滞留水 在包气带范围内，由大气降水形成的，滞留在局部隔水岩石之上的聚集水。n n上层滞留水具有局部性、季节性、临时性等特点，其规模取决于隔水岩石的大小和大气降水量。第4页，本讲稿共24页n n潜水 分布于地下第一个隔水层之上的透水层中。n n潜水水面所处的位置称为潜水面，从隔水层顶部到潜水面的高度称为含水层厚度。n n潜水的水力特征是非承压的，即潜水面是自由的。n n潜水面与地形表面的起伏成正相关，但比地面更平缓。第5页，本讲稿共24页n n地下水的运动遵循达西定律：n nV=k h/ln nV 地下水流速n nh 两点间的高差n nl 两点间的距离n nk 常数，与岩石性质有关n nh/l 也称为水头梯度。n n地下水的流速很慢，一般只有0.5 2米/昼夜。第6页，本讲稿共24页n n层间水 位于两个隔水层之间的地下水称为层间水。可分为层间承压水和层间非承压水。n n层间非承压水 位于两个隔水层之间的透水层中。这类地下水通常分布于地形切割严重地区，而且未充满整个透水层的空间。透水层常与冲沟、河流、湖泊等相连，使地下水以泉水的形式出露。第7页，本讲稿共24页n n层间承压水 承压水同样受到上下隔水层的限制，且不受局部排泄作用的影响，使层间水承受一定的压力。n n补给区 含水层标高最大的出露于地表的区域，大气降水在补给区入渗到透水层中，并沿透水层的倾向流向承压区。n n泄水区 是承压水出露地表的地段，其标高比补给区低。n n承压区 位于补给区和排泄区之间，是承压水的主要分布区。第8页，本讲稿共24页n n泉 地下水的天然露头。n n下降泉 非承压水的露头。n n上升泉 承压水的露头。n n能对人的身体起生理作用的，并被用于治疗目的的地下水称为矿泉水。第9页，本讲稿共24页第10页，本讲稿共24页第11页，本讲稿共24页第12页，本讲稿共24页泉水出露地表时，由于温度压力等因素的变化，泉水中所含物质沉淀在露头附近形成独特的堆积物，称之为泉华。第13页，本讲稿共24页8.5 地下水的地质作用第14页，本讲稿共24页8.5.1 地下水的潜蚀作用n n机机械械潜潜蚀蚀作作用用 由由于于在在岩岩石石空空隙隙或或裂裂隙隙中中的的地地下下水水流流动动速速度度非非常常缓缓慢慢，其其机机械械作作用用一一般般较较弱弱，只只能能对对细细小小颗颗粒粒的的粉粉砂砂、粘粘土土级级别别的的松松散散碎碎屑屑物物进进行行机机械械潜潜蚀蚀。如如果果发发育育地地下下河河，则则可可以以形形成成与与地地表表流流水水类类似似的的侵侵蚀蚀作作用。用。n n化化学学溶溶蚀蚀作作用用 这这是是地地下下水水潜潜蚀蚀作作用用的的主主要要形形式式。并并可可形形成成各各种种地地下下岩岩溶溶地地貌貌。一一般般地地说说，地地下下水水的的溶溶蚀蚀作作用主要是含有用主要是含有COCO2 2的水对碳酸盐岩的溶蚀。的水对碳酸盐岩的溶蚀。第15页，本讲稿共24页8.5.2 地下水的搬运作用n n同样，地下水的搬运能力也很弱，其搬运能力的大小与潜蚀能力的大小成正比。机械潜蚀的产物以机械搬运为主；溶蚀的产物则以溶液的形式搬运。地下河则有很强的搬运能力。n n通过地下水所搬运的物质成分，可以了解地下水所通过的岩石的物质组成。第16页，本讲稿共24页8.5.3 地下水的沉积作用n n过过饱饱和和沉沉积积 地地下下水水在在运运动动过过程程中中，由由于于温温度度、压压力力的的变变化化，可使地下水的溶解物产生过饱和，使搬运物沉积下来。可使地下水的溶解物产生过饱和，使搬运物沉积下来。n n地下水的过饱和沉积物有以下一些主要类型：地下水的过饱和沉积物有以下一些主要类型：n n泉泉华华 以以CaCOCaCO3 3为为主主要要成成分分的的称称为为钙钙华华；SiOSiO2 2为为主主要要成成分分的的称称为为硅硅华。华。n n溶溶洞洞滴滴石石 由由于于COCO2 2的的逸逸出出，使使CaCOCaCO3 3沉沉淀淀下下来来而而成成，有有石石笋笋、石钟乳等石钟乳等n n矿矿脉脉和和假假化化石石 溶溶解解了了矿矿物物质质的的地地下下水水在在流流入入岩岩石石的的裂裂隙隙后后，由由于于压压力力的的降降低低，矿矿物物质质会会沉沉淀淀或或结结晶晶出出来来，形形成成矿矿脉脉。在在一一些些较较紧紧闭闭的的裂裂隙隙中中，有有时时会会沉沉淀淀一一些些树树枝枝状状的的铁铁、锰锰氧氧化化物物，称之为称之为假化石。假化石。第17页，本讲稿共24页n n石化作用 石化作用是指地下水中溶解的矿物质与掩埋在沉积物中的生物体之间进行的物质交换。在石化过程中，生物体内能够被地下水溶解的物质被地下水溶解带走，留下的空间则被地下水所携带的矿物质所充填。生物体的物质成分虽然发生了变化，但其生物结构却被保留了下来，这就是化石形成的基本原理。第18页，本讲稿共24页第19页，本讲稿共24页8.6 岩溶作用n n岩溶作用是流水（地表水和地下水）对易溶岩石进行溶解、淋滤、冲刷等地质作用所形成的独特的地貌景观。n n岩溶发育的基本条件是：n n可溶性岩石具有较好的透水性（主要是裂隙）n n水可以沿裂隙自由流动n n水有较强的溶解性第20页，本讲稿共24页第21页，本讲稿共24页第22页，本讲稿共24页第23页，本讲稿共24页n n思考题：n n岩石中有哪些水的类型？n n地下水有哪些成因？n n地下水有哪些类型？n n什么叫泉、上升泉、下降泉？n n矿脉、假化石、石化作用各是怎么形成的？n n岩溶作用是如何进行的？影响岩溶作用的因素是什么？第24页，本讲稿共24页