第十一章地下水地质作用.ppt
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1、第十一章地下水地质作用第十一章地下水地质作用12021/2/23影响空隙度的四个因素影响空隙度的四个因素 1 1、颗粒的大小颗粒粗,那么空隙度低、颗粒的大小颗粒粗,那么空隙度低2 2、颗粒分选性分选性差那么空隙度低、颗粒分选性分选性差那么空隙度低3 3、颗粒形态颗粒形态不规那么,那么空隙度、颗粒形态颗粒形态不规那么,那么空隙度低低 4 4、胶结程度、胶结程度 胶结好那么空隙度低胶结好那么空隙度低22021/2/23第一节 地下水的运动特征n n地下水运动的条件地下水运动的条件 n n 影响地下水运动的因素影响地下水运动的因素透水性和透水性和隔水性隔水性n n透水性透水性:岩石被水透过的性能。空
2、隙较大,岩石被水透过的性能。空隙较大,且互相连通的岩石,地下水可以在岩石且互相连通的岩石,地下水可以在岩石中流动。有些岩石虽有很高空隙度,但中流动。有些岩石虽有很高空隙度,但空隙不连通的岩石和空隙过小,且连通空隙不连通的岩石和空隙过小,且连通性不好的粘土和泥岩,地下水也很难在性不好的粘土和泥岩,地下水也很难在其中流动。其中流动。n n透水层透水层:能透水的岩层。洞隙大,且互相能透水的岩层。洞隙大,且互相连通的石灰岩和白云岩以及孔隙大的砾连通的石灰岩和白云岩以及孔隙大的砾石层和沙层是良好的透水层。石层和沙层是良好的透水层。n n含水层含水层:储有地下水的透水层。储有地下水的透水层。n n隔水性隔
3、水性:岩石阻挡水通过的性质。岩石阻挡水通过的性质。n n隔水层隔水层:具隔水性的岩层。粘土岩、粉砂具隔水性的岩层。粘土岩、粉砂质泥岩及节理不发育的岩浆岩和块状变质泥岩及节理不发育的岩浆岩和块状变质岩可视为隔水层。质岩可视为隔水层。32021/2/23第一节 地下水的运动特征n n地下水的来源地下水的来源 n n1地表水的入渗。地表的雨水,冰雪地表水的入渗。地表的雨水,冰雪融化的水,河流及湖泊中的水均可渗入融化的水,河流及湖泊中的水均可渗入地下而成为地下水。这是地下水的最主地下而成为地下水。这是地下水的最主要来源;要来源;n n2大气中的水汽可凝结进入岩石孔隙大气中的水汽可凝结进入岩石孔隙中。在
4、一些干旱地区,夜间因气温降幅中。在一些干旱地区,夜间因气温降幅较大,大气中水的凝结也成为地下水的较大,大气中水的凝结也成为地下水的补充。补充。n n3古埋藏水。古代的海洋、湖泊中的古埋藏水。古代的海洋、湖泊中的沉积物因埋深在特殊情况下可封存了其沉积物因埋深在特殊情况下可封存了其中所含的部分水体。中所含的部分水体。n n4其它还有如岩浆中分异出的地下水,其它还有如岩浆中分异出的地下水,矿物结晶水中别离出来的地下水等。矿物结晶水中别离出来的地下水等。42021/2/23第一节 地下水的运动特征包气带水包气带水 贴近地表的气态贴近地表的气态水、土壤颗粒水水、土壤颗粒水吸附毛细水分子。吸附毛细水分子。
5、这些水虽可连结这些水虽可连结起来成为液体,起来成为液体,但因是充填在细但因是充填在细微的孔隙中而不微的孔隙中而不能自由运动能自由运动 。n n地下水的赋存及运动地下水的赋存及运动 地下水在岩层中的赋存形式可以是气态,液态和固态的,其地下水在岩层中的赋存形式可以是气态,液态和固态的,其中以液态为主。在地下的赋存自上而下分为包气带和饱水带:中以液态为主。在地下的赋存自上而下分为包气带和饱水带:52021/2/23第一节 地下水的运动特征饱水带:入渗的大气饱水带:入渗的大气饱水带:入渗的大气饱水带:入渗的大气降水在到达地下降水在到达地下降水在到达地下降水在到达地下一定深度后,可一定深度后,可一定深度
6、后,可一定深度后,可会聚起来,特别会聚起来,特别会聚起来,特别会聚起来,特别是遇到区域不透是遇到区域不透是遇到区域不透是遇到区域不透水层的阻碍,便水层的阻碍,便水层的阻碍,便水层的阻碍,便可形成地下水的可形成地下水的可形成地下水的可形成地下水的饱和带,即饱水饱和带,即饱水饱和带,即饱水饱和带,即饱水带。在第一个区带。在第一个区带。在第一个区带。在第一个区域不透水层之上,域不透水层之上,域不透水层之上,域不透水层之上,饱水带中的地下饱水带中的地下饱水带中的地下饱水带中的地下水称潜水。此水水称潜水。此水水称潜水。此水水称潜水。此水层的水面称为潜层的水面称为潜层的水面称为潜层的水面称为潜水面。潜水面
7、与水面。潜水面与水面。潜水面与水面。潜水面与地外表的形态具地外表的形态具地外表的形态具地外表的形态具有相似性。有相似性。有相似性。有相似性。n n地下水的赋存及运动地下水的赋存及运动 地下水在岩层中的赋存形式可以是气态,液态和固态的,其地下水在岩层中的赋存形式可以是气态,液态和固态的,其中以液态为主。在地下的赋存自上而下分为包气带和饱水带:中以液态为主。在地下的赋存自上而下分为包气带和饱水带:62021/2/23第一节 地下水的运动特征 承压水承压水承压水承压水(层间水层间水层间水层间水)是指埋藏在两个隔是指埋藏在两个隔水层之间的透水层水层之间的透水层中的地下水。它的中的地下水。它的运动受到上
8、下隔水运动受到上下隔水层的约束和水压的层的约束和水压的作用作用 。打井穿过上。打井穿过上面的隔水层时,承面的隔水层时,承压水就可向上涌出压水就可向上涌出来来 。n n地下水的赋存及运动地下水的赋存及运动 地下水在岩层中的赋存形式可以是气态,液态和固态的,其地下水在岩层中的赋存形式可以是气态,液态和固态的,其中以液态为主。在地下的赋存自上而下分为包气带和饱水带:中以液态为主。在地下的赋存自上而下分为包气带和饱水带:72021/2/23第一节 地下水的运动特征泉地下水的天然露头82021/2/23第一节 地下水的运动特征温泉温泉泉的一种,其水温高于当地年平均温度摄氏泉的一种,其水温高于当地年平均温
9、度摄氏5 5以上。以上。92021/2/23102021/2/23112021/2/23第一节 地下水的运动特征n n按地下水的运动方式可分为:按地下水的运动方式可分为:按地下水的运动方式可分为:按地下水的运动方式可分为:n n 毛细水结合水毛细水结合水毛细水结合水毛细水结合水 在毛细作用下运动的水。在毛细作用下运动的水。在毛细作用下运动的水。在毛细作用下运动的水。岩石颗粒外表和空隙壁面在静电吸引作用下,岩石颗粒外表和空隙壁面在静电吸引作用下,岩石颗粒外表和空隙壁面在静电吸引作用下,岩石颗粒外表和空隙壁面在静电吸引作用下,会吸附水分子会吸附水分子会吸附水分子会吸附水分子 。这类水束缚于颗粒外表
10、及空隙。这类水束缚于颗粒外表及空隙。这类水束缚于颗粒外表及空隙。这类水束缚于颗粒外表及空隙壁面,不能在自身重力作用下运动。而且还可壁面,不能在自身重力作用下运动。而且还可壁面,不能在自身重力作用下运动。而且还可壁面,不能在自身重力作用下运动。而且还可逆重力而运动毛细运动。逆重力而运动毛细运动。逆重力而运动毛细运动。逆重力而运动毛细运动。n n 重力水重力水重力水重力水 在自身重力作用下产生运动的水。在在自身重力作用下产生运动的水。在在自身重力作用下产生运动的水。在在自身重力作用下产生运动的水。在岩石和松散物质的空隙中,重力水在重力作用岩石和松散物质的空隙中,重力水在重力作用岩石和松散物质的空隙
11、中,重力水在重力作用岩石和松散物质的空隙中,重力水在重力作用下产生运动称渗流下产生运动称渗流下产生运动称渗流下产生运动称渗流(浸透浸透浸透浸透)。122021/2/23第一节 地下水的运动特征 三类地下水的运动方向三类地下水的运动方向 .包气带中的重力水从地表向下作垂向包气带中的重力水从地表向下作垂向运动,毛细水逆重力向上运动,气态水运动,毛细水逆重力向上运动,气态水很难运动。很难运动。.潜水作近程度方向运动。从高处向低潜水作近程度方向运动。从高处向低处流,从分水岭向谷底流,最后流入河处流,从分水岭向谷底流,最后流入河流、湖泊、海洋,或以喷泉的形式出露流、湖泊、海洋,或以喷泉的形式出露地表。地
12、表。.承压水从压力高处向压力低处运动。承压水从压力高处向压力低处运动。132021/2/23第二节 地下水的地质作用 地下水在岩石孔隙、裂缝中流动非常地下水在岩石孔隙、裂缝中流动非常缓慢,动能较小,故而机械作用非常微缓慢,动能较小,故而机械作用非常微弱。但由于地下水与岩石、矿物的接触弱。但由于地下水与岩石、矿物的接触时间长,加之溶有一定量的酸类物质时间长,加之溶有一定量的酸类物质(如如H2CO3、H2SO4及有机酸及有机酸),对地下岩,对地下岩石、矿物具有强烈的溶解作用。就整个石、矿物具有强烈的溶解作用。就整个地下水的地质作用而言,以化学作用为地下水的地质作用而言,以化学作用为主。主。1420
13、21/2/23第二节 地下水的地质作用n n地下水的机械地质作用地下水的机械地质作用地下水的机械地质作用地下水的机械地质作用 地下水机械地质作用在松散堆积层孔隙中作用地下水机械地质作用在松散堆积层孔隙中作用明显,把细粒物质,如粘土颗粒,粉砂冲刷掉明显,把细粒物质,如粘土颗粒,粉砂冲刷掉的作用叫机械潜蚀作用。长期的机械潜蚀作用的作用叫机械潜蚀作用。长期的机械潜蚀作用可使堆积层变得更疏松,孔隙扩大,甚至形成可使堆积层变得更疏松,孔隙扩大,甚至形成大的孔洞。大的孔洞。大的洞穴或裂隙的地区,地下水大的洞穴或裂隙的地区,地下水流动常形成暗河,暗河中的水流具有流量大,流动常形成暗河,暗河中的水流具有流量大
14、,流速快的特点,其对洞穴或裂隙的侵蚀作用流速快的特点,其对洞穴或裂隙的侵蚀作用 152021/2/23第二节 地下水的地质作用162021/2/23第二节 地下水的地质作用地下水的机械地质作用地下水的机械地质作用 机械搬运和沉积作用微弱,仅在地下河中机械搬运和沉积作用微弱,仅在地下河中机械搬运和沉积作用微弱,仅在地下河中机械搬运和沉积作用微弱,仅在地下河中可见较明显的机械搬运和沉积作用。可见较明显的机械搬运和沉积作用。可见较明显的机械搬运和沉积作用。可见较明显的机械搬运和沉积作用。172021/2/23第二节 地下水的地质作用n n地下水的化学地质作用喀斯特作用地下水的化学地质作用喀斯特作用地
15、下水的化学地质作用喀斯特作用地下水的化学地质作用喀斯特作用n n喀斯特:喀斯特:喀斯特:喀斯特:指水流主要指地下水与可溶性岩指水流主要指地下水与可溶性岩指水流主要指地下水与可溶性岩指水流主要指地下水与可溶性岩石互相作用的过程及其所产生的各地质、地貌石互相作用的过程及其所产生的各地质、地貌石互相作用的过程及其所产生的各地质、地貌石互相作用的过程及其所产生的各地质、地貌现象的总称。现象的总称。现象的总称。现象的总称。n n根本条件:根本条件:根本条件:根本条件:喀斯特发育首先应具备具有溶蚀喀斯特发育首先应具备具有溶蚀喀斯特发育首先应具备具有溶蚀喀斯特发育首先应具备具有溶蚀性水和具有可溶性岩石。性水
16、和具有可溶性岩石。性水和具有可溶性岩石。性水和具有可溶性岩石。n n可溶性岩石:包括卤化物类岩石可溶性岩石:包括卤化物类岩石可溶性岩石:包括卤化物类岩石可溶性岩石:包括卤化物类岩石(食盐、钾盐、食盐、钾盐、食盐、钾盐、食盐、钾盐、镁盐等镁盐等镁盐等镁盐等),硫酸盐类岩石,硫酸盐类岩石,硫酸盐类岩石,硫酸盐类岩石(石膏、芒硝石膏、芒硝石膏、芒硝石膏、芒硝 等等等等)及碳及碳及碳及碳酸盐类岩石酸盐类岩石酸盐类岩石酸盐类岩石(石灰岩、白云岩、大理岩等石灰岩、白云岩、大理岩等石灰岩、白云岩、大理岩等石灰岩、白云岩、大理岩等)。182021/2/23第二节 地下水的地质作用喀斯特作用溶蚀作喀斯特作用溶蚀
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