地质学_第7章地下水的地质作用.ppt

第七章 地下水的地质作用;第一节 概述;一、地下水的化学成分和物理性质;二、地下水的储存及运动条件;; 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。 ;;各种岩石的透水性能;三、地下水的运动特点;（3）毛细水（capillary water）：水量增多，孔隙孔径小，水受表面张力(液体表面具有自动缩小的趋势，这种收缩力称为表面张力) 作用，逆重力方向运动的水。（可以被植物吸收） （4）重力水（gravity water）：孔隙孔径大，水的重力大于其表面张力和静电引力，水受重力影响而发生垂直渗流的水。（运动性最强，是地下水的主要研究对象）;包气带（aeration zone）：空隙中没有充满水的带，地下水垂直运动。 ——地下水垂直运动带 饱水带（saturation zone）：地下水下渗时，遇到隔水层阻隔而汇集起来，当水充满空隙时，则形成饱水带。 ——地下水水平运动带 ;地下水的垂直分带;四、地下水的基本类型;2．潜水（phreatic water）：指埋藏在地表以下第一个稳定隔水层以上，具有自由表面的重力水。 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;地下水按其所贮存岩石的空隙特点又可分为： 孔隙水——主要埋藏于各种成因的松散堆积物和风化基岩的表层。 裂隙水——贮存于裸露基岩的风化裂隙、岩浆岩的原生裂隙、各种岩石的构造裂隙、断层和构造破碎带中。 岩溶水——贮存于因溶蚀形成的缝隙或溶洞中。;五、地下水的露头;地面塌陷;袁隆平1950年大一期末考试成绩单;泉（spring） 是地下水的天然露头。是地下水在适当条件下溢出地面的自然现象。 泉的分类方案： （1）根据泉水溢出情况，一般把泉分为上升泉和下降泉。 （2）根据泉的成因可分为接触泉、断层泉和侵蚀泉。 （3）根据泉的温度可分为普通泉、温泉和冷泉。 （4）部分泉水中可溶有各种矿物质（如碳酸、硫、氟等，甚至含放射性元素），这种泉称为矿泉（mineral spring）。;接触泉——透水层和不透水层的接触面正好遇到地面，于是在岩层里流动的地下水，就会沿着接触面流出地面，这种泉叫接触泉。 断层泉——地下发生了断层，一侧的含水层正好碰上了不透水层，地下水也会沿着断层溢出地表，这种泉叫断层泉。 裂隙泉——因岩层有裂隙，这种裂隙正好在地表附近，地下水就会沿着裂隙趁机流出地面，这种泉称为裂隙泉。 上升泉——上升泉由承压水补给，在压力作用下由地下冒出，有时可喷涌高出泉口几米甚至数百米； 下降泉——由潜水补给，一般从侧向流出。 ;被称为“天下第一泉”的名泉;;趵突泉——《清诗别裁》; 《老残游记》 清·刘鹗 第三回 金线东来寻黑虎 布帆西去访苍鹰;腾冲一泓热海，直径3米多，水深1.5米，水温达97℃， ;第二节 地下水的潜蚀作用;一、地下水的机械潜蚀作用;云南元谋土林;二、岩溶作用和岩溶作用的影响条件;徐霞客在桂林的塑像;地下水对可溶性岩石的溶解力与地下水中CO2的含量有关， CO2的含量越大，对岩石的溶蚀力越大。地下水中的一部分CO2是以碳酸氢根（HCO3-）的形式存在的。含H+和HCO3-的水与石灰岩（主要成分为方解石CaCO3）接触时，便会发生化学反应，使其溶解度大大增加。 化学反应式： （1） CO2 +H2O→H++ HCO3- （2） CaCO3 + H+ + [HCO3]- —— Ca2+ + 2 [HCO3]- ;（一）岩溶作用的进行条件;（二）常见的岩溶地形的类型及其形成过程;小石林——阿诗玛;2．落水洞（sinkhole） 地下水沿裂隙垂直下渗和溶蚀所形成的近于直立的深洞。是包气带的主要岩溶地形。直径小，深度大。 ;3．溶斗与溶洼（funnel and uvala） 溶斗——地表水沿裂隙集中渗流并溶蚀可溶性岩石，在地表及浅处形成的碟状、漏斗状洼地。 溶洼——溶斗侧向扩大、合并和加深所形成的小型封闭洼地称为溶洼。 ;4．溶洞（karst cave） 饱水带上部或季节变动带的地下水沿近水平方向溶蚀岩石所形成的近水平方向的空洞。 溶洞的发育由溶蚀、