岩溶水的特征教学文案

12.0 概述12.1 岩溶发育机理12.2 影响岩溶发育的因素12.3 岩溶水系统的演变12.4 岩溶水的特征12.5 我国南北方岩溶水的差异12.0 概述12.0.1 岩溶与岩溶水【定义】地下水和地表水对可溶性岩石进行化学溶解，并伴随以冲蚀作用及重力崩坍，在地下形成大小不等的空洞，在地表造成各种独特的地貌现象以及特殊的水文现象，上述作用及由此产生的各种现象称为“岩溶”。

赋存并运移于岩溶化岩层中的水称为“岩溶水”。

介质的可溶性以及水对介质的差异性溶蚀；岩溶水在流动过程中不断改造着自己的赋存与运动的环境，从而改造着自身的补给、径流、排泄与动态特征。

岩溶水系统是一个能够通过水与介质相互作用不断自我演化的动力系统。

（动态系统）演化初期：岩溶水系统往往与裂隙水系统没有很大的不同演化后期：岩溶水系统，管道系统发育，大范围内的水汇成一个完整的地下河系，某种程度上带有地表水的特征：空间分布极不均一，时间上变化强烈，流动迅速，排泄集中。

水量丰富的岩溶含水系统是理想的供水水源。

岩溶区的奇峰异洞与大泉是宝贵的旅游资源。

但是……12.1 岩溶发育机理溶滤作用的强度回忆1）矿物盐类的溶解度；2）岩土的空隙特征；3）水的溶蚀能力；4）水中气体成分的含量；5）水的流动状况。

12.1 岩溶发育机理岩溶发育的基本条件：1）具有可溶性岩石； 2）可溶岩必须是透水的；3）具有溶蚀能力的水；4）具有良好的水循环交替条件，即具有良好的地下水补给、径流、排泄条件。

最活跃最积极的条件是地下水的循环交替条件，它受控于气候、地形地貌、地质结构、地表非可溶岩覆盖及植被发育条件等。

12.1.1 碳酸岩盐的溶蚀过程1）与水接触的石灰岩，在偶极水分子作用下发生溶解：-++⇔2323CO Ca CaCO 2）水中存在由碳酸、有机酸、无机酸等酸类所解离的H +，与CO 32－结合成HCO 3－，使①右边的CO 32－不断减少而破坏平衡，进而促进CaCO 3的再度溶解。

浅析岩溶水的发育及南北差异摘要:岩溶区的奇峰异洞与大泉是宝贵的旅游资源，其形成与差异性溶蚀存在很大关系。

地下水水量丰富的含水系統是理想的供水水源，其对可溶性介质的改造是地下岩溶及岩溶水发育的主要原因。

由于我国地理、气候及介质性质差异的影响，我国岩溶及岩溶水存在较大的南北差异。

最近里面我国岩溶及的不节制的开发和追求经济利益的最大化，导致岩溶水出现了污染现象。

关键字:差异行溶蚀地下水含水系統南北差异污染引言:水对可溶岩石进行化学溶解，并伴随这冲蚀作用及重力崩塌，在地下形成大小不等的空洞，在地表形成各种独特的地貌以及特殊的水文现象。

不同演化阶段的岩溶水具有不同的特征，初期的岩溶水系统往往与裂隙水系统相差不大。

后期的岩溶水系统，管道系统发育，大范围内的水汇成一个完整的地下河系，在某种程度上具有地表水的特征:空间分布不均匀，时间上变化强烈，流动迅速，排泄集中。

水量丰富的岩溶含水系統，水量大且分布极不均匀的岩溶水是采矿的巨大威胁。

易于发生渗漏的岩溶化岩层，则给修建水利工程带来复杂的问题。

我国可溶岩分布约为占全国面积的三分之一，岩溶及岩溶水的研究，具有重大的实际意义。

岩溶水的污染近年来越来越严重，对岩溶水的防污措施的实施，刻不容缓。

一、岩溶发育的基本条件和影响因素水对可溶岩石进行化学溶解，并伴随以冲蚀作用及重力崩塌，在地下形成大小不等的空洞，在地表形成各种独特的地貌和特殊的水文现象，称为岩溶。

赋存并运移与岩溶化岩层的水称为岩溶水，也称喀斯特水。

岩溶化过程实际上是水对可溶岩层的改造过程，其发育必须具备两个基本条件:岩层具有可溶性、地下水具有侵蚀能力及水是流动的。

可溶性岩石的主要组成成份是钙、镁碳酸盐，其溶解能力很弱。

但是当CO2溶于水中形成碳酸或者水中很有其他酸时，对碳酸盐才有明显的溶解能力。

可溶岩的成分与结构式控制岩溶发育的内因，水的流动是保证岩溶发育的充要条件。

二、岩溶水系统的演变具有化学侵蚀性的书进入可溶岩层中，对原有的狭小通道进行扩展。

岩溶水目录编辑本段裸露型岩溶水岩溶化地层广泛出露地表，特点是以潜水为主。

其主要接受降水入渗补给，地下水循环交替快，常以泉河地下河形式排泄。

动态变化大、水化学成分简单、矿化度低。

覆盖型岩溶水岩溶含水层之上有松散岩层覆盖厚度不同，分为两个亚型。

浅覆盖亚型：上覆第四纪堆积物，厚度一般不超过30m。

其特点是：赋存潜水，但有承压现象；埋藏受基岩面几地貌控制；接受降水、地表水和浅部地下水补给。

有类似裸露型的径流、排泄及动态特征，但变化幅度小。

深覆盖亚型:第四纪覆盖层厚度大于30m。

其特点是：分布范围较大，赋存承压水或部分自流水。

补给来源管饭，径流条件复杂，天然排泄点少。

地下水动态对降水反应滞后，水化学成分稍复杂，但矿化度仍较低。

埋藏型岩溶水岩溶含水层被固结的岩层覆盖。

常以向斜、单斜等蓄水构造等形式出现。

其特点是：埋藏、径流主要受构造控制，赋存承压水或自流水。

补给主要来源于相邻的其他含水层，径流缓慢，极少见有天然排泄点，动态变化幅度小，水化学成分复杂。

编辑本段岩溶水的分布特征岩溶含水层的富水性总的来说是较强的，但是含水又极不均匀。

因岩溶水并不是均匀地遍及整个可溶岩的分布范围，二十埋藏于可溶岩的溶蚀裂隙、溶洞中，所以往往同一岩溶含水层在同一标高范围内，或者同一地段，甚至相距几米，富水性可相差数十倍至数百倍。

例如在广西拔良附近进行水文地质勘探时，在石灰岩和白云岩分布区利用人工开挖的方法，两个点上都找被盗了丰富的集中涌出的地下水。

一个点水位下降8m是出水量为15600m3/d；另一点水位下降5.2m出水量仍达2600m3/d。

两点相距1000m 左右。

而在两点之间打的7个钻孔，降深大于5m时出水量都不到40m3/d，富水性之差达60~360倍。

岩溶的发育具有向深部逐渐减弱的规律，使含水层的富水性相应也具有强弱的分带性。

昆明附近钻探结果说明，该地区石灰岩分布地段，深度不超过100m范围内地下水较丰富。

岩溶水在水力联系上也具有明显的各向异性。

岩溶水的特征岩溶水是指通过岩石中的裂隙和溶洞流动的地下水。

它具有以下几个特征。

岩溶水具有丰富的溶解物质。

岩石中的溶解物质通过水的作用被溶解并带走，使得岩溶水中含有丰富的矿物质和离子。

这些矿物质和离子对生物生长和地质作用具有重要影响。

岩溶水具有很高的溶解能力。

由于岩溶水中含有丰富的二氧化碳，形成了碳酸水，具有较强的溶解能力。

它可以溶解石灰石等碳酸盐岩，形成溶洞和地下河道。

在溶洞中，岩溶水溶解的岩石部分会沉积下来，形成钟乳石、石笋等奇特的地下岩石景观。

第三，岩溶水具有高度的活性和流动性。

岩溶水可以通过裂隙和溶洞迅速流动，形成地下河道和地下水系。

它对地表和地下的岩石具有侵蚀和破坏作用，形成地下溶蚀地貌，如溶洞、溶壑、峡谷等。

岩溶水的流动性还使得它可以携带溶解的矿物质和离子，对地下水环境和生态系统产生重要影响。

岩溶水具有一定的渗透性和储存能力。

由于岩石中的裂隙和溶洞，岩溶水可以在地下形成一定规模的水库，储存大量的地下水资源。

同时，岩溶水具有较强的渗透性，可以通过岩石的裂隙和孔隙进入地下水层，补给地下水资源。

岩溶水还具有一些特殊的性质。

例如，岩溶水中的溶解氧含量较低，对水生生物的生存和繁殖有一定限制。

岩溶水中还含有一些特殊的微生物，如岩溶细菌和真菌，对岩石的溶解和侵蚀有一定的作用。

岩溶水具有丰富的溶解物质、高度的溶解能力、活性和流动性强、渗透性和储存能力大等特征。

它对地下水资源的形成和分布、地下水环境和生态系统的维持和保护具有重要意义。

同时，岩溶水也是地下水资源利用和地质灾害防治的重要研究对象，对于人类社会的可持续发展具有重要意义。

岩溶水体地质特征与开发潜力研究岩溶地质是指石灰岩、石膏岩等溶蚀性岩石经历了大量溶蚀作用而形成的地质地貌。

岩溶带是全球性存在的，而且有着广泛的分布。

在中国，岩溶地区主要集中在西南和南部。

岩溶水体是岩溶地区一大特色，也是重要的水资源之一。

本文将探讨岩溶水体地质特征及其开发潜力研究。

一、岩溶水体地质特征1.1 溶蚀作用岩溶水体是由岩溶作用形成的。

在地质漫长的发育历程中，石灰岩、石膏岩等岩石不断地被地下水侵蚀、溶解，形成了丰富的水体。

同时，这种地下溶蚀活动还会形成各种溶洞、峡谷、地下河等地质地貌。

这些地貌既是岩溶地区的独特风景，也是岩溶水体形成和传输的通道和储层。

1.2 极差氧化状态岩溶水体具有极差氧化状态的特点，其水质和通常的地下水形成了鲜明的区别。

岩溶地区的地下水被长期地储藏在溶洞、峡谷等空间中，这样就会使其缺乏氧气。

如此长期缺乏氧气的环境下，水体中的还原物质不断地被还原，形成了极差氧化状态。

岩溶水体中的还原物质通常是硫酸盐等物质，其浓度很高。

因此，岩溶水体的水化学特性与普通水体有很大的不同。

1.3 稳定的水文特征岩溶地区的地下水具有很高的水资源潜力和开发利用价值。

岩溶水体具有水量大、渗透能力强、稳定性高的特点，这些特点是由其地质构造和地貌特征决定的。

此外，由于岩溶水体中的水经过长期地地下渗透，其物理化学性质十分稳定，不容易受到环境污染的影响。

二、岩溶水体的开发利用2.1 岩溶水体的开发潜力岩溶水体是岩溶地区最重要的水资源之一，其开发潜力巨大。

据统计，我国岩溶水资源总储量达到1.45×10^13m^3，其中地下水储量达到了4368亿m^3。

人们可以通过提高井口供水量和扩大储水库容量等方式进行岩溶水体资源的开发。

当然，也需要考虑到保护岩溶地形和保护水体环境等问题。

2.2 岩溶水体的开发方式岩溶地区的地下水资源开发一般采用井、泉、溶洞等多种方式。

其中打井法是最常用的方法。

但是，应该注意的是，岩溶水体有其特殊性，开发过程中应该特别关注水体的补给量、补给面积、补给时机等问题，并且采用合适的开发方式进行资源的合理利用。

滇南喀斯特地区岩溶水的特征及岩溶发育的控制因素中国冶金地质总局昆明地质勘查院，云南昆明 650051滇南地区可溶岩广泛分布，可溶岩面积上万平方公里。

属覆盖埋藏型岩溶区，主要分布于盆地中，其它地区零星分布，面积上千公里。

可溶岩地层包括T2f、T2g、T1y、P1、C1_3、D2-3、∈2等，其中T2g、T1y、C1_3、∈2出露面积较大。

岩性主要为隐晶、细晶石灰岩、生物灰岩、白云质灰岩夹泥质灰岩、白云岩、灰质白云岩及含锰灰岩、硅质灰岩等。

滇南地区可溶岩受地层岩相、构造、新构造运动影响，呈条带状和块状展布，致使岩溶发育与水动力条件较为复杂。

其岩溶发育特征、岩溶水动力条件、富水性、均匀性及岩溶水的富集规律，均受岩性、构造与地貌因素及发展阶段的制约，尤其新生代以来的喜山运动和新构造运动，明显地控制和显现了岩溶发育的阶段性和方向性，而岩溶发育的多期性和后期岩溶发育的改造，导致现今不同的岩溶发育形态和组合类型，显示了云南高原岩溶发育特征和岩溶水富集特点。

1.岩溶水特征滇南地区岩溶发育充分，岩溶现象比较典型(见照片1-1）。

地表有峰林、溶斗、落水洞、竖井、溶蚀洼地等;地下多发育地下河系，岩溶介质及岩溶水空间分布极不均匀。

滇南地区岩溶多分布巨厚或块状的纯碳酸盐岩岩:气候湿热，植被、土壤发育;强可溶性岩石及强烈的溶蚀营力，是岩溶充分发育的根源。

滇南地区地质构造多凤较紧密的褶皱，因此，岩溶水流系统规模较小。

开远-蒙自地区岩溶地貌（照片1-1）蒙自-个旧地区典型的岩溶溶洞（照片1-3）1.1岩溶含水介质特征由于初始裂隙分布不均匀，以及后期水流经受优势通路及优势水流的自组织作用，不均匀性及各向异性是岩溶含水介质的固有特征。

对此，袁道先(1978)进行了详细研究，对岩溶介质不均匀性及各向异性进行了分类，讨论了有关影响因素。

我国南方地区岩溶水流系统，由细小裂隙、孔隙、较为宽大的溶隙，以及管道-洞穴构成。

地下河系的流量衰减，初期迅速，中期较慢，后期缓慢。

第十二章岩溶水学习目的和要求：掌握岩溶发育的基本条件与影响因素、岩溶水的特征，了解岩溶水的垂直分带、我国南北方岩溶及岩溶水的差异。

12．1 岩溶发育的基本条件与影响因素岩溶水——贮存并运移于岩溶化岩层中的水称为岩溶水（喀斯特水）。

岩溶发育应具备四个条件：（1）可溶岩的存在；（2）可溶岩必须是透水的；（3）具有侵蚀能力的水；（4）水是流动的。

1．碳酸盐岩的成分与结构（1）成分；（2）结构；（3）构造2．碳酸盐岩、水、二氧化碳体系（1）岩溶化过程（方解石）是CaCO3－H2O－CO2体系间相互作用的过程，用CaCO3的饱和指数判断水是否仍具有侵蚀性。

（2）如果CaCO3－H2O－CO2形成一个封闭体系，用不了多久，这一体系中因CO2的消耗及溶解CaCO3的积累而达到平衡状态，岩溶化作用不再继续进行；如果CaCO3－H2O－CO2形成一个开放体系，不断有新的CO2进来，溶解下来的CaCO3又不断被流动的水流所带走，则岩溶化作用继续进行。

（3）二氧化碳的主要来源：土壤中微生物分解有机质使之氧化，以及植物根系呼吸作用产生的CO2是地下水中CO2的主要来源（土壤空气中CO2含量通常为1% ~ 3%）。

（4）小结：在CaCO3－H2O－CO2体系中，通过大气降水的入渗，CO2不断地补给地下水，CaCO3的排出也必须依靠径流和排泄来完成。

因此，地下水的循环交替是保证岩溶发育的充要条件。

12．2 岩溶水系统的演变1．地下水流对介质的改造不均匀的介质→不均匀的水流→差异性溶蚀→更不均匀的介质→更不均匀的水流→进一步的差异性溶蚀。

岩溶发展的过程实质上便是介质的非均质化过程和水流的集中化过程。

岩溶发育的三个阶段：起动阶段、快速发展阶段、停滞衰亡阶段。

2．地下水流动系统与岩溶发育的空间特征（1）地下水径流条件是控制岩溶最活跃最关键的因素；（2）岩溶发育部位；（3）岩溶发育的垂直分带：总的来看，从上→下，岩溶发育由强→弱；从补给区→排泄区，岩溶发育由弱→强。

实习IV 岩溶及岩溶水的发育规律一、实习目的通过实例分析, 加深对岩溶发育的基本规律及岩溶水持征的理解。

二、岩溶及岩溶水发育基本规律岩溶发育规律是由岩溶作用的基本条件决定的。

即岩石可溶性、岩石透水性、水的侵蚀性和水的流动性, 缺一不可。

1．岩石可溶性在非可溶岩石(页岩、泥岩、致密性硅质火山岩)地区, 地下水仅存在于一定规模的断裂、节理和裂隙中, 很难溶蚀扩大其空隙。

而在可溶岩石(石灰岩、钙质胶结砂岩和砾岩)地区, 开始时地下水仅存在于一定规模的断裂、节理和裂隙中, 随着时间推移地下水溶蚀使其空隙不断扩大, 甚至形成巨型的厅堂状溶洞。

通常, 石灰岩纯度越高厚度越大, 岩溶越发育。

白云质灰岩和泥质灰岩次之, 硅质灰岩最差。

但在可溶岩和非可溶岩接触带, 由于原生沉积层之间顺层空隙发育, 因此岩溶往往也很发育。

在一些钙质胶结的砂岩和砾岩地区、岩石硬度很大，断裂发育, 地下水溶蚀能力很强, 可形成典型的丹霞石林地形。

2．岩石透水性构造裂隙不发育的厚层纯灰岩地段, 岩石致密坚硬, 空隙很少, 地下水溶蚀很缓慢。

当处于构造破碎带位置的同样灰岩, 由于断裂、节理裂隙连通性好, 透水性极强, 地下水量丰富, 岩溶溶洞极为发育。

因此, 在可溶岩区, 张性断裂破碎带和褶皱轴部以及压性断层周围影响带岩溶均很发育。

3．水的流动性河谷附近的岩溶地下水可分为垂直渗流带、季节变化带、水平流动带和深循环带。

(1)垂直渗流带位于河谷两岸的岩溶地下水位以上。

岩溶发育早期, 主要由大气降水通过垂直构造裂隙渗入岩溶地下水。

中、晚期以岩溶塌陷或竖井作为补给通道。

(2)季节变化带位于岩溶地下水面附近。

不同季节厚度则不同, 丰水季节河水补给地下水, 水位抬高, 厚度增大, 使垂直渗流带下部变为水平流动带。

枯水季节地下水位下降,又变为垂直渗流带。

此带岩溶比垂直渗流带要发育, 而且既有垂直洞穴又有水平溶洞。

(3)水平流动带此带位于最低岩溶地下水位以下, 受主排水河道所控制。