岩溶水的类型
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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。
第十二章岩溶水一、名词解释1.岩溶:水对可溶岩进行化学溶解,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以及特殊的水文现象称为岩溶。
2.岩溶水:赋存并运移于岩溶化岩层中的水。
3.混合溶蚀效应:两种不同含量二氧化碳的饱和碳酸钙溶液混合后会变为不饱和而重新具有侵蚀性,这种现象称为混合溶蚀作用。
二、填空1.岩溶可划分为地表岩溶和地下岩溶。
2.常见的地下岩溶形态有溶孔、溶蚀裂隙、溶洞和管道。
3.岩溶发育应具备的四个条件为:可溶岩的存在、可溶岩必须是透水的、具有侵蚀性的水以及水是流动的。
4. 可溶岩一般有卤化物岩、硫酸盐岩和碳酸盐岩三类。
5. 保证岩溶发育的充要条件是水的流动性。
6. 岩溶的发育基本上可划分为三个阶段:起始阶段、快速发展阶段及停滞衰亡阶段。
7. 在一个裸露碳酸盐岩层中,岩溶发育与地下水流动是相适应的。
地下水的流动系统可以区分为非饱和流动系统、局部流动系统与区域流动系统。
三、判断题1.水中二氧化碳含量愈高,溶解碳酸盐及硅酸盐的能力愈强。
(√)2.巨厚的纯灰岩有利于形成大型岩溶洞穴,其主要原因是成分较纯,而不是构造裂隙的发育。
(×)3.碳酸镁的溶解度比碳酸钙大,所以白云岩岩溶发育。
(×)4.地下水二氧化碳主要来源于大气,其次是土壤中产生的二氧化碳。
(×)5.水的流动是保证岩溶发育的最活跃最关键的因素。
(√)6.地下水径流强烈,地下水的侵蚀性愈强,可溶岩中留下的空洞的总体积便愈大。
(√)7.断层带往往也是岩溶集中发育处,此处透水性良好,流线密集。
(√)8.在一个裸露碳酸盐岩层中,局部流动系统,岩溶最为发育。
(√)9.在区域流动系统中,地下水流动时间长,对碳酸盐溶蚀时间长,所以区域流动系统岩溶最发育。
(×)10.岩溶水与孔隙水和裂隙水相比其分步更不均匀。
(√)11.我国南方地下多发育较为完整的地下河系,北方地下多为溶蚀裂隙、溶孔和少量溶洞。
特殊地质的水文情况分析
场地地下水与地表水连通性较好,主要为孔隙水、承压水和基岩裂隙水。
岩溶水四类。
孔隙水主要赋存于第四系人工填土层中,人工填土透水性中等,主要受降雨补给,其水量相对较小,粉(砂)质粘土及残积土(砂岩),残积土(大理岩)含水性相对差,可视为相对隔水层;承压水主要赋存于第四系冲洪积粉细砂及中粗砂中,主要受孔隙潜水及地表水径流补给,砂层透水性中等~强,其含水量相对较多,是主要的含水层;基岩裂隙水主要赋存于中~微风化岩裂隙中和构造破碎带中,接受上覆空隙潜水和地下径流补给,其富水性及导水性受断裂构造控制,具各向异性。
岩溶水富水程度与岩溶发育程度密切相关,一般在断层切割或紧靠断层处、河流及河谷侵蚀切割处、地下水排泄区等强岩溶发育带为岩溶水富集地段,从垂直方向看,一般在当地侵蚀基准面以下30m范围浅部岩溶强发育带为岩溶水富集地带。
场地地下水埋深较浅,勘查期间实测地下水位埋深1.0~5.9m,平均埋深4.22m,高程在25.26m~31.64m,参考工程区附近已有的工程勘查资料中的水文观测资料,本场地地下水位年变化幅度为0.5m~2m。
13 岩溶水13.1 岩溶水及其研究意义岩溶水:赋存并流动于岩溶化岩层中的水。
(1)岩溶分布面积占国土面积约35%,岩溶水资源量占地下水资源总量的约23%。
(2)岩溶水地区岩溶水开发以及地下水环境问题也很急迫。
地区地下水资源岩溶水资源岩溶水与地下水资源比值/%/×108m3·a-1/×108m3·a-1云南742 345 46贵州479 386 80四川551 135 24重庆160 118 73广西699 374 53湖南456 263 57湖北416 185 44总计3503180651中国南方主要地区岩溶水资源简表(卢耀如等,2006)岩溶作用是指化学溶解、沉淀、水流冲蚀、重力崩塌、生物溶蚀、机械破坏与沉积等多种多用的综合。
13.2 岩溶发育的基本条件和影响因素(1)岩石的可溶性溶解度:卤化物岩>硫酸盐岩>碳酸盐岩碳酸盐岩的溶解性:灰岩、白云质灰岩、灰质白云岩、白云岩、硅质灰岩、泥灰岩碳酸盐岩的结构也影响溶解性:晶粒大小、晶粒均匀性、孔隙等碳酸盐岩层的组合结构也影响溶解性。
(2)岩石的透水性岩石的透水性主要取决于岩石的裂隙发育情况。
岩石的裂隙发育情况与岩性、地质构造有关。
可溶岩中裂隙的透水性取决于裂隙的长度、裂隙面的粗糙度、裂隙率、张开度和充填情况及相互间的连通性。
(3)水的侵蚀性CaCO3+H2O+CO2⇋Ca2++2HCO3-CO2的参与是岩溶发育的另一个重要前提,CO2来源于浅层大气与土壤层。
pH值对反应的进行和一些组分的存在形式也会产生影响。
混合溶蚀效应:两种或两种以上已经丧失其侵蚀性的饱和溶液,在岩层中混合后重新变成不饱和溶液,从而对他盐酸盐岩进行新的溶蚀作用。
(4)水的流动性水的流动可以不断更替补充具侵蚀性的水;将溶解与侵蚀的物质带走----留下空洞(岩溶)。
包括:气候条件、地质环境和地理条件。
气候条件:影响着水运动的快慢、水量的大小、土壤CO2含量及生物作用,主要指降水量。
第十一章裂隙水一、名词解释1.裂隙水:赋存并运移于裂隙基岩中的地下水。
2.成岩裂隙水:赋存并运移于成岩裂隙中的地下水。
3.风化裂隙水:赋存并运移于风化裂隙中的地下水。
4.构造裂隙水:赋存并运移于构造裂隙中的地下水。
二、填空1.裂隙水按其介质中空隙的成因可分为成岩裂隙水、风化裂隙水和构造裂隙水。
2.目前研究裂隙介质的方法可分为三类:等效多孔介质方法、双重介质方法和非连续介质方法。
三、判断题1.裂隙岩层一般并不形成具有统一水力联系、水量分布均匀的含水层。
(√)2.风化裂隙密集均匀,且直接接受大气降水补给,在裂隙水中风化裂隙水最具有供水意义。
(×)3.断层及其影响带宽度有限,一般断层的供水意义不大。
(×)4.水流在裂隙网络中运动,其局部流向与整体流向往往不一致。
(√)5.裂隙水的流场一般是不连续的。
(√)6.利用多孔介质方法研究裂隙介质,就是虚拟一个等效的多孔介质场来近视代替复杂的裂隙介质场。
(√)7.裂隙介质中大裂隙贮水能力强,小裂隙导水能力强。
(×)8.同一条断层,不同部位的导水性均相同。
(×)9.导水断层带可以起到贮水空间、集水廊道与导水通道的作用。
(√)10.压性断层不论断层面还是断层面两侧影响带,其透水性均很差。
(×)四、简答题1.裂隙水有哪些特点?(1) 水量在空间分布不均匀,连续性差(2) 裂隙水的分布形式可呈层状,也有的呈脉状;(3) 裂隙水的水力联系差,往往无统一的地下水面;(4) 裂隙流动具明显的各向异性。
2.风化裂隙水有哪些特点?(1) 风化裂隙水一般为潜水;(2) 风化裂隙含水层水量不大;(3) 就地补给就地排泄;(4) 风化裂隙水水质好。
3.构造裂隙水有哪些特点?(1) 构造裂隙水往往分布不均匀,具各向异性(2) 构造裂隙水可层状也可脉状;(3) 构造裂隙水可以是潜水,也可以是承压水;(4) 局部流向与整体流向不一致。
4.为什么说风化裂隙水一般为潜水? 在什么条件下可形成承压水?风化营力决定着风化裂隙层呈壳状包裹于地面,一般厚度数米到数十米,未风化的母岩往往构成相对隔水底板,故风化裂隙水一般为潜水,被后期沉积物覆盖的古风化壳可赋存承压水。
岩溶水简介摘要:岩溶水是指赋存于可溶性岩层中的溶蚀洞穴和裂隙中的地下水。
本文介绍了岩溶水的概念、分布特征、补、给、排条件,水化学特征。
关键词:岩溶水;分布特征;补给排特征;水化学特征一、溶性岩水的概念贮存于可溶性岩层中的溶蚀洞穴和裂隙中的水称岩溶水。
岩溶水就埋条件而言,可以是上层滯水,也可以是潜水或承压水。
岩溶上层滞水的形成与岩溶岩层中透水性极小的个别透镜体有关。
这些透镜体可以是不透水夹层,也可以是溶蚀残余物充填了裂隙和溶洞而成。
当岩溶岩层大面积出露地表时,贮存并运动于其中的岩溶水主要为潜水。
如我国云贵高原石灰岩区及广西的石灰岩低山丘陵区,广泛发育着岩溶潜水。
当岩溶岩层被不透水岩层覆盖,并被地下水充满后,便形成岩溶承压水。
我国北方奥陶纪石灰岩和南方石炭、二叠纪及三叠纪石灰岩中都埋藏有岩溶承压水。
二、岩溶水的分布特征岩溶含水层,是一种极不均匀的含水介质,因此,岩溶含水层的富水性无论在水平方向或垂直方向都变化很大。
有的地段可能无水,而有的地段则可形成水量极为丰富的岩溶地下水脉或岩溶地下暗河。
所谓岩溶地下水脉,就是岩溶发育比较强烈的、呈脉络状的富水条带。
如如水通过众多的裂隙和小溶洞汇流于巨大的岩溶通道之中,则成为岩溶地下河。
其流量可达每秒数立方米到数百立方米或更多,流动速度也较其他类型地下水为快,此类地下水也具有重要的开采價值。
我国北方的气候条件和地质条件与南方不同,北方的地下岩溶含水空间也有溶洞,但主要是大量分布的溶蚀裂隙,较少像南方那样发育完整的地下水通道系统。
岩溶地下水脉虽然没有地下水那样完整的洞穴通道系统,它与两侧岩溶发育程度较弱的岩层之间也没有明显的截然分界,是逐渐过渡的,但也有一些与地下水相似的特征。
例如,岩溶地下水脉是富水性较强的条形地带,也是地下水运动比较通畅的强径流带。
三、岩溶水的补、径、排排特征由于沿地下水脉地下水径流通畅,所以这里的水位比两侧的水位低,一般都形成相对的低水位带。
在横截面上地下水位呈槽谷形,地下水脉的下游直接或间接地通向地下水排泄口一一岩溶泉。
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。
岩溶水的类型
岩溶水是指由地下岩石溶解而成的水,其类型主要分为以下几种: 1. 硫酸岩溶水:这种水是在含有硫酸盐的矿物质中形成的,通
常呈现出酸性,可以腐蚀岩石和金属。
2. 碳酸岩溶水:这种水是在碳酸盐矿物质中形成的,它们通常
呈现出中性或碱性,可以溶解大部分的岩石和金属。
3. 溶洞水:这种水是在溶洞内形成的,它们通常呈现出酸性或
中性,可以溶解石灰岩和石膏等岩石。
4. 硅酸盐岩溶水:这种水是在含有硅酸盐的岩石中形成的,它
们通常呈现出酸性或中性,可以溶解许多硅酸盐矿物质。
5. 蒸发岩溶水:这种水是在含有盐类矿物质的岩石中形成的,
它们通常呈现出碱性,可以溶解许多盐类矿物质。
总的来说,岩溶水是一种非常独特的水体,具有很强的溶解作用。
它们不仅是地下水资源的重要组成部分,而且对生态环境和地质地貌的形成也有着重要的影响。
- 1 -。
岩土工程资料:岩溶湖的有几种类型分别是什么
岩溶湖分地表岩溶湖及地下岩溶湖两种类型。
地表岩溶湖又有长期性湖泊及暂时性湖泊两种。
前者形成于岩溶发育晚期,在溶蚀平原上处于经常性稳定水位以下的湖泊,这种湖泊终年积水。
后者形成于溶蚀洼地上,由于粘土质淤塞而成的湖泊,或者是岩溶泉水充溢于漏斗凹地中而形成。
地下岩溶湖见于较大的溶洞中,这种溶洞主要是处于经常性稳定水位以下的。
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岩溶水的类型
岩溶水是指在岩石中或岩层间流动的水,因为长时间的浸润和侵蚀作用,常常具有特殊的物理、化学和生物学性质。
根据其来源、成分和性质的不同,可将岩溶水分为以下几类:
1. 雨水:雨水是最常见的岩溶水之一,它是由于大气中水蒸气的凝结而形成的,不含盐分和矿物质。
2. 地表水:地表水是指地表径流、泉水、湖泊和水库等,它们与大气和土壤接触,所以含有一定的矿物质和盐分。
3. 地下水:地下水是通过岩石裂缝、孔隙、断层等透水性较好的地层流动而形成的水,它的含盐量和矿物质含量较高。
4. 硅酸盐水:硅酸盐水是指含有较高浓度的碳酸钙、石灰和硅酸盐的岩溶水,这种水在与岩石接触时容易发生化学反应,形成石灰岩、洞穴和地下河等地貌。
5. 硫酸盐水:硫酸盐水含有较高浓度的硫酸盐,是一种具有强腐蚀性的酸性水体。
这种水对岩石的侵蚀作用很大,可以形成石漠化和岩溶溶洞。
6. 矿泉水:矿泉水是指含有一定量的矿物质和微量元素的天然水体,经常被用来治疗和预防疾病。
它们常常是地下水和硅酸盐水的混合物。
总之,岩溶水的类型繁多,每种类型都具有不同的成分、性质和应用价值。
对岩溶水进行分类研究,有助于深入了解其形成、演化和利用规律,为岩溶地区的水资源管理和环境保护提供科学依据。