岩溶水的特征

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。

岩溶是指流动的侵蚀性水流与可溶的岩石之间相互作用过程和由此产生的结果。

其作用包括化学溶解、沉淀、水流冲饰，重力崩塌及生物溶蚀等；作用结果指所形成的各种地貌形态，如溶沟、石芽、溶槽、落水洞、漏斗、洼地、峰林等地表形态和溶孔、溶隙、溶洞、管道等地下空间。

赋存于各种岩溶空隙中的地下水便是岩溶水。

与其它类型的地下水相比，它的独特性在于不断改造其赋存环境，通过溶蚀的分异作用，使含水空间及本身的赋存趋于不均一性，常造成岩溶区地表严重缺水，而深部地下水富集并趋于“地下河系化”的现象。

岩溶水的基本特点是：水量丰富而不均一，在不均一之中又有相对均一的地段；含水系统中多重含水介质并存，既具有统一水位面的含水网络，又有相对孤立的管道流；既有向排泄区的运动，又有导水通道与蓄水网络之间的互相补排运动；水质水量动态受岩溶发育程度的控制，在强烈发育区，动态变化大，对大气降水或地表水的补给响应快；岩溶水既是赋存于溶孔、溶隙、溶洞中的水，又是改造其赋存环境的动力，不断促进含水空间的演化。

一、岩溶水分布的不均一性岩溶水的不均一性是指岩溶含水系统中不同地段富水的差异性和水力联系的各向异性。

它是由于岩溶发育过程中的分异作用造成的，而且其不均一程度取决于岩溶发育程度。

岩溶水的不均一性不但给岩溶水资源的勘探和评价带来困难，而且也控制了岩溶地区一些环境问题的分布和发展，如过量抽取地下水引起的地面塌陷常沿抽水降落漏斗的长轴方向延伸；污染质在岩溶含水层中的扩散晕，也常常表现出明显的各向异性，甚至线状分布。

二、岩溶含水层的含水介质特征碳酸盐岩地区并不一定都是岩溶含水层，在那些岩溶不发育，岩块致密，仍以原生孔隙为主的地区或地段，实际上是碳酸盐岩地区的“相对隔水层”。

岩溶水含水体中存在着溶蚀孔隙、微裂隙，层面等扩散流介质，溶蚀大裂隙含水介质和管道流介质，可以根据它们各自在岩体中所占的比例大小来划分岩溶含水层类型。

三、岩溶水的运动特征岩溶含水体中多重含水介质并存，所以导致岩溶水的运动非常复杂多变，总的来说可以概括为四个并存：层流和紊流并存；在压流和无压流并存；统一水流与孤立水流并存；明流与伏流并存。

岩溶水补给径流排泄特征
岩溶水具有以下补给、径流和排泄特征：
1. 补给特征：岩溶水的补给来源主要包括降雨、地表水、地下水以及生产、生活用水等。

在岩溶地区，地下水对碳酸盐岩的溶蚀作用形成了各种溶洞、溶孔和溶蚀裂隙等，这些空隙成为地下水的储存空间和流动通道。

在岩溶不发育地区，地下水对碳酸盐岩仅有微弱的改造，分异作用不强烈，以溶孔、溶蚀裂隙为主的岩溶含水空间，补给形式以缓慢的入渗为主。

2. 径流特征：由于岩溶水在地下流动的特性，其径流方向一般沿构造裂隙、层面裂隙或层内裂隙等通道流动。

在岩溶发育地区，地下水通过各种形式的溶洞、溶孔和裂隙等通道流动，形成了复杂的地下水网。

3. 排泄特征：岩溶水的排泄通常通过地表水、泉、地下河等形式。

在岩溶发育地区，由于地下水与地表水相互转化，形成了一种复杂的联系。

岩溶水的排泄方式不仅受控于地下水循环的条件，也受地质构造和地貌的影响。

在某些情况下，岩溶水的排泄可能会突然发生，如水库放水、地震等事件。

总的来说，岩溶水的补给、径流和排泄特征受到多种因素的影响，包括地质构造、地貌、气候条件等。

因此，需要综合考虑这些因素来研究和理解岩溶水的特性。

地质勘察中的地下岩溶水资源开发利用地下岩溶水资源是地质勘察工作中重要的一环，其开发利用对于社会经济发展和人民生活水平的提升至关重要。

本文将从地质勘察中的地下岩溶水资源的概念和特征、开发利用的方法以及相关环境保护等方面进行探讨。

一、地下岩溶水资源的概念和特征地下岩溶水资源是指位于地下岩溶地质体中的水资源，包括地下河流、地下湖泊、地下水库等。

这些地下水资源具有以下特征：1. 储量丰富：岩溶地质构造特点及其水文地质背景决定了地下岩溶水资源的储量丰富。

2. 质量优良：地下岩溶水资源的水质在一定区域内较为单一，水源地污染较少，水质优良。

3. 分布广泛：地下岩溶水资源广泛分布于地表之下，但分布不均，具有一定的地域性。

二、地下岩溶水资源的开发利用方法1. 岩溶地下水开采：通过钻孔、开井等方式获取地下岩溶水资源，再进行提升、储存和供水。

2. 地下水蓄能：将地下岩溶水资源作为水库进行蓄水，以满足特定区域的供水需求。

3. 地下水能源利用：将地下岩溶水资源作为热源或冷源，进行地源热泵技术的利用，实现供暖或制冷。

4. 岩溶水景观利用：将地下岩溶水资源与景观相结合，打造独特的水景，增加旅游和休闲的吸引力。

三、地下岩溶水资源开发利用中的环境保护1. 水资源合理利用：在开发利用地下岩溶水资源时，需合理规划利用量，避免水资源过度开采。

2. 水质保护：加强对地下岩溶水资源的水质监测，排除对水源的污染，确保地下水质量的安全。

3. 生态保护：关注地下岩溶水资源开发对生态环境的影响，尽量减少对生态系统的破坏，保护生物多样性。

四、地下岩溶水资源开发利用的挑战与展望当前地下岩溶水资源开发利用面临一些挑战，如水质变化、水资源量减少等。

同时，也存在着开发利用技术不高、管理体制不健全等问题。

未来，需要加强科研力量，提高岩溶水资源利用的技术水平；加强法规制度建设，实施严格的保护措施，推动地下岩溶水资源的可持续利用。

结论地下岩溶水资源是地质勘察中重要的资源之一，其开发利用具有重要的经济和社会效益。

岩溶及岩溶水课件 (一)岩溶是指由于地下水的化学侵蚀作用和物理侵蚀作用而形成的一类自然地貌。

岩溶水则是指天然流经岩溶地貌地区的地下水和地表水。

岩溶及岩溶水作为地理学中一个重要分支，继承和发扬了自然地理学和动力地貌学的理论和方法，为人类认识和开发地球资源提供了重要的科学依据。

以下是有关岩溶及岩溶水课件的详细内容。

一、岩溶与其特征1、岩溶的概念：岩溶是指在地下水的化学腐蚀和物理侵蚀作用下，岩石、矿物和土壤形成的一类地貌。

2、岩溶的发育特征：（1）丰富的地表水和地下水资源；（2）地貌类型多样，形态复杂；（3）普遍存在的地下水通道与溶洞空间。

二、岩溶水及其特征1、岩溶水的概念：岩溶地貌下，由于地下水、地表水经过岩溶作用而形成自然流通的水文系统。

2、岩溶水的特征：（1）构成复杂，呈现多元化类型；（2）含水量大，水文循环速度快；（3）水文特征活跃，水质好，污染少。

三、岩溶及岩溶水在人类生产生活中的应用1、作为城市地下管网岩溶地质带地下空间多，又有不规则的裂隙和洞穴，天然的岩溶地质可以开挖形成城市道路、地下管网和地下停车场等。

2、清洗污水的补给水岩溶区容水能力强，地下水埋深深，水流速度快，水质清澈、微生物污染少。

利用岩溶区域自净能力进行地下水前期处理，如污水再生、供水一体化和河道治理等，可以达到良好的净化效果。

3、矿产资源的开发岩溶区域中泉水受到地热作用和岩溶作用的双重影响，容易形成丰富的地热矿泉水和喀斯特储水大气压、负气压等不同受力环境下各自具有的运移特性，所以岩溶带地区的矿产品颇多。

例如石漠化的治理，可将脆化石灰岩切割成不同的规格，作为建筑材料，消耗极小，符合可持续发展的需求。

总结如上所述，岩溶及岩溶水作为地理学中一个重要分支，是人们对于自然环境进行理论探讨和人工开发的重要依据，可以广泛应用于城市建设、环保治理、水利开发等多个领域，对于人类社会的可持续发展具有极其重要的意义。

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。

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。

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。