岩溶水的特征
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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。
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。
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。
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。
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。
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。