岩溶水的特征

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。

地质勘察报告中的地下岩溶水资源评估地下岩溶水资源作为一种重要的地下水资源，对于人类社会的发展具有重要意义。

地质勘察报告中对地下岩溶水资源的评估是确保该资源合理利用的基础，本文将介绍地下岩溶水资源的特点及其在地质勘察报告中的评估方法。

一、地下岩溶水资源的特点地下岩溶水资源广泛分布于地壳中的岩溶地区，其具有以下几个特点：1. 储量丰富：地下岩溶水资源蕴藏量巨大，是丰富的地下水资源。

2. 丰富种类：地下岩溶水资源包括地下河流、地下湖泊和地下溶洞等多种形式。

3. 地下水动力强：由于岩溶地壳中裂隙发育，地下岩溶水资源具有较高的渗透能力和运移速度，具备较强的地下水动力。

4. 水质优良：由于岩溶地壳中的溶解作用，地下岩溶水资源的水质通常较好，是优质的饮用水和工业用水。

二、地下岩溶水资源的评估方法为了合理评估地下岩溶水资源的储量和质量，地质勘察报告中常采用以下方法：1. 地质地貌调查：通过对研究区域的地质地貌进行调查，了解岩溶发育程度和地下河流、湖泊、溶洞等地下岩溶水体的存在情况。

2. 地下水位观测：监测研究区域内的地下水位，以了解地下岩溶水资源的丰度和分布情况。

3. 化学分析：对地下岩溶水资源进行化学分析，评估水质状况和潜在用途。

4. 地下水抽水试验：通过地下水抽水试验，评估地下岩溶水资源的水源补给能力和可持续利用程度。

5. 地球物理探测：利用地球物理方法，如电法、重力法等，探测地下水体的分布和储量情况。

通过以上评估方法，可以得出地下岩溶水资源的储量、质量以及可持续利用的潜力。

三、地质勘察报告中的地下岩溶水资源评估应用地质勘察报告中的地下岩溶水资源评估应用主要体现在以下几个方面：1. 供水规划：通过评估地下岩溶水资源的储量和质量，为地区的供水规划提供参考，确保地下岩溶水资源的合理利用。

2. 灾害预防：地下岩溶水资源的开发利用，需要考虑岩溶地区的地质灾害风险。

通过评估地下岩溶水资源，可以提前预防地下水突然涌出引发的洪灾等问题。

孔隙含水系统，裂隙含水系统，岩溶含水系统的特征孔隙水存在于土层或岩层孔隙中的地下水。

它主要分布于松散的沉积层中，也存在于半胶结的碎屑沉积岩中。

孔隙含水层一般含水比较均匀。

在第四纪的冲积、洪积、湖积及冰水沉积的砂层或砂砾石层中，常有水量大、水质好、可作供水水源的孔隙水。

裂隙水存在于岩层裂隙中的地下水。

根据岩层含水裂隙的产状，裂隙水一般可分为：风化带裂隙水、层状裂隙水及脉状裂隙水三种类型。

孔隙裂隙水多赋存于风化较强烈的岩石中，除裂隙含水外，风化后形成的大、小空隙中也含水。

这种岩石的含水性较均匀，具有某些与孔隙水相近的特征，称为孔隙裂隙水。

但在成岩作用较差的砂岩和砂砾岩中（如我国的第三系和白垩系砂岩、砂砾岩）含水组，则属以孔隙水为主的裂隙孔隙水。

岩溶水原称“喀斯特水”，是存在于可溶性岩层的溶蚀空隙（如溶洞、溶隙、溶孔等）中的地下水。

岩溶水可分为潜水、承压水。

可溶性岩层大面积出露的地区，岩溶水常是潜水。

由于岩溶发育不均匀，岩溶潜水分布亦不均匀。

它既可以具有相互联系的统一自由水面，又存在径流相对集中的暗河通道。

在岩溶强烈发育的山区，岩溶潜水比较集中存在于地下暗河系统中，地下水位较深，常形成地下富水而地表缺水现象。

而在平原地区以及受某些地质结构控制所形成的汇水地区，由于暗河、溶蚀孔洞发育相连，岩溶潜水的分布相对比较均匀，水位也较浅。

岩溶潜水的特点是：水量丰富而集中、富水程度不均、与地表水联系密切和具有较大的动态变化幅度。

在可溶性岩层与非可溶性岩层相互成层的地区，则主要是层状岩溶承压水。

它与一般承压水的特点不同的是水量大和含水均匀。

岩溶水是良好的供水水源，但对矿坑和地下建筑工程施工，常造成灾害性突然涌水。

大量抽取岩溶水时要注意防治地面坍陷。

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。

岩溶地下水的化学特征和富水性分析-水文学论文-水利论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——随着我国工业的不断发展，需水量不断增加，地下水的供给量远远小于所需量，致使地下水位不断降低，由煤田开发导致的煤田内部风化壳潜水渗入矿井，不过由于矿坑水的大量排放，导致浅层水又处于枯竭状态。

现在水源短缺已经成为许多地区最为突出的问题。

1 岩溶地下水区域的水文地质条件文章以山西大同煤田岩溶地下水区域的水文地质特征作为分析对象，山西大同煤田呈轴向北东走向不对称向斜，其西翼较为宽缓，东翼则陡而窄。

山西大同煤田有一部分地表被第三纪覆盖，其东西宽度约为三十千米，向斜轴延伸长约为五十千米，由于煤田受多次构造运动影响，导致早期部分地层缺失，并且第三系和侏罗系的发育也不完全，后期又受到燕山运动强烈褶皱与断裂等作用，致使煤田东部地层出现陡峻与直立倒转现象，并且伴生了一系列小型的褶皱和岩浆活动。

所以煤田的东部和南部的构造比较复杂，出现断层较多，不过北部和西部则比较简单，所出现的断层与褶皱比较少。

由于受到燕山运动的影响，导致其东部地势升高，形成了口泉山脉，西部和北部地势则比较低，有许多的第三系和玄武岩喷发沉积物，而喜山运动沿口泉山脉的东缘则发生断裂，致使山西大同煤田东侧沉积较厚第四系地层。

由于后期的一些构造运动，导致大同煤田在沉积构造上具有特殊化的形态。

侏罗系地层直接覆盖与寒武系石灰之上，其中间没有隔水层，岩溶水的补给主要依靠上部基岩裂缝水。

在左云县西侧，由白垩系直接覆盖于灰岩之上，其地下水是直接补给灰岩，而灰岩尖灭地带的补给则由玄武岩裂缝系水侧提供，此为大同煤田岩溶水的主要补给区。

大同煤田的东部边缘不透水，因为有前震旦系结晶体，其为隔水边界。

再其内部有少量的灰岩出露，其水补给主要来自于覆基岩风化壳裂隙水与大气降水上。

而大同煤田南部则为泄水边界，其岩溶水经过洪涛山短轴背斜，经神头群泉排泄出去。

在大同煤田之内的区域，有石炭系本溪组直接覆盖于灰岩之上，本溪组的底层厚度约为三十米左右，其岩性上部主要为砂质泥岩，下部为灰色泥岩与黏土，中部为灰岩。

Fundamentals of Hydrogeoloy水文地质学基础本章内容第十一章岩溶水（Karst water）Company Logo 山水甲天下的桂林九马山烟雨漓江塔山象鼻山岩溶水的奇特又使人无可耐何——消积不利金沙江溪洛渡水电站库区岩溶洞穴12.1 岩溶发育的基本条件开放体系中的方解石溶解的基本物理化学模式12.1 岩溶发育的基本条件12.2 岩溶水系统的演变12.2.1 地下水流对介质的改造溶洞的扩张示意图12.2.1 地下水流对介质的改造12.2.2 岩溶水系统演变过程Company Logo甲河乙河甲河乙河A) 岩溶发育初期B)局部岩溶水系统发育阶段Company Logo乙河甲河乙河甲河乙河C) 岩溶水系统的袭夺D)统一地下河系的形成12.3 岩溶水的特征12.3.1 岩溶水的运动特征典型岩溶水系统结构概化图土壤层表层岩溶带岩溶沟谷地下河管道岩溶漏斗地表水系由表层岩溶带、浅部的岩溶管道、岩溶洞穴、岩溶裂隙、岩溶裂缝和岩溶孔隙等多种岩溶空隙介质体组成的多重复合体系，具有高度的非均质性。

Company Logo岩溶介质中的地下水流动旱季情况下雨季情况下12.3.2 岩溶水的补给、排泄与动态12.3.2 岩溶水的补给、排泄与动态地苏地下河出口地苏地下河出口附近落水洞Company Logo 南方的岩溶地下河排泄成为地表水之源12.3.3 岩溶水的动态Company Logo云南喷水洞地下暗河流量动态曲线山西广胜寺岩溶泉流量动态曲线12.3.3 岩溶水的动态Company Logo 结构性缺水－性缺水地下水位埋深大，地表水基本漏失Company Logo 岩溶山区的分布的落水洞西南岩溶地区的石漠化远景Company Logo 为解决当地饮用水修建的水柜天旱季节时需要远徒跋涉运水Company Logo12.3.4 岩溶水系统的圈定实例——太原西山岩溶水系统边界剖面图平面图。

岩溶地区水文地质特征分析岩溶地区是指石灰岩、石膏岩、大理石等溶蚀岩出露面积较大的地区。

地下水在岩溶地区中具有一系列独特的地质特征，因此深入研究岩溶地区的水文地质特征对于保护地下水资源、防治地下水污染具有重要意义。

一、地下水的循环特征岩溶地区属于高地下水位区，地下水与岩层、土层联系非常紧密，由于地层构造特殊，地下水循环特征相对显著。

地下水在不断地向低处流动，沿岩隙、裂缝、缝合、岩洞等通道渗漏，形成独特的水文地貌。

由于石灰、石膏等溶蚀岩的溶解和化学作用，地下水中的溶解物质较多，加上水流速度较快，地下水的悬移负荷（颗粒物、有机物、氧化物等）会较高，而地下水中的总溶解固体（TDS）则相对较低。

地下水的组成也因岩层和孔隙特性的不同而不同，氢离子浓度和碳酸盐酸度是地下水中pH值和碱度产生的主要因素，这也是影响地下水生态的一个重要因素。

二、岩溶地下水的裂隙特征岩溶地下水的裂隙特征非常明显，岩体中通常有裂隙带和静水面，裂隙的大小和水流量与孔隙度有关。

经常出现的裂隙类型有断层裂隙、塌陷裂隙、拉张裂隙、剪切裂隙、压实裂隙等。

这些裂隙通常呈现为纵向和横向交错的断裂带和岩层之间的破碎带，是岩溶水文地质研究的重要对象。

裂隙的密度和覆盖范围对地下水的输送和排泄具有重要的影响。

既然裂隙可能成为大气和地下水的通道和储存区，也可能成为地下水和大气污染物交换的通道，因此岩溶裂隙的研究对岩溶地区管理和保护水资源和环境有着极其重要的作用。

三、岩溶地区的水文条件由于岩溶地区岩体和孔隙特殊，每种岩石结构和含水层流的水文特性也不尽相同。

岩溶水文地质研究表明，岩层的水力传导能力与表面接触面积有关，裂隙密度和方向决定了传导能力的水平分布。

石灰岩的含水层易于产生流通裂隙，水层深度通常浅，间接地控制着地表水的形成和运动。

每个孔隙都有独特的堆积特性，每个石灰岩中含水层的水化学特性因此也不同。

四、岩溶地下水的特点（1）浅层地下水岩溶地域有一个主要特点：浅层地下水。

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。

鲁中南泰安纸坊泉域岩溶水强径流带成因及特征一、成因分析1.地质构造因素鲁中南地区主要位于华北地台西北边缘及滩地-沟壑地带中，区内地质构造复杂，是地质构造活动频繁地区。

泰安地处葫芦山—泰山—罗山构造幅，构造幅的弯曲变形和深切的断裂引起区内岩层不规则抬升，形成多个河谷和槽谷，为岩溶水系统提供了较好的地下通道。

2.岩溶物质因素鲁中南地区地处拗陷山地，岩溶物质分布异常丰富。

泰山、葛根山等山地分布着大量的石灰岩、膏盐岩等岩溶岩石，这些岩石在地表受雨水的侵蚀和流水的冲刷，容易发生溶蚀过程，形成了无数岩溶洞穴和地下流通道。

3.气候因素鲁中南地区属于暖温带季风气候，雨量充沛，水汽含量丰富，气温较高，是岩溶水生成的有力条件。

地表雨水通过渗透和侵蚀进入地下，流向泰安纸坊泉域，形成了强径流带。

二、特征分析1.水文特征泰安纸坊泉域岩溶水强径流带是鲁中南地区的重要水文地貌之一。

其特征主要表现在水量丰富、水质优良、水流强劲的特点。

这里的地下水蕴藏量丰富，不仅为当地农业生产和居民生活提供了宝贵的水资源，也丰富了当地的自然景观。

2.地表特征该区域地表上的岩溶洞穴和地下河更是丰富多彩，形成了壮观的地貌景观。

泰山南麓嵴壁、蒲东嶂山谷和大孤山地表裂隙发育，地下水形成多条河道横穿，景观优美，引人注目。

3.生态环境特征在泰安纸坊泉域这个岩溶水强径流带，生态环境的特点是十分明显的。

这里的地下岩溶水系统和地表植被紧密结合，形成了独特的生态系统。

河流、森林、湖泊、洞穴等自然景观和生态环境协调统一，为该区域的生态保护和旅游开发提供了丰富的资源。

三、保护和利用1. 加强水资源管理泰安纸坊泉域岩溶水强径流带的地下水资源对当地的经济建设和生态环境都具有重要意义。

加强对地下水资源的管理和保护尤为重要。

政府部门应建立健全的地下水资源管理制度，加大对地下水资源的监测和保护力度，确保地下水资源的可持续利用。

2. 生态环境保护泰安纸坊泉域岩溶水强径流带的生态环境是宝贵的自然资源，需要得到全面的保护和合理的利用。