三种常见水化学类型的地下水
地下水的类型及其特征
地下水
岩溶地下水的分布
地下水
石
伏溪流
灰
岩
中
的
溶
隙
水
塌陷坑
塌陷 落水洞
地下水位
不成功的井
地下水
含水层获得水的过程叫补给，失去水叫排泄.
地下水
向 斜 构 造 盆 地 中 的 承 压 水
地下水
水压面
潜水 承压水
砂岩 页岩
砂岩 页岩
单斜构造中的承压水和潜水
地下水
压力面 自流水井
隔水层 隔水层 含水层
山区高位补给 承压水头很高
地下水
断快构造（承压斜地）中水的补给和排泄
地下水
4、孔隙水，指分布于松散土壤或岩层孔 隙中的地下水。在不同的埋藏条件下，孔 隙水分别称为孔隙－上层滞水、孔隙－潜 水、孔隙－承压水。
地下水
风化裂隙水的分布
地下水
成岩裂隙中有时分布有地下水
玄武岩 成岩裂隙 中有时 分布有 地下水
地下水
地下水
构造裂隙水的分布
地下水
好井
干井
好井
变质岩中的构造裂隙水
地下水
6、岩溶水是指赋存并运移于岩溶化岩层中 的地下水。岩溶是水与可溶岩相互作用的产物。 岩层具有可溶性、水具有侵蚀能力和水体流动 是岩溶发育的三个条件，缺一不可。
钙镁离子浓度，可将地下水分为 5 类： 极软水 c＜1.5； 软水 c=1.5～3.0； 微硬水 c=3.0～6.0； 硬水 c=6.0～9.0； 极硬水 c＞9.0。
地下水基本成因类型与化学成分形成特征
2、植物-土壤影响阶段（包气带水—岩作用阶段）
雨水降落到地表，在多数情况下先与植物和土壤相遇，并 开始成为地下水（土壤水），植物和土壤对于水的成分显 示了重要的影响。
（1）植物 使水富集一些元素，雨水流经植物根部时，经常 会富集一些植 物中的生物成因元素；
位于不同景观带的土壤，对于地下水成分的影响是不同的。 例如，在森林地带，经过土壤层后，地下水富集了硅、铝、 有机酸；在草原地带，地下水溶解了大量的盐类组分。而 在碱性土分布区，可形成碱性水（PH>7），矿化度可以 较高。
氧化还原作用，溶解作用，生物因素
（4）植物-土壤影响阶段地下水的共同特征：
• 相对于原生铝硅酸盐，一般土壤水都未达到饱和状态，即 具有溶解原生铝硅酸盐的能力。
• 土壤水中含有数量可观的碳酸类化合物，这包括游离碳酸 （ CO2）、HCO3-、CO32-以及仍未被氧化的有机化合物， 后者的进一步分解将使水中碳酸化合物含量进一步提高。
这两点共同特征决定了渗入成因地下水在经过植物-土壤影 响阶段后，仍具有很强的与围岩介质发生反应的能力。
3、水-岩相互作用阶段 地下水进入含水层中，与岩石相接触，发生相互作用。 • 围岩与水之间的地球化学作用类型：溶解作用和氧化
三、沉积成因地下水化学成分的形成与特征
（以海相封存水为例）
由于海相沉积占地壳表层沉积的绝大部分，海 水成分相对较为稳定，因此已有的研究大多集 中在海相沉积-埋藏水上。近年来，注意力开始 转向陆相沉积成因水。 形成过程： 含于沉积物中的水成分(地表水体)→后生作用 (挤压、变形、变质、热液交代、风化等作用) →沉积水.
一、地下水基本成因类型
常用的地下水分类方法
一、常用的地下水分类方法（一）按赋存形式和物理性质划分1．结合水被分子力吸附在岩土颗粒周围形成极薄的水膜，可抗剪切，不受重力影响，不能传送静水压力，在110°C消失，主要存在于粘土中，影响其物理力学性质。
2．毛细管水赋存于岩土毛细孔中，受毛细管力和重力的共同作用，可被植物吸收，影响岩土的物理力学性质，会引起沿海地区和北方灌区的土地盐碱化。
3．重力水赋存于岩土孔隙、裂隙和洞穴中，不能抗剪切，受重力作用，可以传送静水压力。
结合水、毛细管水属专门研究课题，在水文地质勘察中，所指地下水一般是重力水。
（二）按含水介质特征划分1．松散岩类孔隙水主要赋存于第四系、第三系松散~半固结的碎石土和砂性土的孔隙中。
2．碎屑岩类裂隙孔洞水主要赋存于中、新生代红色岩层的孔隙、孔洞中。
3．碳酸盐岩类裂隙溶洞水（岩溶水）主要赋存于古、中生代灰岩、白云岩的裂隙溶洞中，分为：（1）裸露型：灰岩、白云岩基本上出露。
（2）覆盖型：灰岩、白云岩被第四系松散层覆盖。
（3）埋藏型：灰岩、白云岩被非碳酸盐岩类覆盖。
4．火山岩裂隙孔洞水赋存于火山岩的裂隙、孔隙、气孔、气洞（熔岩隧道）中，在广东主要分布于雷州半岛。
5．基岩裂隙水（1）块状岩类裂隙水赋存于侵入岩、混合岩、正变质岩的裂隙中。
（2）层状岩类裂隙水赋存于沉积岩、副变质岩的裂隙中。
（三）按埋藏条件和水力特征划分1．上层滞水位于不连续隔水层之上的季节性潜水。
2．潜水位于地表下第一个隔水层之上，具自由水面的水。
3．承压水充满两层隔水层之间，具压力水头的水。
（四）按地下水矿水度划分1．淡水：M﹤1g/L。
2．咸水：M≥1g/L，分为：（1）微咸水：1g/L≤M﹤3g/L；（2）半咸水：3g/L≤M﹤10g/L；（3）咸水：M≥10g/L，可分为：①盐水：10g/L≤M﹤50g/L；②卤水：M≥50g/L。
（五）按地下水的出露温度划分1．冷水：水温低当地年平均气温（即常温带温度），一般t﹤25℃（据《地热资源地质勘查规范》GB11615-89）；2．温水（低温热水）：25℃≤t﹤40℃；3．温热水（中温热水）：40℃≤t﹤60℃；4．热水（高温热水）：60℃≤t﹤100℃（沸点）；5．过热水（超高温热水）：t≥100℃。
地下水类型及特征(5)
3.3 潜水与潜水含水层
二、基本要素（专业术语） 1、潜水面：潜水有一个自由水面，称为潜水面。 2、潜水位：潜水面上任一点的高程称为该点
的潜水位。 3、潜水含水层-赋存潜水的岩层 4、含水层厚度-从潜水面到隔水底板的距离。 5、潜水埋深-潜水面到地面的距离。 ❖潜水含水层厚度与潜水面潜藏深度随潜水面
的升降而发生相应的变化。
9
潜水与潜水含水层图
3—高 水位期 潜水面Βιβλιοθήκη 4—低 水位期 潜水面10
三、主要特征
1、补给(来源)：降水入渗，河湖入渗 2、排泄(汇)：泉，（河）泄流，蒸发 补给或排泄通
过含水层厚度变化而储水与释水！
3、动态：受气象，水文因素影响明显，变化快 （水量、水位季节性变化） 受人为因素影响也显 著，易污染。
道；“重力水”通过包气带获得降水、地表水的入渗 补给（补充），部分水又通过包气带将水分传输，蒸 发，消耗出去。
4
三、饱水带
1、特点：岩石空隙被水完全充满 →是二相 介质（固相+液相水）。
2、空隙中水的存在形式： ①重力水 ② 结合水
3、重力水：连续分布（孔隙是连通）→传递 压力→在水头差作用下，地下水（空隙中 的水）可以连续运动。
储存于疏松岩层孔隙中的水称为孔隙水；广泛分布在第四纪 和第三纪未胶结的沉积物中。 2、特点： ✓ 岩石颗粒大而均匀，则孔隙大、透水性好、 水量大； ✓ 岩石颗粒细小而不均匀，则孔隙小，透性性 差，水量小。 3、埋藏条件：可形成上层滞水、潜水、承压水；在较多的情 况下以潜水出现。 4、用途：重要的供水水源；对采矿有一定的影响，尤其在第 四系覆盖较厚的地区建井及露天采矿时，孔隙水对其影响较 大。
16
2、自流斜地：赋存承压水的单斜构造。 ➢ 由断层形成的自流斜地： ⅰ断层不导水：承压水无独立的排泄通道，当补给水量大于含水层
[地下水化学类型分类]地下水化学类型
![[地下水化学类型分类]地下水化学类型](https://img.taocdn.com/s3/m/4f70f31ef68a6529647d27284b73f242336c31f1.png)
[地下水化学类型分类]地下水化学类型篇一: 地下水化学类型地下水化学类型，指地下水化学成分的生成环境，基本特征，及水中常量元素的阴阳离子所占毫克当量百分数大小或特殊成分含量达到一定数量时划分的地下水类型。
指地下水化学成分的生成环境，基本特征，及水中常量元素的阴阳离子所占毫克当量百分数大小或特殊成分含量达到一定数量时划分的地下水类型.chemicaltypes of groundwater篇二: 苏林水型分类有关地下水与油气资源的五个问题一、油田水分类严格说来，与油气的生成、运移、聚集、逸散有关的地下水，均可称之为油田水，它是油气区地下水的一部分，并与油、气组成统一的流体系统。
［)通常所说的油田水是指油田范围内直接与油层连通的地下水，即油层水。
成因系数水的类型Na+/Cl硫酸钠型大陆水重碳酸钠型海水深层水氯化镁型氯化钙型＞1 ＜1 ＜1 ＞1 ＜0 ＜0 ＜0 ＜1 ＞1 ＞1 /SO42＜1 /Mg2+ ＜0油田水的分类必须解决的实质性问题应包括：①油田水化学标志及其与非油田水的区别；②不同类型油田水的特征及区别。
1911 年美国帕斯梅尔提出第一个油田水分类方案至今，自对油田水分类方案虽然作过多次修改和补充，但基本上都是以Na+、Mg2+、Ca2+和Cl-、SO42-、HCO3-的含量及其组合关系作为分类基础。
在各分类方案中，以苏林分类较为简明，也为国内外广泛采用，因而在此着重介绍苏林分类。
为，天然水就其形成环境而言，主要是大陆水和海水两大类。
大陆水含盐度低，其化学组成具有HCO3-＞SO42-＞Cl-，Ca2+＞Na+＜Mg2+的相互关系，且Na+ ＞Cl-，Na+/Cl-＞1。
海水的含盐度较高，其化学组成具有Cl-＞SO42-＞HCO3-，Na+＞Mg2+＜Ca2+，且Cl-＞Na+，Na+/Cl-＜1 的特点。
大陆淡水中以重碳酸钙占优势，并含有硫酸钠；而海水中不存在硫酸钠。
根据上述认识，以Na+/Cl-、/SO42-和/Mg2+这三个成因系数，将天然水划分成四个基本类型。
地下水的水化学科普
地下水的水化学科普地下水是地球上重要的水资源之一，它广泛存在于地表以下的地下岩层中。
地下水的水化学特性对于地下水的利用具有重要意义。
地下水的水化学主要涉及以下几个方面：水质组成、溶解物质、酸碱性、氧化还原性、硬度以及水化学指标等。
地下水的水质组成是指地下水中溶解的物质的种类和含量。
地下水中的溶解物质主要有无机离子和有机物质。
无机离子包括阴离子和阳离子，常见的有硝酸盐、硫酸盐、氯化物、碳酸盐等。
有机物质主要有溶解性有机物和悬浮物质。
地下水中的溶解物质的种类和含量直接影响着地下水的水质。
地下水的酸碱性是指地下水的酸碱程度。
根据溶解物质的酸碱性质，地下水可以分为酸性地下水、碱性地下水和中性地下水。
酸性地下水的主要特点是含有酸性物质，如硫酸、硝酸等；碱性地下水则含有碱性物质，如碳酸盐、氢氧化钠等。
地下水的酸碱性对于地下水的利用和处理具有重要意义。
地下水的氧化还原性也是地下水的重要特性之一。
地下水中的氧化还原性主要体现在溶解氧和还原性物质的存在与否。
溶解氧的含量反映了地下水中氧化性的程度，而还原性物质的存在则反映了地下水中还原性的程度。
地下水的氧化还原性对于地下水中的微生物活动和溶解物质的转化具有重要影响。
地下水的硬度也是地下水的重要水化学指标之一。
硬度主要由溶解的钙离子和镁离子决定，硬度的大小直接影响着地下水的使用和处理。
地下水的硬度高可能会对水质设备和管道造成堵塞和腐蚀，对人体健康也有一定影响。
地下水的水化学指标是对地下水进行水质评价和管理的依据。
常见的水化学指标有pH值、电导率、溶解氧、氨氮、硝酸盐等。
这些指标可以反映地下水的水质状况和适用性，对于地下水的利用和保护具有重要意义。
地下水的水化学是研究地下水的水质特性和水化学指标的学科。
地下水的水化学特性对于地下水的利用和管理具有重要意义，了解地下水的水化学特性可以更好地保护和利用地下水资源。
地下水
地下水定义：地下水是赋存于地表以下岩土空隙中的水，主要来源于大气降水，经土壤渗入地下形成的。
地下水是地质环境的组成部分之一，能影响环境的稳定性。
主要表现在：地基土中的水能降低土的承载力；基坑涌水不利于工程施工；地下水常常是滑坡、地面沉降和地面塌陷发生的主要原因；一些地下水还腐蚀建筑材料。
第一节地下水概述1．地下水：气态水、结合水、毛细水、重力水、固态水以及结晶水和结构水。
重力水（自由水）：不受静电引力影响，在重力作用下运动，可传递静水压力，能产生浮托力、孔隙水压力，在运动过程中产生动水压力，具有溶解能力。
2．含水层：在正常的水力梯度下，饱水、透水并能给出一定水量的岩土层。
含水层的形成必须具备的条件：岩土层中有较大（指能透水）的空隙；含水层要为隔水层所限，以便地下水汇集不至流失；含水层要有充分的补给来源。
3．隔水层：在正常的水力梯度下，不透水或透水相对微弱的岩土层。
它可以是含水甚至饱水（如粘土），也可以是不含水的（如致密的岩石）。
4．滞水层：弱透水层。
5．岩土的水理性质：指岩土与水接触时，控制水分储存和运移的性质。
（1）容水度：岩土孔隙完全被水充满时的最大的水体积与土体积之比。
（2）持水度：饱和岩土在重力作用后，保持在土中水的体积与土体积之比。
这部分滞留土中的水为结合水和毛细水。
（3）给水度：在重力作用下排出的水的体积与岩土体积之比。
（4）透水性：岩土允许重力水渗透的能力。
用渗透系数表示。
（5）达西定律：地下水线性渗透的基本规律。
Q=kiA; v=ki第二节地下水类型地下水按埋藏条件可分为：包气带水、潜水、承压水。
按含水介质类型分为：孔隙水、裂隙水、岩溶水。
地面以下、稳定地下水面以上为包气带。
稳定地下水面以下为饱水带。
1．包气带水：处于地表面以下、潜水位以上的包气带岩土层中，包括土壤水、沼泽水、上层滞水以及基岩风化壳（粘土裂隙）中季节性存在的水。
2．潜水：埋藏在地表以下第一层较稳定的隔水层以上具有自由面的重力水。
地理知识大全：地下水有哪些类型
地理知识大全：地下水有哪些类型地下水按其成因能够分三种类型：①渗人水，又称溶滤水，即大气降水和地表水的渗透，这种渗透有时能够循环到地壳深处，形成有较高温度和特殊化学组分及气体成分的地下水。
②沉积水，是指与沉积物同时生成的古老地下水。
有海相的、湖相的和河相的沉积水。
③凝结水，大气中含有的水汽和岩土空隙中的水汽，在温度降低达到饱和,凝结成水滴，水滴汇聚起来就成为地下水。
这种水主要发生在高山、沙漠地区，那里的温差大，有利于水的凝结。
水汽本身可由水汽压力大的地方向水汽压力小的地方移动，当水汽压力相等时，则水汽本身可由温度高的地方向温度低的地方运动。
在冬季土层上层的温度比下层低，所以冬季水汽自下而上运动。
夏季相反，水汽自上而下运动。
所以，夏季凝结水主要产生于土层下层，冬季则主要产生于土层上层。
凝结水对某些干旱地方有一定的实际意义。
地下水按埋藏条件可分包气带水、潜水和承压水。
包气带水指潜水面以上包气带中的水，这里有吸着水、薄膜水、毛细水、气态水和暂时存有的重力水。
包气带中局部隔水层之上季节性地存有的水称上层滞水。
潜水是指存有于地表以下第一个稳定隔水层上面、具有自由水面的重力水。
它主要由降水和地表水人渗补给。
承压水是充满于上下两个隔水层之间的含水层中的水。
它承受压力，当上覆的隔水层被凿穿时，水能从钻孔上升或喷出。
按含水空隙的类型，地下水又被分为孔隙水、裂隙水和喀斯特水。
孔隙水是存有于岩土孔隙中的地下水，如松散的砂层、砾石层和砂岩层中的地下水。
裂隙水是存有于坚硬岩石和某些黏土层裂隙中的水。
喀斯特水又称岩溶水，指存有于可溶岩石(如石灰岩、白云岩等）的洞隙中的地下水。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Na2SO4型水
形成过程
– 含钠长石的侵入岩区，与含SO42-、HCO3-的渗入成因地下水， 发生相互作用可形成Na2SO4型水。
Cl-Na型水，TDS仅
0.264g/l。
卤水 > 100000
NaCl型水
形成过程
– 在侵入岩风化壳中可能含有一定量的Cl-Na水，这里钠离子 由含钠的铝硅酸盐矿物水解而进入地下水中， Cl-则是矿物结 晶格架中分散状的Cl遭受破坏进入水中；侵入岩一般贫Cl-， 故水的rCl < rNa。这种方式形成的水蒸发浓缩时，常变为ClNa型咸水，但仍保持rCl < rNa ；
课堂作业4：
某一盆地孔隙地下水系统受到边山地区岩溶水 的侧向补给，补给水在山区先后流经纯灰岩地 层、含大量石膏的灰岩地层，在进入盆地中心 后，含水介质中粘土成分（其中含大量交换性 钠离子）大大增加，问地下水在径流过程中主 要化学组分的变化，以及最终形成的地下水化 学类型？
Knowledge is everything….
CaSO4 + 2Na+ = Na2SO4 + 2Ca2+
NaCl型水
概述
– 自然界98%的地下水属卤 欧美划分（据TDS，mg/L）
水、盐水和咸水，其水化
学类型以氯化物型为主； 淡水 0-1000
– 自然界也可形成氯化物型 咸水 1000-10000
的淡水，如四川沙沟村的 盐水 10000-100000
– 含盐沉积物及盐矿区，由溶解作用形成Cl-Na型水，一般为 咸水、盐水或卤水。
NaCl型水
形成过程
– 大陆盐渍化地区，强烈的蒸发浓缩作用可形成Cl-Na 型水；
– Cl-Na型水可由不同成分的水混合而成，这与含水层 中是否存在岩盐无关。例如， Na2SO4型水与CaCl2型 水发生混合：
Na2 SO4 CaCl2 2H2O 2NaCl CaSO4 2H2O
一门关于地下水的科学
水文地球化学
主讲：郭清海
三种常见水化学类型的地下水
以上不同岩性地区的地下水化学演化过程说明地下水流 经过相同的岩层，可能会造成不同的结果；
下面，我们举例说明地下水流经不同的岩层，经过不同 的水化学过程后，也可能会形成相同的水化学类型。
–NaHCO3型水（苏打水）
γNa /γCl >1；(γNa -γCl )/γSO4 >1
NaHCO3型水——苏打水
形成作用与条件
– 2、脱硫酸作用
在封闭还原环境中，脱硫酸菌参与脱硫酸作用，水中SO42-减少乃 至消失，出现H2S，形成苏打水。
2C有机 SO42 2H2O 2HCO3 H2S
– 条件
发生在湖泊、海洋底部淤泥沉积物中，沼泽及盆地深部承压含水 层中，尤其是油田水中，在上述情况中，Na+常为主要阳离子；
– 地壳表层处于氧化条件的苏打水入渗至深部的硫化矿床及含煤 地层（常含有硫化物）中，也可形成Na2SO4型水。其形成是由 于与矿体或含煤地层接触反应，硫化物被氧化，产生SO42-，使 水中SO42-含量剧增，pH降低，形成Na2SO4型水。
– 在含芒硝的盐矿区可见到Na2SO4型水，这种情况下水中常含有 Cl-，水的TDS可达40～100g/l。
–Na2SO4型水
γNa /γCl > 1；(γNa-γCl)/γSO4 <1
–NaCl型水
NaHCO3型水——苏打水
化学成分特征பைடு நூலகம்
– 呈碱性（pH > 7，一般在8左右） – 软水或极软水 – 矿化度多在0.6 g/L以上
NaHCO3型水——苏打水
形成作用与条件
– 1、阳离子交替吸附作用
Na2SO4型水
形成过程
– 苏打水与硫酸镁型水相混合，经混合作用形成MgCO3沉淀与 Na2SO4型水。
– 苏打水在流经含石膏地层时将沉淀形成更难溶的方解石，以及 Na2SO4型水。
– 阳离子交替吸附：在石膏区形成的SO4-Ca型水如进一步通过含 吸附态Na+的粘性土，经阳离子交替过程后形成Na2SO4型水。
如果水中不仅主要含有Na+，还含有较多的Ca2+、Mg2+，那么只有 在Ca2+、Mg2+以磷酸盐矿物的形式沉淀后，才会出现苏打水，即 只有在这些水相对于磷酸盐矿物饱和以后，才有可能形成苏打水。
NaHCO3型水——苏打水
形成作用与条件
– 3、风化作用
原理 – 含Na的铝硅酸盐矿物（如斜长石）在含CO2的大气降水 作用下发生水解，水中出现Na+和HCO3– 上述情况常见于侵入岩的风化壳中
Ca(HCO3 )2 2Na (吸附) 2NaHCO 3 Ca 2 (吸附)
– 条件
灌溉地段洗盐 ：潜水盐化使Na+的浓度增大，使土壤中富含吸附 状Na+ ，而用HCO3-Ca水灌溉时，可出现阳离子交替吸附作用， 形成苏打水。
在滨海平原发生海退作用后，在海退不久的地方，富含Ca2+的陆 地水与富含吸附状Na的刚形成的海相粘土质沉积物进行上述阳离 子交替吸附作用，形成苏打水。