12.水文地质学基础-岩溶水

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水文地质学课件 12岩溶水

水文地质学课件 12岩溶水

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。

水文地质学-第10章岩溶水

水文地质学-第10章岩溶水

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第十章 岩溶水
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喀斯特地貌不仅是一种很好的旅游资源,而且具 有丰富的地下水资源。地下溶洞中,还埋藏着 大量的古生物和古人类化石,或成为储存铝土 矿、砂矿及油气的良好场所。因此它具有重大 和科研与生产价值。但由喀斯特作用所引起的 地貌灾害,如地基塌陷、水库漏水及地面干旱 等均需积极防治。
水文地质学
第十章 岩溶水
§ 10.0 概述
喀斯特(又称岩溶)地貌是由喀斯特作用而成的现 象总称。
喀斯特(Karst)原是南斯拉夫西北部的一个石灰 岩高原名称,那里发育着各种石灰岩喀斯特地 貌。19世纪末,南斯拉夫学者司威直 J.Cvijic就 借用该地名来形容石灰岩的地貌、水文现象, 并为后来世界各国所通用的专门术语。我国在 1966年第一届喀斯特学术会议上,曾提出将喀 斯特改称为岩溶,作为Karst的同义语。1988年 由全国自然科学名词审定委员会公布的《地理 名词》,仍定名为喀斯特。岩溶作为又称。
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第十章 岩溶水
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三、岩溶水的补给、排泄与动态特征 1.岩溶水的补给特征
裸露型:可溶岩直接出露地表;广西、云南、贵州、 四川、湖北等。
覆盖型:可溶岩被松散堆积物掩埋; 埋藏型:可溶岩被其它基岩盖住。
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第十章 岩溶水
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2.岩溶水的排泄特征
集中排泄是岩溶水排泄的重要特征,有些以单 泉,有些是以泉群,有些以地下暗河形式排泄。
第十章 岩溶水
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第十章 岩溶水
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四、地下水径流强度
地下水是一个开放体系,随着水的流动,CO2不断消耗, 新流来的水又不断补充CO2,所以能使CaCO3的溶解 持续进行。否则CaCO3溶解的生命就将终结。从而可 以看出:地下水的径流条件是控制岩溶发育最后的,最 关键的因素。

水文地质学基础第13章 岩溶水

水文地质学基础第13章 岩溶水

岩溶水特征
南北方岩溶差异 表现:地貌、介质均匀性、系统规模、动态变化 原因:岩溶影响因素差异——岩性、构造、气候
南方岩溶及岩溶水
• 气候:气候湿热,雨量大,植被、土壤发育,驱动岩 溶发育的化学能与机械能的输入强烈。
• 岩溶发育程度:南方岩溶发育比较充分,岩溶现象较 典型,地表可有峰丛、峰林、溶蚀洼地、溶斗、落水 洞、竖井等,地下多发育较为完整的地下河系
影响岩溶发育的最关键因素:水流条件 水流系统分析:揭示岩溶水发育规律
岩溶水系统的改造与演变
岩溶营力:溶蚀 机械侵蚀 重力崩塌 溶蚀:溶蚀裂隙-管道 机械侵蚀
管径扩大,比表面积减小,溶蚀减弱 管径>10cm时,紊流,机械侵蚀为主
重力崩塌
横向环流 地表岩溶景观

南方岩溶
北方岩溶
南北方岩溶营力差异 南方:溶蚀、机械侵蚀、重力崩塌 北方:溶蚀、部分机械侵蚀
水的侵蚀性
开放体系中的方解石溶解化学模式
大气 液相
CO2
CO2( aq)
H2O
H2CO3
第一条途径:
水-气平
HCO3- 衡
增加 H +
固相
Ca2+
H+ CO32-
HCO3-
CaCO3+H2O+CO2——Ca2++2HCO3水中碳酸平衡:H2CO3, HCO3- CO32-
第二条途径: 水-岩作

产生CO32-
水侵蚀性判断:CaCO3饱和指数
S IC
lg
[ Ca
2
][ CO
2 3
]
Kc
式中 SIC----饱和指数; [Ca2+]、[CO32-] ----表示 Ca2+、CO32-两种离子的活度; Kc ---- 式(12-1)中平衡常数,依温度 T、压力 p 查手册。 SIC>0,水中 CaCO3 过饱和,有发生沉淀趋势; SIC=0,水中 CaCO3 刚好饱和; SIC<0,水中 CaCO3 仍未饱和,具有侵蚀性。 注意:(1)用于对方解石的侵蚀性判断,(2)SIC与 PH 关系密切,PH 应野

水文地质学基础:12岩溶水

水文地质学基础:12岩溶水

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。

水文地质学基础_中国地质大学(武汉)中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

水文地质学基础_中国地质大学(武汉)中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

水文地质学基础_中国地质大学(武汉)中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.海洋与大陆之间、海洋内部之间的水分交换都称为大循环。

参考答案:错误2.弱透水层顺层方向不传输水,在垂向上能够传输水量。

参考答案:正确3.在河间地块潜水含水层排泄区打井,通常井越深,井中水位。

参考答案:越高4.达西定律中的过水断面是指包括砂颗粒和空隙共同占据的面积。

参考答案:正确5.因为钾离子大量地参与形成不溶于水的次生矿物和易被植物所摄取,故地下水中钾离子的含量要比钠离子少的多。

参考答案:正确6.地下水中常见的主要7种离子是因为这些元素在地壳中含量高。

参考答案:错误7.地下水的天然排泄方式主要有()。

参考答案:径流和蒸发与蒸腾8.地下水补给的研究内容,包括()。

参考答案:补给来源、补给量和补给条件9.在干旱-半干旱地区的盆地中心,可以通过挖沟排水或植树,降低地下水位,改变地下水的排泄方式,以达到防治土壤次生盐渍化的目的。

参考答案:正确10.在洪积扇顶部打井,井打的越深,井中水位埋深也越大。

参考答案:正确11.黄河下游冲积平原中的地下水,通常可以获得黄河水的补给。

参考答案:正确12.脆性岩层中发育的构造裂隙其导水性通常好于塑性岩层中的构造裂隙。

参考答案:正确13.可溶岩包括()。

参考答案:卤化物岩、硫酸盐岩、碳酸盐岩14.垂向发育的岩溶形态,如溶蚀裂隙、落水洞、溶斗和竖井只发育在非饱和(或包气带)系统中。

参考答案:错误15.地下水资源评价及管理应该根据行政区划来进行。

参考答案:错误16.地下水可持续开采量就是等于含水系统的补给资源量。

参考答案:错误17.在自然及人为因素影响下,地下水资源处于不断变动之中,补给资源也需要动态评价。

参考答案:正确18.不合理开发地下水会减小河流的基流,甚至导致河流断流。

参考答案:正确19.人类活动改变地下水的天然动态是通过增加新的补给来源或新的排泄去路。

参考答案:正确20.层状结构的可溶岩层,岩溶发育通常在隔水岩层的上层面。

岩溶水

岩溶水

• • • • • • •
式中SIC----饱和指数; [Ca2+]、[CO32-] ----表示Ca2+、CO32-两种离子的活度; Kc ---- 式中平衡常数,依温度T、压力p 查手册。 SIC>0,水中CaCO3 过饱和,有发生沉淀趋势; SIC=0,水中CaCO3 刚好饱和; SIC<0,水中CaCO3 仍未饱和,具有侵蚀性。 注意:(1)用于对方解石的侵蚀性判断,(2)SIC 与PH 关系密 切,PH 应野外现场测定。
• 11.1.4碳酸盐岩、水、二氧化碳体系 • 分析三者的相互作用是研究岩溶化过程的关键。 气固液之间有如下反应:
• 水中CO2能够促进CaCO3溶解是因为CO2溶于 水的生成物H+能与CaCO3溶于水的生成物OH -结合,降低了CaCO3溶于水的生成物的浓度, 向正反应进行,促进溶解。
• 含有CaCO3的水是否具有侵蚀性,可用水中CaCO3的饱和指数 判断:
• 随着差异性溶蚀的进行,岩溶水自组织现象出现。 当裂隙溶蚀扩展到一定程度,便形成与局部地下 水流动系统相适应的多个地下管道系统(地下河) (图b)。
• 侵蚀基准较低的地下河势能较低,构成较强的势 汇,吸引较多的水流,使地下分水岭不断向另一 侧迁移。溯源溶蚀不断发展,地下河系的流域不 断扩展。当低势主干地下河扩展到与另一侧的地 下河相通时,便袭夺后者使之成为低势地下河系 的一个部分(图c)
• 上述例子说的是地壳运动相对稳定,侵蚀基准面长期 不变化条件下岩溶发育的分带特征。显然,当构造运 动引起侵蚀基准面升降时,地下水流动系统发生变化, 从而影响岩溶的垂直分带。如果地壳持续上升,饱和 带以下水流系统不断转化为非饱和带的垂直水流,整 个碳酸盐岩体岩溶便不发育且以垂向溶蚀裂隙及规模 不大的垂向洞穴为主。如果地壳运动表现为多阶段的 间歇性抬升与较长时期的稳定相交替,则相应于稳定 时期的侵蚀基准面,可能找到若干层以水平为主的洞 穴。显然,如地壳较长时期稳定于某一基准面形成水 平溶洞然后下降受到后期沉积物的埋没,则可以形成 埋藏的岩溶发育带。

12水文地质学基础-岩溶水

12水文地质学基础-岩溶水

5)其它酸类离解产生H+提高碳酸钙的溶解度 a.碳酸盐区附近存在大量植被腐殖质可产生有机酸; b.碳酸盐区附近存在金属硫化物矿氧化带及含黄铁矿的煤系地层时,可 产生硫酸,岩溶格外发育。 一般情况下,侵蚀水随溶蚀不断进行, Ca+浓度加大,饱和,则侵蚀 能力降低。 6)深部岩溶发育的原因: a.混合溶蚀效应: 两种或两种以上不同含量CO2 的饱和CaCO3 溶液混合后会变为不饱 和而重新具有侵蚀性,从而对碳酸盐进行新的侵蚀。 实际上,对岩溶发育有利的混合作用是不同CO2 含量的水的混合, 除了解释深部岩溶以外,有利于不同成分的水的混合部位,如:潜水 面、导水通道及汇水的宽大裂隙处,岩溶都比较发育。 b.次生溶蚀效应: 含有大量CO2的土壤空气,以气泡形式被裹留于下渗降水中,由于 浅部压力低,部分CO2未能溶入浅部水中而随降水入渗到地下深处, 地下深处压力大, CO2溶于水中而增强了深部水的溶蚀能力,产生深 部岩溶。
整的地下河系,呈现水系化特征;
3)具有地表水的特征:空间分布极不均一,时间上变化强烈,流动迅 速,排泄集中,多呈紊流状态。
岩溶水的消极不利方面
12.1 岩溶发育的基本条件与影响因素
一、岩溶发育的基本条件 1.可溶岩的存在; 2.可溶岩层具有一定的透水性; 3.水是流动的; 4.水具有侵蚀能力。 二、岩溶发育的影响因素 卤化物岩(岩盐、钾盐、镁盐)、硫酸盐岩(石膏等)及碳酸盐岩(石灰岩、 白云岩、大理岩)等都是可溶岩。但前两类岩石分布不广,岩体较小,而碳 酸盐类岩石分布广,岩体大,具有普遍意义。 1.碳酸盐岩的成分与结构 1)成分:结构由不同比例的方解石和白云石组成,并含有泥质、硅质等杂质。 溶解速度及岩溶发育强度:纯灰岩﹥白云岩﹥硅质、泥质灰岩。 2)组分及结构: a.组分:包括粒度相当于粉粒到砾的粒屑和充填在粒屑之间的粒度细小的泥晶 以及以化学沉淀方式充填于颗粒之间的方解石亮晶。它们形成了各种碳酸盐 岩结构,产生各类孔隙,决定其溶蚀强度。 b.结构: 生物礁岩结构:最易溶蚀,它主要由生物碎屑组成,孔隙大且多; 泥晶粒屑碳酸盐岩及泥晶碳酸岩次之; 亮晶碳酸岩,尤其是经过重结晶作用的亮晶碳酸盐岩,孔隙度小,最不易溶 蚀。

岩溶水

岩溶水

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。

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12.4.2北方岩溶及岩溶水
(1)岩溶发育程度:北方岩溶发育多不完整,地表少
有溶斗、落水洞等,地表多呈常态的山形; (2)介质均匀性:含水介质相对均匀,成井率较高, 岩溶大泉汇水面积大,流量相对稳定; (3)岩石成分:含水介质----碳酸盐岩一般成层较薄,
夹泥质与硅质夹层,多与非可溶岩互层,多发育覆盖型岩
12.2 岩溶水的演变
岩溶发育
12.2 岩溶水的演变
易发生岩溶的部位: 褶皱轴部尤其是向斜轴部,往往张开裂隙发育,又是地下 水汇集的部位,流线在此密集,地下河系发育。 断层带往往是岩溶集中发育处,因此处导水好,流线密集。 在可溶岩与下伏隔水层的接触面上易发育成层的溶洞。
12.3 岩溶水的特征
12.3.1岩溶含水介质的特征 (1) 岩溶含水介质具有很大的不均匀性
12.3 岩溶水的特征
岩溶水的运动特征
12.3 岩溶水的特征
12.3.3岩溶水的补、径、排与动态特征 补给:大气降水入渗面状补给,补给强度较大。 排泄:以泉的形式集中排泄。 动态:变化比较剧烈,水位变幅较大。
12.4 我国南北方岩溶及岩溶水的差异
12.4.1 南方岩溶及岩溶水
( 1 )岩溶发育程度:南方岩溶发育比较充分,岩溶现象较典 型,地表可有峰丛、峰林、溶蚀洼地、溶斗、落水洞、竖井等, 地下多发育较为完成的地下河系; ( 2 )介质均匀性:岩溶含水介质常是高度管道化与强烈不均
匀的,岩溶岩对降水的响应十分灵敏,流量季节变化很大;
( 3 )岩石成分:岩溶区多分布巨厚到块状的纯净碳酸盐岩, 多发育有裸露型岩溶,介质可溶性强,受构造应力时易形成稀 疏而宽大的裂隙。 ( 4 )地质构造:地质构造上属于较紧密的褶皱,向斜核部多
易发地下河系。降水充沛,补给强。
12.4 我国南北方岩溶及岩溶水的差异
12.0 岩溶水概述
中国岩溶地貌
12.1岩溶发育的基本条件与影响因素
12.1.1岩溶发育条件
岩溶发育条件包括四个基本条件。
可溶岩的存在
(1)岩层具有可溶性
可溶岩必须是透水的
具有侵蚀能力的水
(2)地下水具有侵蚀能力
水是流动的
12.1岩溶发育的基本条件与影响因素
12.1.2岩溶发育的影响因素 ( 1 )可溶岩的存在:可溶岩的成分与结构是控制岩溶发育
(2) 广泛分布的细小孔隙与裂隙,是主要的贮水空
间;大的岩溶管道与开阔的溶蚀裂隙构成主要导水通 道;介于二者之间的裂隙网络兼具贮水空间和导水通 道的作用。 (3) 岩溶水量分布极不均匀,宏观上统一的水力联 系与局部水力联系不好,是由岩溶含水介质的多级次 性与不均匀性决定的。
12.3 岩溶水的特征
12.3.2岩溶水的运动特征 (1) 通常为层流、紊流共存,细小孔隙与裂隙中的地下 水一般为层流运动,大管道中的地下水一般呈紊流运动。 (2) 在岩溶水系统中,局部流向与整体流向常常是不一 致的。 (3) 岩溶可以是潜水,也可以是承压水。
使之氧化以及植物根系呼吸作用产生的 CO 2 (土壤空气中 CO 2
含量通常1~3%,远比大气中0.03%大得多)。 (3) 深部CO2:幔源及碳酸盐岩高温变质
12.2 岩溶水的演变
岩溶发育基本上分三个阶段: (1)起始阶段: (2)快速发展阶段: (3)停滞消亡阶段:岩溶不再发展。
12.2 岩溶水的演变
S IC lg [ Ca
2
][ CO Kc
2 3
]
式中 SIC----饱和指数; [Ca2+]、[CO32-] ----表示 Ca2+、CO32-两种离子的活度; Kc ---- 式(12-1)中平衡常数,依温度 T、压力 p 查手册。 SIC>0,水中 CaCO3 过饱和,有发生沉淀趋势; SIC=0,水中 CaCO3 刚好饱和; SIC<0,水中 CaCO3 仍未饱和,具有侵蚀性。 注意: (1)用于对方解石的侵蚀性判断, (2)SIC 与 PH 关系密切,PH 应野 外现场测定。
(12-4
水中CO2能够促进CaCO3溶解是因为CO2溶于水的生成物 H + 能与 CaCO 3 溶于水的生成物 OH - 结合,降低了 CaCO 3 溶于水的生成物的浓度,向正反应进行,促进溶解。
12.1岩溶发育的基本条件与影响因素
含有 CaCO3 的水是否具有侵蚀性,可用水中 CaCO 3 的饱和 指数判断:
溶;介质可溶性差,形成密集、均匀而短小的构造裂隙; (4)地质构造:因多为宽缓的向斜或单斜,不利于水 流的集中分布、降水少,水的侵蚀力弱,岩溶发育弱。
第12章 岩溶水 本章小结
1 、要求掌握岩溶发育的基本规律及影响因素Байду номын сангаас岩溶水的特 征。
2 、了解岩溶水系统的演变特征、我国南方与北方岩溶及岩
溶水的差异。
三、碳酸盐岩、水、二氧化碳体系 气固液之间有如下反应:
CaCO3 溶于纯水:CaCO3 Ca2+ + CO32CO32- +HO2 HCO3+ +OHCO2 溶于水 CO2 (气) CO2 (水) CO2 (水) + H2O H2CO3 HCO3+ +H+
(12-1
(12-2
(12-3
在岩溶快速发展阶段,介质场和流场发生如下变化:
① 地下水流对介质的改造由化学溶蚀为主变为以机械侵蚀和 化学溶蚀共存,机械侵蚀变得愈加重要。 ② 地下出现各种规模的洞穴。 ③ 地表形成漏斗及落水洞,并以它们为中心形成各种规模的
洼地,汇集降水。
④ 随着介质导水能力迅速提高,地下水位总体下降,新的地 下水面以上洞穴干涸,失去进一步发展的能力。 ⑤ 通过争夺水流的竞争变得更加剧烈,最后只剩少数几个大 的管道优先发展,余皆依附之为支流。 ⑥ 不同地下河系发生袭夺,地下河系不断归并,流域扩大。 溶洞起集水、导水作用,主要贮水空间仍为裂隙、溶隙。
12.1岩溶发育的基本条件与影响因素
不具侵蚀的两种不同含量CO2的饱和CaCO3溶液,混合后会 变为不饱和而重新具有侵蚀性,这种现象叫混合溶蚀效应。 地下水获得CO2(吸收化学能)有两种方式: (1)大气中CO2以分子扩散形式通过潜水面进入地下水,但
量非常少;
( 2)地下水中的 CO2 主要来源是土壤中微生物分解有机质
的内因;
(2)可溶岩必须是透水的:水流才能进入岩石进行溶蚀; (3)水具有侵蚀能力:含有CO2或其它酸类,侵蚀能力才明 显增强; ( 4 )水是流动的:水的流动是保证岩溶发育的充要条件, 水不流动,终究会达到饱和而停止发展; (5)其它因素:气候、构造作用。
12.1岩溶发育的基本条件与影响因素
一、碳酸盐的成分与结构 可溶岩:
水文地质学基础
Fundamentals of Hydrogeology
地下水科学与工程教研室
第12章 岩溶水
12.1岩溶发育的基本条件与影响因素 12.2岩溶水系统的演变 12.3 岩溶水的特征 12.4 我国南北方岩溶及岩溶水的差异
12.0 岩溶水概述
岩溶:水对可溶岩石进行化学溶解,并伴随以冲蚀作用和重 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,分为地表岩溶、地下岩溶。 岩溶水(喀斯特水):赋存并运移于岩溶化岩层中的水。
(1)卤化物岩(岩盐、钾盐、镁盐),分布少;
(2)硫酸盐岩(石膏),分布少;
(3)碳酸盐岩(石灰岩、白云岩、大理岩),分布面积大。
12.1岩溶发育的基本条件与影响因素
二、可溶岩的透水性
(1)孔隙
(2)构造裂隙:裂隙的初始发育特征控制水流优先运移途径。 裂隙发育、延伸远开口大的地带有利于岩溶作用进行。 断裂破碎带溶蚀作用强。 褶皱:背斜和向斜轴部或倾伏端。
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