地下水的地质作用解读.pptVIP

三.地下水的搬运作用和沉积作用 ◆地下水的搬运作用 地下水的搬运作用以化学方式为主;机械搬运能力通常微弱，但在地下暗河中可以有较大的搬运力，其搬运方式和特点与地面流水相似。 地下水的溶运能力与水温、压力、地下水的循环速度及水中所溶解的CO2的数量及酸度有关。 溶运物包括各种离子和胶体。 ◆地下水的沉积作用 地下水沉积作用包括机械和化学沉积。地下水的机械沉积较少，只发生在地下河的较大洞穴中，其作用与河流沉积相似。地下水的化学沉积是主要的，表现为溶解物质析出，其方式主要有过饱和沉淀与置换沉淀两种。 一.过饱和沉积 1、产生过饱和沉积的原因： （1）水分因挥发或蒸发，以及吸附或参与化学反应而散失，使其中所含的某些元素达到过饱和； （2）由于压力的变化，引起不同元素溶解度的变化，达到过饱和而沉淀； （3）温度变化对化学反应更为敏感，一般表现为温度升高，溶解度增高，化学反应加快。 2、过饱和沉积的形式 1、裂缝沉积2、粒间孔隙中的沉积3、气孔沉积4、洞穴沉积（溶洞沉积）5、泉口沉积 ●溶洞沉积物 （1）石钟乳（stalactite）——悬挂在洞顶的锥状碳酸钙沉积物。 （2）石笋（stalagmite）——滴至洞底后向上增长的竹笋状沉积物。 （3）石柱（stalacto-stalagmite）——石钟乳和石笋连在一起后形成的串通溶洞上下的柱状碳酸钙沉积。 石钟乳（1）、石笋（2）和石柱形成过程示意图 土耳其的石灰华 北京延庆硅化木地质公园 二.置换沉积 置换沉积是指地下水中的矿物质与掩埋在沉积物中的生物体之间发生物质交换，生物体内物质溶蚀流失，其空间被地下水中的矿物质（SiO2、CaCO3)沉淀填充，物质成分改变了，但仍完全保留着生物内部原有的构造 此外，溶洞由于和地下水作用关系密切，其堆积物也属于地下水的沉积作用。溶洞堆积物中有化学沉积物、重力堆积物、地下河湖堆积物、生物和人类文化堆积物。 地下水的地质作用 一.地下水的基本特征 二.地下水的剥蚀作用 三.地下水的搬运和沉积作用 地下水是指以各种形式存在于地表之下岩石和松散堆积物空隙中的水体。地下水有气态、液态和固态三种，但以液态为主。 一.地下水的基本特征 地表水 ◆按来源不同,可将地下水分为渗入水、凝结水、岩浆水和埋藏水。 ●渗入水：降水渗入地下形成渗入水。 ●埋藏水：与沉积物同时生成或海水渗入到原生沉积物的孔隙中而形成的地下水成为埋藏水。 ●岩浆水：既不是降水渗入，也不是水汽凝结形成的，而是由岩浆中分离出来的气体冷凝形成，这种水是岩浆作用的结果，成为初生水。 ●凝结水：水汽凝结形成的地下水称为凝结水。当地面的温度低于空气的温度时，空气中的水汽便要进入土壤和岩石的空隙中，在颗粒和岩石表面凝结形成地下水。 ●吸湿水 又称强结合水，水分子与岩土颗粒表面之间的分子吸引力可达到几千甚至上万个大气压，因此不受重力的影响，不能自由移动，密度大于1，不溶解盐类，无导电性，也不能被植物根系所吸收。? ●薄膜水 又称弱结合水，它们受分子力的作用，但薄膜水与岩土颗粒之间的吸附力要比吸湿水弱得多，并随着薄膜的加厚，分子力的作用不断减弱，直至向自由水过渡。 ●毛管水 当岩土中的空隙小于1毫米，空隙之间彼此连通，就象毛细管一样，当这些细小空隙贮存液态水时，就形成毛管水。 ●重力水 当含水层中空隙被水充满时，地下水分将在重力作用下在岩土孔隙中发生渗透移动，形成渗透重力水。饱和水带中的地下水正是在重力作用下由高处向低处运动，并传递静水压力。 ◆地下水存在状态 通常，岩土颗粒愈细小，其颗粒的比表面积愈大，分子吸附力亦愈大，吸湿水和薄膜水的含量便愈多。综上所述，地下水在垂向上不仅形成结合水、毛细水与重力水等不同的层次结构，而且各层次上所受到的作用力亦存在差异，形成垂向力学结构。 岩石中的孔隙是地下水储运的主要场所和运移通道。孔隙的多少、大小、均匀程度及其连通情况，直接决定了地下水的埋藏、分布和运动特性。通常，将松散沉积物颗粒之间的空隙称为孔隙，坚硬岩石因破裂产生的空隙称裂缝，可溶性岩石中的空隙称溶隙（包括巨大的溶穴，溶洞等）。 ◆孔隙率 又称孔隙度，它是反映含水介质特性的重要指标，以孔隙体积（Vn）与包括孔隙在内的岩土体积（V）之比值来表示，即n　=　Vn/V×100%。孔隙率的大小，取决于岩土颗粒本身的大小，颗粒之间的排列形式、分选程度以及颗粒的形状和胶结的状况等。必须指出，孔隙率只有孔隙数量多少的概念，并不说明孔隙本身的大小（即孔隙率大并不表示孔隙也大）。孔隙的大小与岩土颗粒粗细有关，通常是颗粒粗则孔隙大，颗粒细则孔隙小。但因细颗粒岩土表面积增大，因