大学课程《找水技术与成井工艺》PPT课件：第二章 地下水含水层及蓄水构造.pptxVIP

《地下水含水层及蓄水构造》

主讲人：

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找水定井的成败与否，关键在于是否找到含水的岩石，而含水岩石的构成，则取决于该地区地层的岩性、地质构造和地形特征等条件的组合。本章是从地质原理着手，阐明地下水的赋存规律及蓄水构造，从而为地质找水定井奠定理论基础。

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第一节含水层及含水岩组

一、含水层透水层与隔水层

二、含水层的分类

（一）根据含水层空隙类型划分

1．孔隙含水层

2．裂隙含水层

3．岩溶含水层

（二）根据含水层渗透性在空间上的变化划分

1．均质含水层

2．非均质含水层

（三）根据含水层的空间分布特征划分

1.层状含水层

2.脉状（带状）含水层

3.块状含水层

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三、含水段、含水带、含水岩组

1.含水段与含水带

2.含水岩组、含水岩系

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第二节蓄水构造类型

一、蓄水构造

地质构造对地下水的赋存和运动具有明显的控制作用，这种控制作用是由透水岩层的导水作用和隔水层的阻水作用而构成的。某些岩层所以含水，是因为这些岩石中存在有各种相互连通的空隙。但是具有空隙的岩层并不一定就能构成含水层，具有空隙的岩层要能构成含水层，必须满足一个条件：即在透水的岩层下面存在一个相对不透水的岩层把重力水托住，使其不致完全流失，否则，这个透水的岩层就不能形成含水层。这说明，含水层不能离开隔水层而孤立存在，没有隔水层，就不会有含水层。因此，在找水定井的过程中，不仅要研究含水层，同时还要研究隔水层，尤其要研究由透水层和隔水层组成的各种地质构造，即蓄水构造，蓄水构造就是指由透水层和隔水层相互组合而构成的能够富集和储藏地下水的地质构造。

蓄水构造由以下三个基本要素构成：

(1)透水的岩层或岩体：它可构成蓄水构造的蓄水空间。

(2)相对隔水的岩层或岩体：它是构成蓄水构造的隔水边界条件。

(3)地下水的补给和排泄条件：即具有水源的补给和排泄通道。

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二、蓄水构造的类型

蓄水构造的类型是多种多样的，到目前为止，尚没有一个统一的分类方案。本书所介绍的蓄水构造类型，只是现有水文地质资料基础上的初步划分和总结。目前初步认识的单式蓄水构造的类型有如下几种类型：

(1)风化壳蓄水构造。

(2)水平岩层蓄水构造。

(3)单斜型蓄水构造。

(4)断裂型蓄水构造。

(5)褶皱型蓄水构造。

(6)接触型蓄水构造。

(7)岩脉型蓄水构造。

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第三节风化壳蓄水构造

一、风化壳剖面及其特征

风化壳是岩石在各种风化营力长期作用下的产物。地表附近，岩石受外营力影响最大，风化最强，随着埋藏深度的增大，风化营力的影响越来越小，岩石的风化程度也相应地减弱，以至于逐渐过渡为完全不受风化影响的新鲜基岩。因此风化壳在风化程度及风化性质方面都表现出明显的分带性。从水文地质方面考虑，一般把风化壳分为透水性不同的三个带，下面以花岗岩的风化壳为例，说明其划分方法及各带的特征。

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1.全风化带

岩石严重破碎，呈颗粒状，化学风化影响较深，岩石的矿物成分大部分已经改变，产生大量的次生黏土矿物，并充填堵塞裂隙，使风化带的有效空隙率降低，透水性下降，富水性较差。

2.半风化带

以机械破碎为主，岩石呈块状，裂隙发育，呈不规则的网状并相互贯通，岩石的矿物成分改变不大，尚能看出母岩的矿物成分，泥质充填物较少，透水性及富水性较强。

3.微风化带

岩石破碎程度较低，裂隙稀少且闭合，岩石的矿物成分基本未发生变化，透水性及富水性较差。

因此，在一个完整的花岗岩风化壳剖面里，一般以半风化带的透水性和富水性最大，全风化带泥质充填现象太严重，微风化带裂隙不发育，它们的透水性和富水性都较弱。

各地气候、地岩石性质等条件的不同，风化壳的厚度有很大的差异，一般情况下为10~50m。但在一些构造断裂带附近，风化营力沿裂隙可以侵入很深，使得风化壳厚度局部增大，有时可超过100m；在经常遭受侵蚀的陡坡地带和山脊部位，全风化带一般被剥蚀掉，只保留有半风化带和微风化带，所以风化壳厚度较小；而在一些较低洼、平缓的地带，全风化壳可能很厚，以至于使的半风化带和微风化带埋藏很深。

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由性质不同的多种岩石组成的地区或有断裂构造的地区，由于差异风化使风化壳剖面变的比较复杂，但其风化规律基本如图2-1所示。在这种情形下，岩石风化的差异性不仅仅表现在垂直方向上，而且也表现在水平方向上。当抗风化能力较弱的岩石在地表已普遍形成全风化带时，抗风化能力较强的岩石才达到半风化的程度，因而使透水性较强的半风