地质学基础 外动力（地下水地质作用）课件.ppt

第三节 外动力地质作用,地下水指埋藏于地下的水，即地表以下松散堆积物和岩石孔隙中的水。,三、地下水的地质作用,（一）概述1、地下水是指埋藏于地下的水，即地表以下松 散堆积物和岩石孔隙中的水。地下水的来源：主要源于地表水，由大气降雨、冰雪融化、地表流水和湖水通过各种裂缝、孔隙和孔洞渗入地下聚集而成。地下水的化学成分： 气体：O2、N2、CO2 矿物质： Na+、K+、Mg2+、Ca2+、SO4-2、HCO3-1 胶体物质：SiO2、Al2O3、Fe2O32、地下水的地质作用地下水在运动过程中对地壳的改造作用。发育地区：气候炎热且具有可溶性岩石分布的地区。,3、地下水储存空间： 孔隙、裂隙和洞穴,4、影响地下水的数量及运动特点的重要因素： 孔隙度、渗透率（1）孔隙度：岩石内孔隙总体积与岩石的总体积之比。 PP=（VP/V）100%.影响因素：颗粒的大小、分选、磨圆、胶结和压实程度。（2）渗透率：指水流过岩石的相对难易程度。 渗透率的大小决定了地下水的运动速度。影响因素：孔隙大小、连通情况。 砂岩、砾岩：孔隙度30-50%，连通性好，渗透性好 粘土岩：孔隙小，渗透性极低。 透水层：渗透性好、能透水的岩层。如砂岩、砾岩等。 不透水层（隔水层）：不能透水的岩层。如泥岩等。 含水层：被地下水充满的透水层。,2、地下水的运动类型（1）包气带：水以薄膜或水滴形式存在，其余被空气充填，故称包气带。主要呈垂直运动，故称垂直运动带；吸附力大于重力称毛细管水，此带常发生氧化作用。（2）饱和带包气带以下，地下水下渗，遇到隔水层汇聚，而充满孔隙，形成饱和带；因受重力影响，饱和带的水沿隔水层顶面近水平方向运动，故称水平运动带。,层间水,潜水：地表以下第一个隔水层以上含水层里的地下水。受重力影响缓慢流动，其顶面为潜水面。层间水：两个隔水层之间的水，水的流动自高处向下流动。承压水：承受上部水的静水压力。自流水：自行喷出地表的承压水。,承压水,泉地下水的天然露头,（二）地下水的地质作用,地下水的地质作用包括溶蚀、搬运、沉积,地下水的流动以缓慢渗透为主，地质作用以化学作用为主，机械作用为辅。包括侵蚀、搬运、沉积。,1、地下水的潜蚀作用指地下水对岩石的破坏作用。（1）机械潜蚀作用：冲力比较小，一般仅能冲出松散沉积物中的粉砂、粘土，比较微弱。（2）化学溶蚀作用：富CO2和有机酸的地下水溶蚀矿物的作用。 CaCO3+CO2+H2O Ca(HCO3)2,CaCO3+2HNO3 Ca(NO3)2+H2O+CO2,喀斯特（岩溶）:以地下水为主，对可溶性岩石进行以化学溶蚀为主、机械冲刷为辅的地质作用以及由此形成的特殊地貌。,岩溶发育于气候湿热地区与可溶性岩石分布地区。 世界占34%，我国占14.3%。,包气带,地下水在地表附近沿裂隙流动，溶蚀岩石溶沟、石芽进一步扩大石林。,溶沟与石芽,云南石林,常见岩溶地貌（喀斯特）：石林、落水洞、溶蚀漏斗、溶洞、溶蚀谷、天生桥、孤峰、峰林,岩溶形成条件：节理等裂隙发育； 厚层的产状平缓的可溶性岩石； 丰富的可流动的地下水。,2、地下水的搬运作用地下水的动能较小，因而机械搬运力较小，只搬运细小的泥砂物质，而以化学搬运（溶运）为主。化学搬运方式：呈胶体、真溶液搬运 溶运物：以重碳酸钙为主， 其次为氯化物、硫酸盐、氢氧化物等。,3、地下水的沉积作用 地下水的沉积作用以化学沉积为主，机械沉积仅出现在大洞穴的地下河流中。化学沉积原因：压力降低，水中的二氧化碳溢出；或水温降低以及蒸发等使溶液达到过饱和而发生沉淀。沉积的主要场所：泉口、溶洞、裂缝、孔隙（1）泉口附近的沉积作用泉华温度和压力降低，使二氧化硅和碳酸钙沉淀形成疏松多孔的物质泉华。如：四川北部的黄龙寺景点为阶梯状的钙华。,黄龙钙化池,（2）溶洞内的沉积作用溶洞滴石,地下水渗至洞顶，压力降低，二氧化碳溢出，碳酸钙沉淀滴石。洞顶为石钟乳，洞底为石笋，二者连接成柱子时称为石柱。,博山溶洞,石钟乳及石笋,（3）缝隙沉积石英脉、方解石脉及“假化石”,方解石脉,（4）孔隙内沉积胶结物、晶簇,（5）置换作用（硅化木：树木的有机质被二氧化硅取代）,