《岩溶及岩溶水》PPT课件.ppt
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1、岩溶及岩溶水,学习要求1、岩溶的形成条件和影响因素2、岩溶地貌类型3、对工程影响及处理措施,岩溶作用,基本概念与研究意义 凡是以地下水为主,地表水为辅,以化学过程(溶解与沉淀)为主,机械过程(流水侵蚀和冲积、重力崩塌和堆积)为辅的 对可溶性岩石的破坏和改造作用都叫岩溶作用。这种作用改造成的地表形态和地下形态就叫岩溶地貌。岩溶作用及其新产生的水文现象和地貌现象统称岩溶。又称喀斯特(Karst)。19世纪末,南斯拉夫学者J.Cvijic研究了南斯拉夫喀斯特高原的这种地貌,故得名。,可溶性岩石在世界上分布很广,占全球面积的10.2。在我国裸露的可溶性岩(碳酸盐类)面积为90.7万km2,占全国面积的
2、9.4,主要分布于广西、云南及贵州等地,是世界上喀斯特地貌最发育的地区之一,如桂林山水和路南石林皆著名于世。在岩溶地区,由于存在大量的地下空洞,进行水库修建是要注意防止渗漏问题,在开挖隧道和建设矿井时要注意涌水排水问题,在建筑铁路、桥梁和厂房时要注意地基的塌陷问题。,喀斯特地貌,岩溶发育的基本条件和影响因素,岩溶发育的基本条件:可溶岩层的存在 可溶岩层必须是透水的 具有侵蚀能力的水 水是流动性的影响岩溶发育的因素:气候地层的组合、厚度及产状的影响构造的影响,岩石的可溶性,可溶性岩层时发生溶蚀作用的必要前 提,它必须具有一定的透水性,使水能进入岩层内部进行溶蚀 岩石的可溶性按岩性成分可分为三类
3、易溶的卤素盐类,如岩盐 中等溶度的硫酸盐类,如石膏和硬石膏 难溶的碳酸盐类,如石灰岩、白云岩、泥灰岩,岩石的透水性,岩溶要发展,岩石必须具有透水性。一般在断层破碎带、裂隙密集带和褶皱轴部附近,因为岩石裂隙发育且连通性好,有利于地下水的运动,从而促进了岩溶的发育,并且往往沿此方向发育着溶洞、地下河等。另外,地表附近吗,由于风化裂隙增多,所以岩溶一般比较发育。裂隙发育(初始裂隙)岩溶系统 断层发育决定了溶洞的形成,水的溶蚀性,水对碳酸盐类岩石的溶解能力,主要取决于水中侵蚀性CO2的含量。水中侵蚀性CO2的含量越多,水的溶蚀能力也越强。其化学方程式:CaCO2+H2O+CO2=Ca2+2HCO3-该
4、反应是可逆的反应,当空气中的CO2减少,或者水中游离CO2减少时,化合的CO2就要向相反的方向转化,使水中碳酸含量减少,这时CaCO3就要发生沉淀作用。,水的流动性,地下水的循环交替式岩溶发育的充分必要条件 水的流动性反映了水在可溶岩层中的交替程度。只有水循环交替条件好,水的流动速度快,才能将溶解物质带走,同时又促使含有大量CO2的水源源不断地得到补充,则岩溶发育速度就快。反之,岩溶发育就慢,甚至处于停滞状态。,岩溶的发育和分布规律:1水平方向 2垂直方向:垂直循环带 水平循环带 过渡循环带 深部循环带,-垂直循环带;-过渡循环带;-水平循环带;-深部循环带,岩溶水,存与运移于可溶岩的空隙、裂
5、隙以及溶洞中的地下水叫岩溶水。岩溶含水介质是多级次的空隙系统。一般情况下,包含下列尺寸不等的空隙:岩溶管道,通常直径数十厘米到数米,其中还包括体积十分巨大的溶洞;各级构造裂隙;成岩过程中形成的各种原生孔隙与裂隙;充填溶洞的松散沉积物。,岩溶地貌根据它们出露的情况分为地表岩溶地貌、地下岩溶地貌以及它们的组合地貌。1 地表岩溶地貌:石芽与溶沟;漏斗;竖井;落水洞;溶蚀洼地;坡立谷;干谷和盲谷 2 地下岩溶地貌:溶洞;地下河 3 落水洞、竖井、地下通道组合;河谷和暗河组合;塌陷与地下通道组合;溶洞与地下通道组合;溶洞与阶地组合;分水岭风口与溶洞组合,岩溶地貌,岩溶区的主要工程问题,由于岩溶的发育致使
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