文档介绍：Fundamentals of Hydrogeoloy 水文地质学基础
第十二章岩溶水
Karst water
本章内容
岩溶发育的基本条件
岩溶水系统的演变
岩溶水的特征
实习岩溶水的发育规律
岩溶水(Karst water)
岩溶对大多数人来说都不陌生,岩溶现象对许多人来说是很神秘的(含部分专业人员),岩溶现象的壮观奇特,岩溶水的神出鬼没,有着积极的一面:
■济南泉城—世界著名:蕴育滋养了该城文明与发展
■山西自北向南沿太行山脉的名泉:晋祠泉,娘子关泉,洪山泉,郭庄泉,广胜寺胜泉,龙子祠泉,是山西盆地的工农业发展的主要支柱
■广西桂林山水甲天下,奇特岩溶景观
■云南的路南石林,壮观与气势,让游人流涟忘返
山水甲天下的桂林
岩溶水的奇特又使人无可耐何—消积不利
■华北的大多数煤层,下伏O2灰岩水承压水头之高,带来开采风险巨大
■云南、广西、贵州省岩溶山区,缺水严重,阻碍发展,生活赤贫现象
■岩溶区的库水渗漏,处理困难
■在基本建设中,地下施工,燧道施工困难重重
岩溶发育的基本条件
岩溶:是水与可溶岩发生化学作用和岩土机械破坏的结果
(思考:与溶滤作用的不同与区别??)
一、发育的基本条件(水与岩土两大类)
1、可溶岩层的存在:
碳酸盐岩:灰岩、白云质灰岩、灰质白云岩、白云岩;
结构:豹皮灰岩,生物碎屑灰岩,厚层状,薄层状
2、可溶岩必须透水
—裂隙发育(初始裂隙)→岩溶系统断层发育决定了→
溶洞形成
3、水具侵蚀性——? ?
从开放体系中的平衡(碳酸)过程来分析
开放体系中的方解石溶解的基本物理化学模式
岩溶发育的基本条件
在上述模式中:
●第一条途径(水与气) 增加H+
●第二条途径则产生CO32-
■结果:增加Ca2+ HCO3-
■ CO2的参与是岩溶发育的另一重要前提,也是影响因素之
●[CO2来源:浅层大气与土壤层,深部来源尚无定论]
4. 水的流动性→
地下水的循环交替是岩溶发育的充分必要条件
■其作用:不断更替补充具侵蚀性的水;将溶解与侵蚀的物质带走----留下空洞(岩溶)
二、影响因素(略) 自学P126--127
岩溶水系统的演变
地下水流对介质的改造(机理)
岩溶水与孔隙水裂隙水最大的不同,就是其介质可以被改造,水流特征不断变化,介质特征也不断变化
从系统动力学角度-----正反馈过程
地下水流对介质的改造
■过程
■水流愈来愈集中在少数通道中,少数通道则优先发展为溶洞
■介质改造过程也称为差异性溶蚀改造过程,其结果水流不断集中从而构造成为岩溶水系统——地下河系化
■在这样的过程中,中后期伴随着机械破坏过程
●溶蚀破坏与失稳破坏---
●垮塌物质部分由水流携带而走
●大型溶洞形成中机械破坏起重要作用
岩溶洞穴形成