普通地质学及地貌
? 主讲人：陶晓风 李亚林
? 成都理工大学
? 地质教研室
第六章
地下水的地质作用
?地下水的一般特征
?地下水的类型
?地下水的地质作用
地下水 指存在于地表以下松散堆积物或基岩空隙中的水
第一节
地下水的一般特征
? 地下水长期在地下运动，可从岩石中获得大量可溶性的物质成分，
使之成为 成分复杂的溶液 。
? 地下水中含大量的离 子, 分子和化合物, 其 矿化度高 。
? 地下水中常见的 气体成分, O2,N2,CO2及 H2S.
? 地下水中还含有大量的 胶体物质, Fe(OH)3,Al(OH)3,SiO2及以
胶体形式存在的有机质
地下水的化学特征
第一节
地下水的一般特征
? 地下水运动的条件
地下水的运动
空隙度 指一定体积岩石中空
隙体积所占的比例 。 地下
水的分布、储量及运动均受
岩石空隙的多少（ 空隙度 ）
支配 。 以 n表示空隙度,VP
表示空隙体积,V表示岩石
体积，则 n=VP/V 。
第一节
地下水的一般特征
? 地下水运动的条件
地下水的运动
透水性 岩石被水透 过的性能 。 空隙较大，且相互连通的
岩石，地下水可以在岩石中流动。有些岩石虽有很高 空隙
度，但 空隙不连通的岩石和 空隙过小，且连通性不好的粘
土和泥岩，地下水也很难在其中流动。 能透水的岩层 称 透
水层 。 洞 隙 大，且相互连通的石灰岩和白云岩以及孔隙大
的砾石层和沙层是良好的透水层。 岩石阻挡水通过的性质
称 隔水性 。 具隔水性的岩层 称 隔水层 。 粘土岩、粉砂质泥
岩及节理不发育的岩浆岩和块状变质岩可视为隔水层。
第一节
地下水的一般特征
? 地下水的运动方式
地下水的运动
毛细水（结合水） 在毛细作用下运动的水 。岩石颗粒表
面和空隙壁面 在静电 吸引作用下，会吸附水分子 。这类
水束缚于颗粒表面及空隙壁面，不能在自身重力作用下运
动。而且还可逆重力而运动（毛细运动）。
重力水 在自身重力作用下产生运动的水。在岩石和松散
物质的空隙中,重力水在重力作用下产生运动 称 渗流 (渗
透 ) 。
第二节
地下水的类型
? 包气带水
贴近地表的
气态水、土壤
颗粒水吸附毛
细水分子。这
些水虽可连结
起来成为液体，
但因是充填在
细微的孔隙中
而不能自由运
动 。
第二节
地下水的类型
?潜水
位于第一个稳
定隔水层以上
的含在透水层
中的能在重力
作用下流动的
地下水 。 此
水层的水面称
为 潜水面 。 潜
水面与地表面
的形态具有相
似性 。
第二节
地下水的类型
? 承压水 (层间水 )
是指埋藏在两
个隔水层之间的
透水层中的地下
水。它的运动受
到上下隔水层的
约束和水压的作
用 。 打井穿过
上面的隔水层时，
承压水就可向上
涌出来 。
自流井
第三节
地下水的地质作用
地下水在岩石孔隙, 裂缝中流动十分
缓慢, 动能较小, 故而机械作用十分微弱 。
但内于地下水与岩石, 矿物的接触时间长,
加之溶有一定量的酸类物质 (如 H2CO3、
H2SO4及有机酸 ),对地下岩石, 矿物具有
强烈的溶解作用 。 就整个地下水的地质 作
用而言, 以化学作用为主 。
第三节
地下水的地质作用
喀斯特作用 （ 溶蚀作用 ）
喀斯特,指水流（主要指地下水）与可溶性岩石相互
作用的过程及其所产生的各地质、地貌现象的总称 。
基本条件,喀斯特发育首先应具备 具有溶蚀性水 和具
有 可溶性岩石。
可溶性岩石,包括卤化物类岩石 (食盐、钾盐、镁盐
等 )，硫酸盐类岩石 (石膏、芒硝 等 )及碳酸盐类岩石 (石
灰岩、白云岩、大理岩等 )。
第三节
地下水的地质作用
喀斯特作用 （ 溶蚀作用 ）
在包气带，地下水在可
溶性岩石的裂缝中向下
渗流，使裂缝不断加深
加宽，形成 石芽,石芽
不断升高。在岩石成分
较纯、岩层巨厚、岩层
倾角平缓的可溶性岩石
地区，石芽可高达几十
米，远望宛如树林，称
为 石林。
石芽
第三节
地下水的地质作用
喀斯特作用 （ 溶蚀作用 ）
在包气带，地下水在可
溶性岩石的裂缝中向下
渗流，使裂缝不断加深
加宽，形成 石芽,石芽
不断升高。在岩石成分
较纯、岩层巨厚、岩层
倾角平缓的可溶性岩石
地区，石芽可高达几十
米，远望宛如树林，称
为 石林。
石林
第三节
地下水的地质作用
喀斯特作用 （ 溶蚀作用 ）
在包气带，地下水在可
溶性岩石的裂缝中向下
渗流，使裂缝不断加深
加宽，石芽不断升高。
在岩石成分较纯、岩层
巨厚、岩层倾角平缓的
可溶性岩石地区，石芽
可高达几十米，远望宛
如树林，称为 石林。 规
模较大者称为 峰林。
峰林
第三节
地下水的地质作用
喀斯特作用 （ 溶蚀作用 ）
在潜水面附近，
地下水在重力作用
下沿层面、节理面
和断裂带从高水位
向低水位作近于水
平方向的流动，常
形成近于水平的洞
穴称 溶洞 。
第三节
地下水的地质作用
喀斯特作用 （ 溶蚀作用 ）
在潜水面附近，
地下水在重力作用
下沿层面、节理面
和断裂带从高水位
向低水位作近于水
平方向的流动，常
形成近于水平的洞
穴称 溶洞。
第三节
地下水的地质作用
地下水的化学沉积作用
在地下水携带着
被溶解的碳酸盐物质
渗流到开阔的溶洞、
泉口以及扩大了的节
理时,由于压力
减小，导致地下水中
的二氧化碳逸出，碳
酸氢钙被分解成碳酸
钙而产生沉淀 。 石钟乳
小结
喀斯特地貌
石芽 石林 峰林
小结
喀斯特地貌
溶蚀漏斗 溶蚀洼地 溶蚀盆地
小结
喀斯特地貌
溶蚀平原
小结
喀斯特地貌
暗河（伏流） 盲谷
? 主讲人：陶晓风 李亚林
? 成都理工大学
? 地质教研室
第六章
地下水的地质作用
?地下水的一般特征
?地下水的类型
?地下水的地质作用
地下水 指存在于地表以下松散堆积物或基岩空隙中的水
第一节
地下水的一般特征
? 地下水长期在地下运动，可从岩石中获得大量可溶性的物质成分，
使之成为 成分复杂的溶液 。
? 地下水中含大量的离 子, 分子和化合物, 其 矿化度高 。
? 地下水中常见的 气体成分, O2,N2,CO2及 H2S.
? 地下水中还含有大量的 胶体物质, Fe(OH)3,Al(OH)3,SiO2及以
胶体形式存在的有机质
地下水的化学特征
第一节
地下水的一般特征
? 地下水运动的条件
地下水的运动
空隙度 指一定体积岩石中空
隙体积所占的比例 。 地下
水的分布、储量及运动均受
岩石空隙的多少（ 空隙度 ）
支配 。 以 n表示空隙度,VP
表示空隙体积,V表示岩石
体积，则 n=VP/V 。
第一节
地下水的一般特征
? 地下水运动的条件
地下水的运动
透水性 岩石被水透 过的性能 。 空隙较大，且相互连通的
岩石，地下水可以在岩石中流动。有些岩石虽有很高 空隙
度，但 空隙不连通的岩石和 空隙过小，且连通性不好的粘
土和泥岩，地下水也很难在其中流动。 能透水的岩层 称 透
水层 。 洞 隙 大，且相互连通的石灰岩和白云岩以及孔隙大
的砾石层和沙层是良好的透水层。 岩石阻挡水通过的性质
称 隔水性 。 具隔水性的岩层 称 隔水层 。 粘土岩、粉砂质泥
岩及节理不发育的岩浆岩和块状变质岩可视为隔水层。
第一节
地下水的一般特征
? 地下水的运动方式
地下水的运动
毛细水（结合水） 在毛细作用下运动的水 。岩石颗粒表
面和空隙壁面 在静电 吸引作用下，会吸附水分子 。这类
水束缚于颗粒表面及空隙壁面，不能在自身重力作用下运
动。而且还可逆重力而运动（毛细运动）。
重力水 在自身重力作用下产生运动的水。在岩石和松散
物质的空隙中,重力水在重力作用下产生运动 称 渗流 (渗
透 ) 。
第二节
地下水的类型
? 包气带水
贴近地表的
气态水、土壤
颗粒水吸附毛
细水分子。这
些水虽可连结
起来成为液体，
但因是充填在
细微的孔隙中
而不能自由运
动 。
第二节
地下水的类型
?潜水
位于第一个稳
定隔水层以上
的含在透水层
中的能在重力
作用下流动的
地下水 。 此
水层的水面称
为 潜水面 。 潜
水面与地表面
的形态具有相
似性 。
第二节
地下水的类型
? 承压水 (层间水 )
是指埋藏在两
个隔水层之间的
透水层中的地下
水。它的运动受
到上下隔水层的
约束和水压的作
用 。 打井穿过
上面的隔水层时，
承压水就可向上
涌出来 。
自流井
第三节
地下水的地质作用
地下水在岩石孔隙, 裂缝中流动十分
缓慢, 动能较小, 故而机械作用十分微弱 。
但内于地下水与岩石, 矿物的接触时间长,
加之溶有一定量的酸类物质 (如 H2CO3、
H2SO4及有机酸 ),对地下岩石, 矿物具有
强烈的溶解作用 。 就整个地下水的地质 作
用而言, 以化学作用为主 。
第三节
地下水的地质作用
喀斯特作用 （ 溶蚀作用 ）
喀斯特,指水流（主要指地下水）与可溶性岩石相互
作用的过程及其所产生的各地质、地貌现象的总称 。
基本条件,喀斯特发育首先应具备 具有溶蚀性水 和具
有 可溶性岩石。
可溶性岩石,包括卤化物类岩石 (食盐、钾盐、镁盐
等 )，硫酸盐类岩石 (石膏、芒硝 等 )及碳酸盐类岩石 (石
灰岩、白云岩、大理岩等 )。
第三节
地下水的地质作用
喀斯特作用 （ 溶蚀作用 ）
在包气带，地下水在可
溶性岩石的裂缝中向下
渗流，使裂缝不断加深
加宽，形成 石芽,石芽
不断升高。在岩石成分
较纯、岩层巨厚、岩层
倾角平缓的可溶性岩石
地区，石芽可高达几十
米，远望宛如树林，称
为 石林。
石芽
第三节
地下水的地质作用
喀斯特作用 （ 溶蚀作用 ）
在包气带，地下水在可
溶性岩石的裂缝中向下
渗流，使裂缝不断加深
加宽，形成 石芽,石芽
不断升高。在岩石成分
较纯、岩层巨厚、岩层
倾角平缓的可溶性岩石
地区，石芽可高达几十
米，远望宛如树林，称
为 石林。
石林
第三节
地下水的地质作用
喀斯特作用 （ 溶蚀作用 ）
在包气带，地下水在可
溶性岩石的裂缝中向下
渗流，使裂缝不断加深
加宽，石芽不断升高。
在岩石成分较纯、岩层
巨厚、岩层倾角平缓的
可溶性岩石地区，石芽
可高达几十米，远望宛
如树林，称为 石林。 规
模较大者称为 峰林。
峰林
第三节
地下水的地质作用
喀斯特作用 （ 溶蚀作用 ）
在潜水面附近，
地下水在重力作用
下沿层面、节理面
和断裂带从高水位
向低水位作近于水
平方向的流动，常
形成近于水平的洞
穴称 溶洞 。
第三节
地下水的地质作用
喀斯特作用 （ 溶蚀作用 ）
在潜水面附近，
地下水在重力作用
下沿层面、节理面
和断裂带从高水位
向低水位作近于水
平方向的流动，常
形成近于水平的洞
穴称 溶洞。
第三节
地下水的地质作用
地下水的化学沉积作用
在地下水携带着
被溶解的碳酸盐物质
渗流到开阔的溶洞、
泉口以及扩大了的节
理时,由于压力
减小，导致地下水中
的二氧化碳逸出，碳
酸氢钙被分解成碳酸
钙而产生沉淀 。 石钟乳
小结
喀斯特地貌
石芽 石林 峰林
小结
喀斯特地貌
溶蚀漏斗 溶蚀洼地 溶蚀盆地
小结
喀斯特地貌
溶蚀平原
小结
喀斯特地貌
暗河（伏流） 盲谷
