水文地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)、巖性描述

1、克拉瑪依市地質(zhì)工程有限責(zé)任公司克拉瑪依市地質(zhì)工程有限責(zé)任公司1 1、自然界中水的循環(huán)、自然界中水的循環(huán)2 2、地下水的性質(zhì)、地下水的性質(zhì)3 3、水在巖石中存在的形式、水在巖石中存在的形式4 4、含水層、隔水層、透水層、含水層、隔水層、透水層5 5、地下水的分類、地下水的分類一、自然界中水的循環(huán)一、自然界中水的循環(huán) 自然界中，水的存在形式有大氣水、地表水和地下水。存在自然界中，水的存在形式有大氣水、地表水和地下水。存在于大氣圈的水，稱為于大氣圈的水，稱為大氣水大氣水；分布于地表上的海洋、河湖、冰川；分布于地表上的海洋、河湖、冰川中的水稱為中的水稱為地表水地表水；埋藏于巖石空隙中的水稱為；埋藏于巖

2、石空隙中的水稱為地下水地下水。 1 1、：以氣態(tài)（水汽）、液態(tài)（雨、云）和固態(tài)（雪、：以氣態(tài)（水汽）、液態(tài)（雨、云）和固態(tài)（雪、雹）雹） 存在于大氣圈中的水。存在于大氣圈中的水。 2 2、：以液態(tài)聚積在江、河、海、湖中以及以固態(tài)存：以液態(tài)聚積在江、河、海、湖中以及以固態(tài)存在于兩極及高寒地帶的水。在于兩極及高寒地帶的水。 3 3、：以各種不同狀態(tài)（氣、液、固）存在于巖石空：以各種不同狀態(tài)（氣、液、固）存在于巖石空隙中的水。隙中的水。水通過(guò)水圈、大氣圈、巖石圈和生物圈處于連續(xù)不斷地循環(huán)水通過(guò)水圈、大氣圈、巖石圈和生物圈處于連續(xù)不斷地循環(huán)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，稱為運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，稱為水循環(huán)水循環(huán)。水循環(huán)包括水循環(huán)

3、包括內(nèi)陸循環(huán)內(nèi)陸循環(huán)、海陸循環(huán)海陸循環(huán)、海洋循環(huán)海洋循環(huán)。1 1、地下水的物理性質(zhì)、地下水的物理性質(zhì) 溫度溫度：地下水的溫度與埋藏環(huán)境有關(guān)。：地下水的溫度與埋藏環(huán)境有關(guān)。 顏色顏色：決定于地下水化學(xué)成分與所含懸浮物質(zhì)，通常是無(wú)色：決定于地下水化學(xué)成分與所含懸浮物質(zhì)，通常是無(wú)色的，含有某些化學(xué)成分或懸浮雜質(zhì)時(shí)呈現(xiàn)不同的顏色。的，含有某些化學(xué)成分或懸浮雜質(zhì)時(shí)呈現(xiàn)不同的顏色。透明度透明度：決定于固體和膠體懸浮物含量。：決定于固體和膠體懸浮物含量。氣味氣味：取決于水中化學(xué)成分和有機(jī)質(zhì)。：取決于水中化學(xué)成分和有機(jī)質(zhì)。味道味道：取決于水中化學(xué)成分。如：取決于水中化學(xué)成分。如 H H2 2S S 的臭雞蛋味

4、，有機(jī)質(zhì)的的臭雞蛋味，有機(jī)質(zhì)的魚(yú)腥味；含魚(yú)腥味；含COCO2 2多則爽口，含重碳酸鈣、鎂多則爽口，含重碳酸鈣、鎂CaCa、MgMg（HCOHCO3 3）2 2常常常有甜味。常有甜味。比重比重：決定于水中所含鹽分的多少。：決定于水中所含鹽分的多少。地下水含有多種化學(xué)元素。地下水含有多種化學(xué)元素。離子狀態(tài)離子狀態(tài)：H H+ +、NaNa+ +、K K+ +、MgMg+ +、NH4NH4+ +和和OHOH- -、SOSO4 42-2-、HCOHCO3 3、COCO3 32 2等。等。化合物狀態(tài)化合物狀態(tài)：FeFe2 2O O3 3、AlAl2 2O O3 3等。等。 氣體狀態(tài)氣體狀態(tài)：N N2 2、

5、COCO2 2、O O2 2、CHCH4 4、H H2 2S S等。等。地下水中分布最廣的地下水中分布最廣的7 7種離子：種離子：3 3、地下水的化學(xué)性質(zhì)、地下水的化學(xué)性質(zhì) 酸堿度酸堿度 反映地下水的酸堿性。酸性或堿性過(guò)大都會(huì)對(duì)煤礦生產(chǎn)產(chǎn)生影反映地下水的酸堿性。酸性或堿性過(guò)大都會(huì)對(duì)煤礦生產(chǎn)產(chǎn)生影響。響。 侵蝕性侵蝕性 含含COCO2 2的水與石灰?guī)r發(fā)生反應(yīng)，是產(chǎn)生溶巖作用的原因之一。的水與石灰?guī)r發(fā)生反應(yīng)，是產(chǎn)生溶巖作用的原因之一。 總礦化度總礦化度地下水所含各種離子、分子和化合物的總量，簡(jiǎn)稱地下水所含各種離子、分子和化合物的總量，簡(jiǎn)稱礦化度礦化度。礦化度表明水含鹽量的多少，礦化度小于礦化度表明

6、水含鹽量的多少，礦化度小于1g/L1g/L的為的為淡水淡水。 礦化度可直接反映地下水的循環(huán)條件。礦化度可直接反映地下水的循環(huán)條件。 水的硬度水的硬度地下水的硬度大小，主要取決于地下水中地下水的硬度大小，主要取決于地下水中CaCa2+2+、MgMg2+2+的含量。的含量。水的硬度通常分為水的硬度通常分為總硬度總硬度、暫時(shí)硬度暫時(shí)硬度和和永久硬度永久硬度。水的硬度過(guò)大對(duì)身體健康不利，也會(huì)給生活帶來(lái)諸多不便。水的硬度過(guò)大對(duì)身體健康不利，也會(huì)給生活帶來(lái)諸多不便。地下水地下水是指埋藏在地表以下，儲(chǔ)存在巖石空隙中的水。他是指埋藏在地表以下，儲(chǔ)存在巖石空隙中的水。他主要以主要以氣態(tài)水氣態(tài)水、吸著水吸著水、薄

7、膜水薄膜水、毛細(xì)水毛細(xì)水和和重力水重力水幾種形式存幾種形式存在于巖石中。在于巖石中。 氣態(tài)水氣態(tài)水充滿在巖石中的水蒸氣。充滿在巖石中的水蒸氣。氣態(tài)水不能被利用，但可以與液態(tài)水相互轉(zhuǎn)化。氣態(tài)水不能被利用，但可以與液態(tài)水相互轉(zhuǎn)化。 吸著水吸著水進(jìn)入到巖石空隙中的氣態(tài)水因靜電引力被吸附在巖壁形成進(jìn)入到巖石空隙中的氣態(tài)水因靜電引力被吸附在巖壁形成的水膜。的水膜。吸著水與一般液態(tài)水性質(zhì)差別很大。吸著水與一般液態(tài)水性質(zhì)差別很大。 薄膜水薄膜水 包圍在吸著水外層的水膜。包圍在吸著水外層的水膜。 薄膜水與吸著水類似，但所受吸附力小。薄膜水與吸著水類似，但所受吸附力小。 毛細(xì)水毛細(xì)水 充滿于巖石毛細(xì)空隙中的水。

8、充滿于巖石毛細(xì)空隙中的水。 毛細(xì)水有一般水的特點(diǎn)，可以為植毛細(xì)水有一般水的特點(diǎn)，可以為植物吸收利用。物吸收利用。 重力水重力水 充滿于非毛細(xì)空隙中的、能夠自由運(yùn)動(dòng)的液態(tài)水。充滿于非毛細(xì)空隙中的、能夠自由運(yùn)動(dòng)的液態(tài)水。 通常，地下水面以上部分通常，地下水面以上部分 為包氣帶，地下水面以下為包氣帶，地下水面以下 稱為飽水帶。稱為飽水帶。 包氣帶包氣帶：巖石空隙未被水：巖石空隙未被水 充滿的地帶。充滿的地帶。 飽水帶飽水帶：地下水面以下，：地下水面以下， 巖石空隙被重力水全部巖石空隙被重力水全部 充滿的部分。充滿的部分。 巖石并非致密的實(shí)體，而是存在很多空隙。巖石的空隙分巖石并非致密的實(shí)體，而是存在

9、很多空隙。巖石的空隙分為孔隙、裂隙和巖溶三種。為孔隙、裂隙和巖溶三種。 孔隙孔隙：松散巖石和未完全固結(jié)的沉積巖，巖石顆粒之間的：松散巖石和未完全固結(jié)的沉積巖，巖石顆粒之間的空隙?？障?。 裂隙裂隙：由于受地殼運(yùn)動(dòng)或外力作用，堅(jiān)硬巖層中的各種裂：由于受地殼運(yùn)動(dòng)或外力作用，堅(jiān)硬巖層中的各種裂縫?？p。 巖溶巖溶：可溶性巖石中的洞穴。：可溶性巖石中的洞穴。含水層含水層 儲(chǔ)存有在重力作用下可以自由流動(dòng)的水的巖層。儲(chǔ)存有在重力作用下可以自由流動(dòng)的水的巖層。隔水層隔水層 不透水又不含重力水的巖層。不透水又不含重力水的巖層。透水層透水層 只能透水，但不含重力水的巖層。只能透水，但不含重力水的巖層。 含水層的形成

10、條件：巖層具有連通的空隙、隔水地質(zhì)條件含水層的形成條件：巖層具有連通的空隙、隔水地質(zhì)條件和足夠的補(bǔ)給水源。和足夠的補(bǔ)給水源。 1 1、按照地下水埋藏條件分、按照地下水埋藏條件分 上層滯水上層滯水：存在于包氣帶中：存在于包氣帶中局部局部隔水層之上的重力水。隔水層之上的重力水。 上層滯水的分布范圍一般不廣，具有季節(jié)性。上層滯水的分布范圍一般不廣，具有季節(jié)性。一般只能作一般只能作小型或暫時(shí)性供水水源。小型或暫時(shí)性供水水源。 潛水潛水：是位于第一個(gè)穩(wěn)定隔水層以上的、含在透水層中、：是位于第一個(gè)穩(wěn)定隔水層以上的、含在透水層中、能夠自由流動(dòng)的地下水。其水面是起伏不平的面，稱為能夠自由流動(dòng)的地下水。其水面是

11、起伏不平的面，稱為潛水面潛水面。 潛水主要由潛水主要由大氣降水大氣降水和和地表水地表水補(bǔ)給。多數(shù)情況下，補(bǔ)給區(qū)補(bǔ)給。多數(shù)情況下，補(bǔ)給區(qū)與分布區(qū)一致。所以潛水的埋藏深度及含水層厚度經(jīng)常是變化與分布區(qū)一致。所以潛水的埋藏深度及含水層厚度經(jīng)常是變化的，而且變化范圍較大，其中以氣候、地形的影響最為的，而且變化范圍較大，其中以氣候、地形的影響最為顯著。顯著。 潛水的特征：潛水的特征： A A）潛水直接接受大氣降水和比它水位高的地表水；）潛水直接接受大氣降水和比它水位高的地表水； B B）潛水面不承受靜水壓力；）潛水面不承受靜水壓力； C C）在重力作用下，由高向底流動(dòng)，稱潛水流；）在重力作用下，由高向底

12、流動(dòng)，稱潛水流； D D）潛水的埋深因地而異，與水位、水量變化有關(guān)。）潛水的埋深因地而異，與水位、水量變化有關(guān)。 承壓水承壓水：充滿于兩個(gè)穩(wěn)定隔水層之間，其運(yùn)動(dòng)受上下隔：充滿于兩個(gè)穩(wěn)定隔水層之間，其運(yùn)動(dòng)受上下隔水層的約束和水壓的作用，通常是從補(bǔ)給區(qū)流向排泄區(qū)。水層的約束和水壓的作用，通常是從補(bǔ)給區(qū)流向排泄區(qū)。其補(bǔ)給區(qū)與分布區(qū)不一致，受大氣降水變化的影響較小，其補(bǔ)給區(qū)與分布區(qū)不一致，受大氣降水變化的影響較小，不易受污染。不易受污染。 承壓水的特征：承壓水的特征： A A）承壓水具有靜水壓力；）承壓水具有靜水壓力； B B）以側(cè)向補(bǔ)給為主，因此補(bǔ)給區(qū)與分布區(qū)不一致；）以側(cè)向補(bǔ)給為主，因此補(bǔ)給區(qū)與分

13、布區(qū)不一致； C C）承壓水徑流嚴(yán)格受隔水層控制，其埋藏分布主要?。┏袎核畯搅鲊?yán)格受隔水層控制，其埋藏分布主要取 決于地質(zhì)構(gòu)造；決于地質(zhì)構(gòu)造； D D）承壓水的動(dòng)態(tài)受降水、蒸發(fā)、水文等因素影響，但）承壓水的動(dòng)態(tài)受降水、蒸發(fā)、水文等因素影響，但 不如潛水顯著，水位變化幅度小，一般有滯后性；不如潛水顯著，水位變化幅度小，一般有滯后性； E E）由于有連續(xù)的隔水層的覆蓋，承壓水不易污染。）由于有連續(xù)的隔水層的覆蓋，承壓水不易污染。 承壓水的重要特征是有承壓水的重要特征是有承壓水頭承壓水頭。 自流（承壓水）和非自流（潛水）含水層自流（承壓水）和非自流（潛水）含水層水壓面水壓面頁(yè)巖頁(yè)巖砂巖砂巖頁(yè)巖頁(yè)巖砂

14、巖砂巖承壓水承壓水潛水潛水 2 2、按含水層空隙性質(zhì)分、按含水層空隙性質(zhì)分 孔隙水孔隙水：指分布于松散土壤或巖層孔隙中的地下水。在不：指分布于松散土壤或巖層孔隙中的地下水。在不 同的埋藏條件下，孔隙水可以形成上層滯水、潛水和承壓同的埋藏條件下，孔隙水可以形成上層滯水、潛水和承壓 水。水。 裂隙水裂隙水：指埋藏在堅(jiān)硬巖石裂隙中的地下水。按埋藏條件：指埋藏在堅(jiān)硬巖石裂隙中的地下水。按埋藏條件 可分為裂隙潛水和裂隙承壓水；按巖石裂隙成因，分為可分為裂隙潛水和裂隙承壓水；按巖石裂隙成因，分為、和和三種類型。三種類型。 巖溶水巖溶水：儲(chǔ)存和運(yùn)動(dòng)于石灰?guī)r、白云巖等可溶蝕裂隙和溶：儲(chǔ)存和運(yùn)動(dòng)于石灰?guī)r、白云巖

15、等可溶蝕裂隙和溶洞洞 中的地下水，又稱喀斯特水。中的地下水，又稱喀斯特水。 泉泉是地下水的天然露頭，是地下水的一種重要排泄方式，是地下水的天然露頭，是地下水的一種重要排泄方式， 是蓄水構(gòu)造水文地質(zhì)特征的重要表現(xiàn)。是蓄水構(gòu)造水文地質(zhì)特征的重要表現(xiàn)。 巖性描述：巖性描述： 。 巖屑： a、描述順序 簡(jiǎn)單定名、顏色、成分、可見(jiàn)粒徑、磨圓度、分選性、膠結(jié)物、膠結(jié)程度、遇稀鹽酸反應(yīng)程度。 b、巖屑中無(wú)法觀測(cè)的項(xiàng)目，如裂隙、層理、厚度等不必描述。 c、磨圓度、分選性的描述應(yīng)特別慎重，因?yàn)閹r屑本身是鉆頭研磨、搗碎的產(chǎn)物，必須仔細(xì)觀察，還需描述巖屑的形狀。 沙類土： a、簡(jiǎn)單定名 b、顏色：副色在前，主色在后 c、成分：砂粒的礦物成分及含量百分比 d、磨圓度（圓狀、次圓狀、次棱角狀、棱角狀） e、分選性（好、中等、差) f、粒徑 g、膠結(jié)情況（膠