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水文地质学基础9


第九章 基岩裂隙水
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地 下 水 赋 存 赋存 的 介质 第一节 岩石的空隙 第三节 岩石的水理性质 第五节 含水层和隔水层

赋存 的 形式

第二节 岩石中水的存在形式 第四节 饱气带和饱水带

第六节 地下水系统

第一节 岩石裂隙类型及含水意义
裂隙分

类的标准:成因、裂隙与岩层层面关系 、开裂程度、分布特征 裂隙按开裂程度分类:
开裂隙 闭裂隙 隐裂隙

裂隙按成因分类
成岩裂隙:
玄武岩成岩裂隙 侵入岩成岩裂隙

第一节 岩石裂隙类型及含水意义
构造裂隙
张性裂隙:岩石在张应力作用下产生的裂隙。
张节理(横张节理、纵张节理、羽状节理)、张断层 特点:均为开裂隙、裂隙面宽度较大,短而曲折,成系统 形出现,富水性较强。张断层导水性更强。

扭性裂隙:岩石在剪应力作用下产生的裂隙
扭节理(X节理、共轭节理)、扭性断层 特点:裂隙细长,开裂程度小,属闭裂隙;常成互相交叉 的两组裂隙,一般含水空间不大,导水能力低。

压性裂隙:是在压应力和剪应力作用下产生的。
劈理、板理、片理等细微裂隙及压性断层 一般不含水和不导水,压性断层中心常分布不透水的摩棱 岩、断层泥等,成隔水边界。

第一节 岩石裂隙类型及含水意义
风化裂隙:岩石受风化作用形成的裂隙。
形成风化裂隙的动力:温度变化、水作用、化学 结晶作用、生物作用 风化裂隙的特点:浅部发育多且大,但有泥质充 填,深部裂隙发育较弱,充填程度减小,深度一 般在10~15m. 含水特征:风化裂隙一般是含(导)水的,但富 水性一般不是很大

第一节 岩石裂隙类型及含水意义
应力释放裂隙:由于地壳的岩石部分解除应 力,失去平衡所产生的裂隙。
卸荷裂隙:岩石失去了或部分失去上部岩层的压 力,岩石应力重新分布而产生的裂隙。一是地表 岩层失去引起的,一是地下工程引起的。 塌陷裂隙:岩石下部失去了依托面产生的裂隙。 一是地下采矿引起的,一是岩溶引起的。 滑坡裂隙:陡坡上的岩石常失去重力平衡使岩体 下滑,岩体内破坏为扭性裂隙和张性裂隙。 应力释放裂隙主要意义在于防止水害。

第一节 岩石裂隙类型及含水意义
基岩裂隙的主要类型及含水意义,见表9-1 裂隙组合形式
网络组合:由两组或两组以上方位不同和大小相 似的裂隙互相交叉,组合而成的网络状的裂隙。 脉状结合:是由一条或数条规模较大的主干裂隙 与许多细小的分支裂隙组成的裂隙脉或裂隙条带 。 网脉状组合:在分布比较均匀的网状裂隙组合中 贯穿着宽大的脉状裂隙,构成网脉状组合。各种 组合形式见图9-2.

第二节 影响基岩裂隙发育因素
构造裂隙发育与岩石性质及岩层组合的关系
岩石性质决定了裂隙发育程度 弹脆性岩石,裂隙较长,较宽,分布较稀,导 水性良好 柔塑性岩石,裂隙较窄、较短,分布较密,导 水性较弱 过渡性岩石,介于二者之间 岩石脆—柔性顺序:石英砂岩、硅质砾岩、石 灰岩与白云岩、长石砂岩、酸性岩浆岩、中性 岩浆岩、基性与超基性岩浆岩、砂质页岩、泥 灰岩、云母片岩、绿泥石片岩。

第二节 影响基岩裂隙发育因素
实例,见图9-3

岩层组合特征对裂隙发育的影响 岩石的原生构造对裂隙发育的影响:在构造运 动中,岩石总是首先迁就或继承原生裂隙。 岩层厚度对构造裂隙发育的影响:岩层厚度大 ,裂隙发育越稀疏,张开程度越大,反之,分 布密集、张开度程度较小。见图9-4

褶曲岩层的裂隙发育带:由于褶曲的不同的部位
所受的构造应力不同,所以裂隙的发育程度也不同。

第二节 影响基岩裂隙发育因素
背斜的轴部 浅埋向斜的轴部 平卧或倒转褶曲的轴部 枢扭起伏的背斜的隆起部分 倾伏背斜的急倾末部 平面上呈弧形展布的褶皱的枢扭急剧弯曲处 岩层产状急剧变化的地方

断层及其有关的裂隙发育带
断层破碎带:包括内带----构造岩带和外带---断层影响 带,见图9-7

第二节 影响基岩裂隙发育因素
构造岩带:由断层泥、糜棱岩、断层角砾岩、压碎岩及压 片岩等物质组成,其中断层和糜棱岩不透水不含水,角砾 在压性断层中透水性和含水性较差,在张性断层中有一定 的透水性和含水性。压碎岩一般是透水和含水的,压片岩 透水性和含水性较弱。 压性及压扭性断层中一般为断层泥、糜棱岩、角砾岩,具 有隔水性;张性及张扭性断层中多为压碎岩、碎块岩、角 砾岩,透水性含水较强。 断层影响带:受断层影响产生大量裂隙,一般都有较大的 的透水性和含水性。 不同力学性质断层破碎带横剖面的分带特征见表9-2

第二节 影响基岩裂隙发育因素
与断层有关的裂隙发育带
张性断层的内带和压性断层的外带 断层的交叉部位 小断层成群出现的地方 大断层尖灭端 活断层

构造裂隙发育随深度的变化规律
大多数含水裂隙的发育强度都是随深度的增大而逐渐 减弱。 以上规律的原因 实例,见图9-8,9-9

第二节 影响基岩裂隙发育因素
风化裂隙的发育特征
影响风化裂隙的因素
气候因素 岩性因素 构造因素

典型风化裂隙分带,见图9-10
全风化带 半风化带 微风化带

实例,见表9-3

第三节 基岩裂隙水概述
裂隙水的成因类型及分类
区域地质构造强度 岩石性质和裂隙发育程度以及断裂隙带的性质 侵入体的形态和分布以及围岩性质 地貌条件 气候和水文条件 地下水的补给条件 新构造活动程度

裂隙水的分类,见表9-4

第三节 基岩裂隙水概述
砂泥岩裂隙水
风化裂隙水
砂岩裂隙导水性强于泥岩裂隙 风化裂隙与岩石成分有关 风化裂隙与地形有关 实例,见图9-11

层间裂隙水
单独存在时含水性较弱,如和其它裂隙沟通,有一定 的供水意义 在褶皱的轴部的裂隙较发育

第三节 基岩裂隙水概述
断裂带裂隙脉状水:断裂带脉状水是沿断裂带富集 的地下水。在张性、张扭性断裂带及断裂交汇部位 富水最好。

红层裂隙水
风化裂隙水 层间裂隙水 断裂隙带裂隙脉状水

侵入岩裂隙水
风化裂隙水 断裂隙脉状水 接触带裂隙水

第三节 基岩裂隙水概述
火山岩裂隙水
风化裂隙水 断裂隙带脉状裂隙水 成岩裂隙水
熔岩坑道(熔岩洞穴) 熔岩管道 气泡及大裂隙


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