影響地下水的地質因素,主要是指地層巖性、地質構造和地貌條件,特別對基岩地下水的富集來說,地層巖性是地下水賦存的基礎;地質構造是控制地下水埋藏、分佈和運動的主導因素;地貌條件則是影響地下水補給、徑流、排洩的重要條件。1.地層巖性對鬆散沉積物(鬆散岩石)中的地下水來說,決定地下水賦存和徑流條件的,主要是鬆散沉積物的成因、物質成分和結構。例如,山前地帶的衝洪積相的砂礫石層,往往有較好的孔隙含水層。在大面積沖積平原的古河道中,厚度大的砂層賦存有較豐富的水量;在河谷階地上,“二元結構”底部的砂礫石層往往為水量較大的含水層。對於堅硬岩石中的地下水來說,決定地下水賦存和運動有重要意義的,首先是可溶性岩石的分佈。在堅硬岩石中主要的含水層和透水層是洞穴發育的岩溶地層,其中可有豐富的地下水。如華北的奧陶系馬家溝灰巖和寒武系張夏灰巖,這些可溶岩地層都是當地堅硬岩石中透水性最強的最富水地層。在砂頁岩、泥岩互層的地層中,地下水一般不豐富,只有一些層面裂隙水和厚層砂岩中的層狀裂隙水。在火山岩和結晶岩體中也都只有一些裂隙水。地層巖性不僅影響地下水的賦存,而且還影響地下水化學成分的形成。2.地質構造地下水的埋藏、補給、徑流、排洩、水質以及地下水的型別都直接受到地質構造的控制。地質構造對地下水的影響主要表現在構造的形態特徵和力學性質及其規模上。如在大的向斜盆地和大斷裂形成的地塹中,往往分佈有範圍廣、厚度大的含水層,地下水資源豐富;反之,在較小的向斜盆地或背斜中,地下水資源就不豐富。斷層的力學性質對地下水的賦存條件也有較大的影響。大斷裂兩側的巖性、構造乃至地貌常常有很大的改變,因此,大斷裂往往是水文地質分割槽的邊界。構造破碎帶通常是地下水的貯存場所和運移通道。尤其是導水斷層不僅可使不同含水層發生水力聯絡,並儲存有豐富的地下水。阻水斷層則使地下水流受阻,常在斷裂帶強透水層一側聚集有豐富的地下水。按地質力學的觀點,同一構造體系的結構面力學性質不同,其富水性必有差異。一般認為張性斷裂帶及斷裂構造的交匯處,地下水往往比較富集。在壓性斷層破碎帶,除裂隙密集帶和影響帶有利於地下水的富集以外,壓性斷層破碎帶一般起相對隔水作用。扭性斷裂帶,如果有低序次的延伸遠、發育深度大的構造裂隙,其導水性和富水性也比較好。3.地貌條件地貌不僅控制地下水的補給、徑流與排洩條件,而且,還能反映出地下水的分佈狀況和埋藏條件等。地形形態直接影響降水的入滲量。在補給區面積和巖性相同的條件下,平緩地形比陡傾地形接受降水入滲的量要明顯的增多。山區的地下徑流條件好,平原區則相對較差。溝谷密度和切割深度是決定地下水排洩的重要條件。山西東側太行山區溝多、谷深,泉多且流量較大。當距排水基準面的地形高差越大時,地下水埋藏就越深;反之,地下水埋藏就越淺。對淺層地下水來說,地貌條件對地下水的富集有控制作用。另外,在地下水活動強烈的岩溶地區,還可藉助地表岩溶形態的分佈規律,尋找地下的岩溶水。例如,發育在岩溶峰叢山區的地下河道,在地表常有與暗河位置相應的幹谷、串珠狀窪地、漏斗、溶井、落水洞等明顯的地貌標誌。據此可以尋找地下暗河(圖1-6)。圖1-6 廣西河池唐甫—拉悶地下暗河的地貌標誌示意圖
影響地下水的地質因素,主要是指地層巖性、地質構造和地貌條件,特別對基岩地下水的富集來說,地層巖性是地下水賦存的基礎;地質構造是控制地下水埋藏、分佈和運動的主導因素;地貌條件則是影響地下水補給、徑流、排洩的重要條件。1.地層巖性對鬆散沉積物(鬆散岩石)中的地下水來說,決定地下水賦存和徑流條件的,主要是鬆散沉積物的成因、物質成分和結構。例如,山前地帶的衝洪積相的砂礫石層,往往有較好的孔隙含水層。在大面積沖積平原的古河道中,厚度大的砂層賦存有較豐富的水量;在河谷階地上,“二元結構”底部的砂礫石層往往為水量較大的含水層。對於堅硬岩石中的地下水來說,決定地下水賦存和運動有重要意義的,首先是可溶性岩石的分佈。在堅硬岩石中主要的含水層和透水層是洞穴發育的岩溶地層,其中可有豐富的地下水。如華北的奧陶系馬家溝灰巖和寒武系張夏灰巖,這些可溶岩地層都是當地堅硬岩石中透水性最強的最富水地層。在砂頁岩、泥岩互層的地層中,地下水一般不豐富,只有一些層面裂隙水和厚層砂岩中的層狀裂隙水。在火山岩和結晶岩體中也都只有一些裂隙水。地層巖性不僅影響地下水的賦存,而且還影響地下水化學成分的形成。2.地質構造地下水的埋藏、補給、徑流、排洩、水質以及地下水的型別都直接受到地質構造的控制。地質構造對地下水的影響主要表現在構造的形態特徵和力學性質及其規模上。如在大的向斜盆地和大斷裂形成的地塹中,往往分佈有範圍廣、厚度大的含水層,地下水資源豐富;反之,在較小的向斜盆地或背斜中,地下水資源就不豐富。斷層的力學性質對地下水的賦存條件也有較大的影響。大斷裂兩側的巖性、構造乃至地貌常常有很大的改變,因此,大斷裂往往是水文地質分割槽的邊界。構造破碎帶通常是地下水的貯存場所和運移通道。尤其是導水斷層不僅可使不同含水層發生水力聯絡,並儲存有豐富的地下水。阻水斷層則使地下水流受阻,常在斷裂帶強透水層一側聚集有豐富的地下水。按地質力學的觀點,同一構造體系的結構面力學性質不同,其富水性必有差異。一般認為張性斷裂帶及斷裂構造的交匯處,地下水往往比較富集。在壓性斷層破碎帶,除裂隙密集帶和影響帶有利於地下水的富集以外,壓性斷層破碎帶一般起相對隔水作用。扭性斷裂帶,如果有低序次的延伸遠、發育深度大的構造裂隙,其導水性和富水性也比較好。3.地貌條件地貌不僅控制地下水的補給、徑流與排洩條件,而且,還能反映出地下水的分佈狀況和埋藏條件等。地形形態直接影響降水的入滲量。在補給區面積和巖性相同的條件下,平緩地形比陡傾地形接受降水入滲的量要明顯的增多。山區的地下徑流條件好,平原區則相對較差。溝谷密度和切割深度是決定地下水排洩的重要條件。山西東側太行山區溝多、谷深,泉多且流量較大。當距排水基準面的地形高差越大時,地下水埋藏就越深;反之,地下水埋藏就越淺。對淺層地下水來說,地貌條件對地下水的富集有控制作用。另外,在地下水活動強烈的岩溶地區,還可藉助地表岩溶形態的分佈規律,尋找地下的岩溶水。例如,發育在岩溶峰叢山區的地下河道,在地表常有與暗河位置相應的幹谷、串珠狀窪地、漏斗、溶井、落水洞等明顯的地貌標誌。據此可以尋找地下暗河(圖1-6)。圖1-6 廣西河池唐甫—拉悶地下暗河的地貌標誌示意圖