内容正文:
泉
岩石的透水性
—— 泉水与溶洞背后的关键原理
1
01
本节学习目标
说出透水性的概念,能区分“透水”与“含水”这两件事
辨析孔隙、裂隙、溶隙三类空隙及其对透水性的影响
掌握岩性、构造与风化、溶蚀三大因素如何改变透水性
运用“透水层+隔水层”组合原理,分析泉与溶洞的成因
01
概念辨析:什么是透水性
透水性:岩石允许水透过自身的能力。
水在空隙系统中流动,
并非穿过矿物颗粒。
能否透水:看空隙是否连通
含水多少:看空隙存了多少水
空隙的三种类型
孔隙
裂隙
溶洞
3
02
五组概念,一张表分清
概念 含义(关键词)
透水性 水能否流过岩石,关键看空隙是否连通
含水量 岩石中实际含有多少水
透水层 渗透系数较大,允许地下水自由透过
含水层 既透水,又能储存并给出水量
隔水层 渗透系数极小,几乎不允许水流动
隔水层并非完全不含水,水不能自由流动。
4
03
影响因素① 岩性
砂岩
孔隙大且连通,是典型透水层。
能存能流
页岩·泥岩
颗粒极细,水难流动,典型隔水层。
能存不流
岩浆·变质岩
致密时隔水;裂隙连通则可透水。
裂隙才透水
石灰岩
可被水溶蚀,发育溶洞,透水性强。
溶蚀易透水
5
04
影响因素② 构造与风化
构造条件
裂隙连通
透水性增强
裂隙被充填
透水性变弱
风化:上强下弱
上部风化裂隙多,透水性强
深部空隙少,透水性低
同一岩石的透水性,可因裂隙与风化程度而改变。
6
07
真题①(2026年湖南卷)
【解析】
碳酸盐岩溶隙发育、透水性强,地下水溶蚀下渗,遇透水性弱的砂页岩受阻,沿接触面出露成泉。
说明砂页岩透水性弱 → 选 A
7
05
影响因素③ 溶蚀作用与喀斯特
溶蚀作用:让透水性变强
含CO2的水与石灰岩发生化学反应,不断溶蚀、扩宽裂隙,形成溶隙、溶洞与地下暗河。
灰岩的透水性会随时间显著增强,且越往下越通畅。
喀斯特(岩溶)发育三条件
① 可溶性岩石:石灰岩、白云岩
② 水具有侵蚀性:水中含CO2
③ 水循环通畅:能进得去、排得出
三者缺一,喀斯特就难以发育。
记忆点:灰岩区透水性强 → 地表水易漏失成暗河,地下水易溶蚀出溶洞、沿接触面成泉
06
泉的形成机制:透水层+隔水层
下降泉
透水层直接出露地表,地下水顺坡溢出成泉。
受降水影响明显,水量季节变化大。
接触泉
强透水层之下有隔水层托底,水沿接触面水平流动,在沟谷切穿处出露成泉。
断层泉
隔水断层阻挡去路,承压水沿断裂带上升,在地表出露成泉。
共同规律:补给区要能透水,流动要有通道,出露要被“挡”住——挡水的是隔水层或断层。
08
真题②(2026年1月浙江卷)
【解析】
乙位于石灰岩(透水层)与页岩(隔水层)交界处,符合渗出规律 → 选 B
甲处无隔水层阻挡;丙、丁为弱透水单一岩层。
10
09
真题③(2024年6月浙江卷)
【解析】
③石灰岩层厚,下渗水被④砂页岩隔挡,沿隔水层顶部水平溶蚀,最易成大型溶洞 → 选 C
①④可溶性低;②位于灰岩上部,难成大洞。
11
10
再练一道:悬挂泉
题干:
青龙峡位于太行山南麓,地势起伏大,气候与生物垂直变化明显。峡谷两侧不同高度岩层均发育溶洞,洞口悬挂于陡壁之上,水流从洞口下泄,形成悬挂泉。如图示意峡谷两侧溶洞及悬挂泉景观。据此完成下面小题。
12
11
练习题:选项与解析
A.流水溶蚀下渗—隔水层滞水水平溶蚀—地壳抬升—地下水下泄
B.流水溶蚀下渗—隔水层滞水水平溶蚀—地壳下降—地下水下泄
C.流水溶蚀下渗—地壳抬升—隔水层滞水垂直溶蚀—地表水下泄
D.流水溶蚀下渗—地壳下降—隔水层滞水垂直溶蚀—地表水下泄
【答案】A
溶蚀成洞 → 隔水层滞水水平溶蚀 → 地壳抬升 → 泉水下泄。地壳抬升是关键环节;B、C、D 的“地壳下降”“垂直溶蚀”逻辑不符。
13
12
实际应用:工程与生活
水库选址
避开强透水岩层与溶洞发育区,防止坝基和库区渗漏
隧道基坑
穿越透水层或富水断裂时,需超前钻探、注浆止水
水源保护
透水性强的地区污染物易快速下渗扩散,水源地要设防护带
地热温泉
深部地下水沿断裂带循环上升,出露地表形成温泉
13
随堂检测
第 1 题·判断
页岩孔隙小,所以页岩中不含水。( )
答案:错。页岩能存水,但水不能自由流动,属于隔水层。
第 2 题·选择
同一石灰岩层中,透水性最强的部位是( )
A.岩层正中部 B.岩层最底部 C.裂隙、溶隙连通最好的部位 D.越深处越强
答案:C。透水不看位置深浅,看空隙是否连通。
第 3 题·判断
透水性越好,越有利于溶洞的发育。( )
答案:对。水循环通畅,溶蚀持续进行,溶洞才能不断扩大。
一页总结
1
透水看空隙连通,含水看存水多少。
2
砂岩能存能流,页岩能存不能流。
3
石灰岩可溶蚀,是溶洞的物质基础。
4
裂隙连通则透水强,充填则变弱。
5
风化使透水性上强下弱。
6
泉与溶洞常出露在透、隔水层接触带。
16
$