• 收藏
  • 加入书签
添加成功
收藏成功
分享

地质构造与水文地质特征的关联研究

卜浩晋
  
百家媒体号
2024年13期
陕西省榆林市 719000 陕西省榆林市陕西延长石油巴拉素煤业有限公司

摘要:研究着重分析了地壳构造与地下水资源特性之间的深层次关联性。研究工作涉及对地壳皱褶、断裂层、裂隙等构造要素如何影响地下水的储存、运动路径以及化学属性进行了详尽的剖析,进而阐明了地壳构造在水文地质状况中扮演的支配角色。本文还考察了地下水的动态活动对地壳构造稳定性的反作用,以及地下水化学性质和变化趋势在指示地壳构造变化和活动中的功能。地壳构造与地下水资源特性之间存在着明显的相互影响和相互作用机制,这一发现对于深入掌握地下水系统运作、地壳环境变迁以及地质灾害的预警提供了关键性的理解。

关键词:地质构造;水文地质特征;地质环境演变

引言

在矿产勘查和开采的过程中,为了能够在前期的准备阶段就了解开采区域的地质水文条件,并根据实际的地质状况选择合适的开采技术,要进一步推动矿产水文地质勘查工作的开展和前行。矿区水文地质条件根据所处地理位置的不同所体现出的特征也具有较大的差异性,特别是对于一些金属矿藏资源较为丰富的区域来说,这些区域通常地质结构较为复杂,且周边的地下水条件波动性较大。

1水文地质特征的基础理论

水文学领域中的地质分支,专注于探究地下水的空间分布特性和流动机制,以及其与周遭地质条件的互动作用。学科的根本理念涵盖了地下水存储理念,阐释了在各种地质结构中地下水的储存状况和含水层的生成过程;地下水流动理念,揭示了地下水在各类地质结构内的流动轨迹、流速以及影响其流动的诸多因素;还包括地下水化学特性理念,分析了地下水化学成分的产生、分布模式及其与地质结构的相互联系。这些核心理论为探讨地质结构与水文地质特性的内在联系奠定了坚实的科学基础,能够更加深入地认识地下水的生成、分布和流动规律,以及地质结构对地下水系统的作用机制。

2地质构造对水文地质特征的影响

2.1 褶皱构造与水文地质特征的关系

地壳中的岩石在遭受横向压缩力的作用时,会产生类似波浪的弯曲形变,形成所谓的褶皱构造。这种构造的出现不仅对岩石的原始形态造成了改变,也对地下水存储和运动的环境产生了深远的影响。在褶皱构造内部,存在着两种基本的形态要素,即背斜和向斜。背斜的中心区域因为岩石受到的压力较大,变得较为紧密,透水能力较弱,常常成为阻隔地下水的屏障,限制了地下水的垂直渗透;相对地,向斜的中心区域岩石因拉张力作用而裂开,形成透水性较好的裂缝带,便于地下水的积聚和流动。褶皱两侧的倾斜角度和方向同样对地下水的流向产生影响,导致地下水在褶皱构造中的运动路径变得错综复杂。

2.2 断层构造与水文地质特征的关系

地壳中的岩石在遭受应力影响时,会产生断裂并且沿着这些断裂面产生显著的移动,这一现象被称为断层构造。断层对水文地质条件的具体影响,大致可以归纳为以下几点:断层会破坏原有岩层的连贯性和整体性,为地下水的渗透和流动提供了路径,这可能导致地下水在断层带内的流速提升,并有可能形成隐秘的地下水道;由于断层两边的岩石受到挤压或拉伸,会产生裂缝,这些裂缝不仅扩大了地下水的储藏空间,也提高了其渗透力;断层的活动还可能导致地下水位的急剧变动,有时甚至可能触发突水或涌砂等地质灾害。在那些断层活动频繁的区域进行水文地质调查时,必须高度重视断层对地下水系统可能产生的影响。

2.3 节理构造与水文地质特征的关系

岩石内部存在微细的裂缝,这些裂缝称为节理构造,在岩石形成期间或是遭受外部力量影响之后产生的。节理构造的规模不大,在水文地质属性中的作用同样重要。岩石的渗透性会受到节理的发育水平和分布频率的直接影响,节理越多,岩石的渗透能力越强,地下水在其中的流动也就越顺畅。节理经常与褶皱、断层等其他地质构造伴生,一起决定了地下水存储和运动的状况。在节理分布较为密集的区域,地下水会借助节理网络迅速流动和交换,从而构成一个复杂的水文地质结构。

3水文地质特征对地质构造的反馈作用

3.1 地下水活动对地质构造稳定性的影响

在地层深处流淌的地下水,对地壳的稳固性起着至关重要的作用。地下水在岩石层中穿梭,进行物理和化学侵蚀,在那些溶解性较强的岩石区域,喀斯特地貌区,地下水不断溶蚀,打造出洞穴和地下通道,这些空洞的形成大大降低了岩石的坚固性,从而对地质结构的稳定性构成威胁。地下水位的波动同样会对岩石内部的应力造成影响,当水位快速降低时,岩石内部的有效应力随之增大,可能会导致岩石破裂、地表下沉等地质灾害的出现。地下水在地质循环中扮演着物质和能量交换的媒介,地下水的热交换过程能够加速地壳内部热量的传递,从而影响地壳的温度分布和应力变化。

3.2 地下水化学特征反映的地质构造变迁信息

地下水的化学性质反映了周边岩层的互动成果,蕴含了水流路径、停留时长以及岩矿成分等方面的信息。地下水的化学特性能够作为地壳构造演变的信号灯。水中溶解固体的浓度、离子分布以及同位素的比例等指标,均能透露出水源补给、流动轨迹以及水岩交互的强度。通过对不同地区、不同深层的地下水化学属性进行比较研究,得以揭示水循环的规律和地壳构造的演变脉络。水中某些微量元素及同位素也充当着追踪者,能够追踪水流的路径和停留时长,进而展现地质构造的多样性和变动特性。

3.3 地下水动态变化与地质构造运动的关联

地下水的活动规律与地壳构造活动紧密相连。地壳构造活动能够通过改造地表形态、岩石特性以及地下水的储存环境来对地下水的流动产生显著影响。在构造活动频繁的地带,诸如地震多发区、火山活跃地带,地下水系统常常遭遇明显干扰,这表现为地下水位的大幅波动、水质剧变以及水流路径的调整。地下水的流动变化同样对地壳构造活动有着反作用。地下水位的上下波动能够导致岩石内部应力的改变,从而可能激发或加剧地壳构造活动的进程。地下水在岩石缝隙中的渗透还能够起到润滑作用,减少岩石间的摩擦力,推动断层移动和地震的形成。对地下水动态的监测与分析对于预测自然灾害、评价地壳构造的稳固性极为关键。

水文地质的特性在多个层面上对地壳构造活动产生反馈。地下水的侵蚀、溶解以及应力变化等作用都会影响地壳构造的稳固性;地下水的化学成分则记录了地壳构造演变的历程;而地下水的动态变化与地壳构造活动之间存在着紧密的互动。这些反馈效应不仅增进了对地球内部运动机制的认识,也为自然灾害的预警、地下水的资源管理以及地质环境的保护提供了科学支持。应当加大对水文地质与地壳构造互动研究的力度,以揭示更深层次的科学奥秘。

结语:文章深度剖析了地壳构造与地下水文特性的密切关联,阐明了两者间的相互影响及反馈效应。地壳构造,作为地壳内部力量与外界因素长期作用下的产物,对地下水的储存、流动以及化学性质产生了持久而深刻的作用。地下水文特性亦对地壳构造的稳固性、变化信息及其动态演化产生了明显的反作用。这种互动机制对于掌握地球内部活动、预测自然灾害以及维护地质环境具有关键性作用。研究应当着重强化地壳构造与水文地质相互作用的全面探讨,在地壳结构复杂和地下水资源充沛的区域,以便发现更多深层次的科学奥秘,为自然灾害的预警、地下水资源的管理和地质环境的保护提供更为科学的支撑。

参考文献:

[1]王硕,覃志毅,徐鹏贵.构造条件下冲积平原的水文地质特征[J].城市建设理论研究(电子版), 2023(19):207-210,196.

[2]易世友,李强,涂明江,等.背斜蓄水构造隧道区水文地质特征及涌水预测——以下坝隧道为例[J].地下水, 2023, 45(6):49-52.

[3]吕澜清.矿区水文地质概况及断裂构造地质特征研究[J].中国金属通报, 2022(19):144-146.

*本文暂不支持打印功能

monitor