裂缝水

埋藏在基岩裂隙中的地下水

裂缝水是埋藏在基岩裂隙中的地下水。基岩的裂缝既是地下水的赋存空间，又是地下水运移的通道。

特征

坚硬的基岩在应力作用下形成各种裂缝，储存其间的水称为裂缝水。裂缝水具有与孔缝水不同的分布和运动特征。

（1）裂缝水的分布特征。由于裂缝在岩石中发育不均匀，从而导致储存其间水的分布不均匀。裂缝发育的地方透水性强，含水量多，反之，透水性弱，含水量也少。在松散岩层中，孔缝分布连续均匀，构成有统一水力联系、水量分布均匀的层状孔缝含水层。而对于坚硬基岩，一方面因裂缝率比孔缝率小，加之裂缝发育不均匀且具方向性，故裂缝水的分布形式既有层状，也有脉状。在裂缝发育密集均匀且开启性和连通性较好的情况下，裂缝水呈层状分布，并且具有良好的水力联系和统一的地下水面，称层状裂缝水。若裂缝发育不均匀，连通条件较差时，通常只在岩石中某些局部范围内连通而构成若干个互不联系或联系很差的脉状含水系统，各系统之间水力联系很差，往往又无统一的地下水位，则称为脉状裂缝水。同时，裂缝水的分布和富集受地质构造条件控制明显。

（2）裂缝水的运动特征。裂缝水运动状况复杂，在流动过程中水力联系呈明显的各向异性，往往顺着某个方向，裂缝发育程度好，沿此方向的导水性就强，而沿另一方向的裂缝基本不发育，导水性就弱。同时，裂缝的产状对裂缝水运动也具有明显的控制作用。裂缝水的运动速度一般不大，通常呈层流状态，但在一些宽大的裂缝中，在一定的水力梯度下，裂缝水流也可呈紊流状态。

不同成因类型的裂缝水

裂缝水的形成和分布受裂缝成因类型所控制，按储存地下水的裂缝成因，可将裂缝水划分为以下三类：

（1）风化裂缝水。长期暴露地表的岩石，在温度、水、空气、生物等风化外力作用下，其结构、构造、成分将发生变化，并逐渐疏松破碎，从而在岩石中形成裂缝，称风化裂缝。由于风化营力总是由地表向地下深处逐渐减弱，故风化作用也随深度加大而减弱。所形成的风化裂缝一般厚度在数米至几十米，裂缝较密集且均匀，风化带下，未风化或弱风化的母岩则构成隔水底板，故风化裂缝水大多为埋藏较浅的潜水，且成层分布，水力联系较好，具有统一的地下水面。

风化裂缝水的分布受气候、岩性及地形条件等诸多因素的影响。如在气候干燥而温差大的地区，岩石热胀冷缩及水的冻胀等物理风化作用强烈，有利于形成较大而开张的风化裂缝，含水量较大，但随着深度的增加含水量减少。地形条件对风化裂缝水的分布也有明显的影响。在山区，剥蚀作用强烈，风化壳往往发育不完全，厚度较小且分布不连续，地形坡度又较大，不利于汇水入渗，故风化裂缝水含量少。地形低缓、剥蚀作用微弱的地带，有利于风化壳的发育与保存，如地形条件也有利于汇集降水，则可形成规模较大的风化裂缝含水层。风化裂缝水分布广泛，埋藏浅，水质较好，易于开采。但固定的风化壳厚度有限，一般水量不大。

（2）成岩裂缝水。成岩裂缝指岩石在成岩过程中受内部应力作用而产生的原生裂缝，如沉积岩在固结过程中脱水收缩所形成的裂缝，以及岩浆岩冷却凝固时产生的裂缝均为成岩裂缝。各类岩石中，以喷出岩和侵入者的成岩裂缝最具水文地质意义。如陆地喷溢的玄武岩在冷凝收缩时，由于内部张应力作用产生柱状裂缝，裂缝开张，发育均匀，连通性好，常构成储水丰富、导水畅通的层状裂缝含水层。

侵入岩中的成岩裂缝，则是在强大压力及冷凝收缩作用下形成的，裂缝的分布与岩体产状有密切关系，一般分布在侵入岩体与围岩的接触带，岩体边缘富水而中部则常常不含水，起隔水作用。当岩浆岩侵入强透水层时，如侵入体处于地下水流的下游，会起阻水作用，使地下水在强透水层及接触带中富集起来。

（3）构造裂缝水。构造裂缝是岩石在构造运动中受地应力作用而产生的。构造裂缝水在各类裂缝水中具有特殊的重要意义，这不仅是因为它分布广泛，还在于一定条件下能大量富集。

构造裂缝的发育和分布情况十分复杂，受岩性和构造应力的控制。根据裂缝性质，可将岩石分为塑性和脆性两大类。塑性岩石（如泥岩、页岩等）受力发生塑性变形，破坏以剪断为主，常形成闭合的细微裂缝而构成隔水层。脆性岩石（如块状石灰岩）受力时主要呈现弹性变性，破坏以拉断为主，形成的裂缝张开性好，延伸远，导水性能良好，常形成含水层。

岩石所受应力为张应力时，所形成的裂缝一般开张性好，为导水裂缝，而为剪应力时，则形成闭合严整的裂缝，多半不导水，岩层中应力集中部位，裂缝常较发育，如褶皱构造中背斜轴部。断层带附近均为应力集中部位，往往格外富水。导水断层具有特殊的水文地质意义，可同时起到储水空间、集水廊道与导水通道的作用。

裂缝水富集的一般规律

裂缝水的富集规律是多种因素综合作用的结果。岩性、地质构造、补给、地形、气候等条件都对裂缝水的富集起一定程度的作用，其中地形、地质构造对裂缝水的赋存和运移具有明显的控制作用。

风化裂缝水的富集主要受地形控制。通常地形上低洼汇水区域是风化裂缝水富集带。当洼地中有隔水沉积物覆盖时，将阻挡洼地四周的风化裂缝水汇入洼地中心，因此在隔水沉积物边缘附近的基岩风化带里常形成富水带。

地质构造控制作用主要反映为透水岩层的导水作用和隔水岩层的阻水作用。地质构造作用控制下的裂缝水富集主要有以下几种。

（1）褶皱轴部是应力集中的部位，在褶皱形成过程中，褶皱轴部脆性大的岩石内将形成多期不同性质的节理，使岩石破碎，具有较好的导水性。在负地形条件下，向斜轴部和背斜轴部常形成一定规模的富水带。

（2）在层理发育的岩层中，背斜构造层面裂缝发育，地下水常通过导水性较好的层面裂缝向两翼流动，而轴部不储水。

（3）倾伏背斜的倾伏端中岩层产状急剧变化的部位张裂缝特别发育，可以形成富水带。

（4）发育于脆性岩层中的张性断裂，中部通常疏松多孔，两侧一定范围内裂缝率较高，具有良好的导水能力及储水能力。

（5）发育于脆性岩层中的产状平缓的压性断裂，透水性很差，但断层两侧多发育张开度高的张扭性裂缝，尤其是上盘的张扭裂缝更为发育，常构成导水带。

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