水文地质学课件 第二章 岩石中的空隙与水.ppt

Fundamentals of Hydrogeoloy水文地质学基础
第二章岩石中的空隙与水
The Interstices and Water in Rocks
本章内容
岩石中的空隙
空隙中的水
岩石的水理性质
岩石中的空隙
■岩石——水文地质学中指坚硬的岩石及松散的土层
■空隙——岩、土中各种类型的空洞的总称空隙—是地下水
赋存场所( places) 和运移通道(conduits)
空隙分为:
1. 孔隙(pore)--unconsolidated soil—(第四纪地质学)
2. 裂隙(fissure)-- hard rock ---(构造地质学)
3. 溶穴(cavity)-- dissoluble rock –(岩溶地貌学)
《工程地质学》是从土层的物理力学指标(性能)来讨论,如土的压缩性或强度变形。
下面以孔隙为例,讨论描述空隙特征的有关概念,参数(指标)和分析方法。
孔隙
孔隙(pore, void)
土体孔隙的描述有:孔隙的大小,多少,形状,连通与分布松散土体宏观上可以分为2大类:砂性土与粘性土类
1、砂砾石孔隙大小及其影响因素
●试样a—砾石(模型),试样b—砂土样品,试样c—砂砾混合样品
提问:试样a与b构成的孔隙哪种大?哪种小?
颗粒大小----有关?
●简单归纳---砂砾石土孔隙大小与什么有关?
颗粒大小、排列——立方体或四面体、分选、胶结与充填等
●孔隙大小特征的描述:
孔喉(d) d=
孔腹(d’) d’=
(上述为:立方体排列的理想等径园球颗粒)
孔隙与粒径关系
松散砂砾石孔隙大小与分选的关系—好、坏?
立方体排列与四面体排列
孔隙
2、砂砾石的孔隙度(porosity)及其影响因素
孔隙度是描述松散岩石中孔隙多少的指标
●定义:某一体积岩石(包括颗粒骨架与空隙在内)中孔隙
体积所占的比例。通常用n 表示:
●问题:孔隙度的大小与什么有关?——与颗粒大小有关?
a. 与排列有关——紧密与疏松
%,%。
b. 与分选有关——下面试样哪个孔隙度大?哪个小?
试样:①砾石②砂石③混合样
●完全混合试样时,孔隙度n混=n砾×n砂(请自己推导证明)
●影响孔隙度大小的主要因素是试样的分选程度。
不同颗粒大小的试样——孔隙度?
孔隙
●自然界中松散岩石的孔隙度与上述讨论的还有些不同,P17表2-1。
表2--1 松散岩石孔隙度参考数值
●矛盾之一:与粒径的关系不是愈大则愈大?
●矛盾之二:%—达到70%