断裂带含水层
水文学家、地质学家和需要水的市政当局越来越认识到,大量的淡水储存在地下不透水的结晶岩石裂缝中。许多埋藏的花岗岩和其他基岩体被许多裂缝、断层和其他裂缝切割,其中一些可能沿着它们有开放的空间。不同尺度的裂缝代表着孔隙度和渗透率增加的区域。它们可以形成网络,因此能够储存和携带大量的水。这些地下水系统被称为裂缝带含水层在某些方面与喀斯特系统相似。
断裂带含水层的概念解释了大型断裂控制流域的地下水行为。在这种情况下,断裂带是来自一个或多个补给带的水的收集器和传送器,地表和地下流量受到区域断层模式的强烈控制。
这些区域的产量和水质通常都高于任何类型岩石的平均井。这样一个地区的高级水应该是每分钟250加仑(950升)或更大。此外,在这种高产井的水中测量到的溶解固体总量将低于该地区的平均水平。
从裂缝带含水层获得的水的质量和数量受到整个流域裂缝类型及其相关次生孔隙度的影响。为了确定次生孔隙度对地下水流动、渗透、透过率和储存过程的独特影响,并最终发现和利用裂缝中的水,了解盆地内裂缝模式的变化非常重要。
流域降水的变化可以决定裂缝带含水层系统是如何被补给的。一个例子是地形的影响,山地上的降水要比低海拔地区大得多。雨水收集在一个大的集水区,其中包含高渗透性的区域,因为与主要断裂带有关的强烈基岩压裂。在这些高渗透性区域内的大量裂缝将水“漏斗”到其他区域骨折区域梯度下降。这些漏斗可能在一个数百平方英里的网络中。
断层和断裂带是地下水的管道,也经常充当地下水的通道表面流.交叉形成直线排水模式有时暴露在表面上,但也表现在表面以下,并向下梯度收敛。在一些地区,由于植被和沉积物覆盖,这些直线模式在表面上并不总是可见。这些地下水管道的汇合增加了作为补给的可用水量。增加的渗透性,水量,和水的比例这些断层/断裂带内的矿物有助于保持岩石的质量水的供应.这些通道既存在于破裂的、无孔的介质(结晶岩石)中,也存在于破裂的、多孔的介质(砂岩、石灰石)中。
在地下水过程的某一时刻,辐合后梯度减小。主裂缝带上的沉积物覆盖层变厚,成为原生孔隙的储水单元。主裂缝区既是沿管道输送水的通道,也是沿次生孔隙区(和/或原生孔隙区)的储水盆地。在这一层或透镜层内的地下水通常以加速的速度流动。其结果可能是地下水的压力裂缝带以及周围的物质。管道中的快速水流几乎可以在瞬间从沉淀中补充。周围的物质被补充得更慢,但也更慢地释放水,并作为一个存储单元来补充降水事件之间的管道。
一旦这些区域饱和,如果有出口,任何流入其中的额外水都会溢出。在一个大面积的流域,这些水很可能在压力下沿着地下通道流动,直到在封闭环境中发现某种形式的出口。大量的地下水可能沿着控制流域的主要断裂带流动,并可能在断裂带的海底延伸处涌出,形成沿海或近海淡水泉。
裂缝带含水层在结晶岩石下最常见,这些岩石经历了多次变形历史,包括几次断裂事件。它特别适用于可以从邻近平原的山区的季节性和/或零星降雨中补充的地区沙漠地区.
裂缝带含水层与水平冲积或沉积地层含水层的区别在于:(1)裂缝带含水层排水广泛,许多延伸数十英里(几十公里);(2)它们是通往降雨补给潜力较大的山区的通道;(3)有些可能连接几个水平含水层,从而增加了蓄水量;(4)由于水源海拔较高,地下水水位的自流压力可能较大;(5)常规钻井通常会忽略这些区域,因为这些区域的水通常在几百米深。
裂缝带含水层的特征使其成为干旱和半干旱环境中极好的地下水来源。裂缝带含水层在干旱区得到越来越多的利用。干旱半干旱区地下水资源稀缺,必须合理利用和合理管理。这些资源大部分都是“化石”,是在人类进化过程中在潮湿气候下积累起来的raybet雷竞技最新地质历史中.目前偶尔降雨的补给速度不足以补充含水层。因此,必须节约使用资源,不能超过每种资源的最佳泵送速率水井字段。
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