浅析岩溶水的发育及南北差异
摘要:岩溶区的奇峰异洞与大泉是宝贵的旅游资源，其形成与差异性溶蚀存在很大关系。

地下水水量丰富的含水系統是理想的供水水源，其对可溶性介质的改造是地下岩溶及岩溶水发育的主要原因。

由于我国地理、气候及介质性质差异的影响，我国岩溶及岩溶水存在较大的南北差异。

最近里面我国岩溶及的不节制的开发和追求经济利益的最大化，导致岩溶水出现了污染现象。

关键字:差异行溶蚀地下水含水系統南北差异污染
引言:水对可溶岩石进行化学溶解，并伴随这冲蚀作用及重力崩塌，在地下形成大小不等的空洞，在地表形成各种独特的地貌以及特殊的水文现象。

不同演化阶段的岩溶水具有不同的特征，初期的岩溶水系统往往与裂隙水系统相差不大。

后期的岩溶水系统，管道系统发育，大范围内的水汇成一个完整的地下河系，在某种程度上具有地表水的特征:空间分布不均匀，时间上变化强烈，流动迅速，排泄集中。

水量丰富的岩溶含水系統，水量大且分布极不均匀的岩溶水是采矿的巨大威胁。

易于发生渗漏的岩溶化岩层，则给修建水利工程带来复杂的问题。

我国可溶岩分布约为占全国面积的三分之一，岩溶及岩溶水的研究，具有重大的实际意义。

岩溶水的污染近年来越来越严重，对岩溶水的防污措施的实施，刻不容缓。

一、岩溶发育的基本条件和影响因素
水对可溶岩石进行化学溶解，并伴随以冲蚀作用及重力崩塌，在地下形成大小不等的空洞，在地表形成各种独特的地貌和特殊的水文现象，称为岩溶。

赋存并运移与岩溶化岩层的水称为岩溶水，也称喀斯特水。

岩溶化过程实际上是水对可溶岩层的改造过程，其发育必须具备两个基本条件:岩层具有可溶性、地下水具有侵蚀能力及水是流动的。

可溶性岩石的主要组成成份是钙、镁碳酸盐，其溶解能力很弱。

但是当CO2溶于水中形成碳酸或者水中很有其他酸时，对碳酸盐才有明显的溶解能力。

可溶岩的成分与结构式控制岩溶发育的内因，水的流动是保证岩溶发育的充要条件。

二、岩溶水系统的演变
具有化学侵蚀性的书进入可溶岩层中，对原有的狭小通道进行扩展。

原始的地下水通道包括各种规模的构造裂隙和原生孔隙，地下水主要流动循环与各种规模的裂隙之中，流动与裂隙中的地下水不断对裂隙壁面进行溶蚀，所溶蚀下来的岩石成分通过水流循环不断被带走，水流通道被加宽。

由于裂隙通道规模上的差异引起水流的分配的不均匀性，导致裂隙溶蚀扩展上的差别为差异性溶蚀。

岩溶发育分为三个阶段：起动阶段、快速发展阶段及停滞衰亡阶段。

起动阶段：地下水对介质以化学溶蚀作用为主，水流通道比较狭窄，地下水几乎没有机械搬运能力，岩溶发育比较慢。

随着水流越来越集中的正反馈机制的加强，岩溶的演化加快。

当主体通道的宽度达到5——50mm时，紊流开始出现，地下水开始具有机械搬运能力，岩溶演化便进入快速发展阶段。

快速发展阶段：地下水流对介质的改造由化学溶蚀变为机械侵蚀与化学溶蚀共存，机械侵蚀变得愈益重要。

地下开始出现各种规模的洞穴，地表形成溶斗及落水洞，并以他们为中心形成各种规模的洼地，差异集降水。

随着介质倒水能力迅速的提高，地下水位总体下降，新的地下水面以上洞穴干涸，失去进一步发展的动力。

通道争夺水流的竞争变得更加剧烈，不同地下河系发生袭夺，地下河系不断归并，流域不断扩大。

停滞衰亡阶段：随着地下水位的总体下降和水力坡度的逐渐降低，地下水的溶蚀能力逐渐降低甚至消失，岩溶发育呈停滞状态。

三、岩溶水的特征
岩溶水系统是一个能够通过水与介质相互作用不断自我演化的动力系统。

岩溶水的特征：1. 水量丰富但分布不均一；
2．潜水、承压水并存；
3．各方向水力联系有很大差异；
4．补给主要来自于大气降雨入渗、地表水入渗；排泄以集中排泄为主；
5．地下水动态变化很大；
6．岩溶水本身就是改造赋存环境的动力；
7. 岩溶水水质较好但极易受污染。

四、岩溶及岩溶水的南北差异
以秦岭淮河为界，我国南北方的岩溶及岩溶水的发育存在一些列的差异。

在岩溶介质方面来说，南方的岩溶含水系统长是高度管道化与强烈不均匀的，北方岩溶含水介质要均匀的多。

就南北岩溶泉的动态方面：南方的岩溶泉对降水的影响十分的灵敏，流量季节性变化大。

北方的岩溶大泉，流量动态相当稳定。

南方岩溶大于区多分布大套巨石到块状的纯净的碳酸盐岩，介质可溶性强，构造应力时易形成稀疏但宽大的裂隙。

北方岩溶区的碳酸盐岩一般成层较薄，常夹泥质与硅质夹层，多与非可溶盐互层，介质可溶性差，收到构造应力容易形成密集，均匀而短小的裂隙。

南方的岩溶含水系统在地质构造上多属较密集的褶皱。

北方的岩溶含水系统几乎都以宽缓的向斜或者单斜形式出现。

南方的气候湿热、雨量大，植被土壤发育较好，驱动岩溶发育的化学与机械能的输入远较北方为强烈。

北方降水量少于南方，加以植被土壤的影响，南方水的侵蚀能力远较北方强。

总的来说，南方的岩溶地貌较明显。

地表峰林、峰丛、溶蚀洼地等发育较完整。

北方地表除可见流水造成的溶沟外，少于坍塌造成的溶斗、落水洞等。

五、岩溶水的污染
由于岩溶介质非均匀性,地下水赋存、运移也极不均匀,包气带中落水洞、漏斗、溶缝等发育,使地下水直接与地面和大气相通,因此岩溶含水系统抗污染能力差,岩溶水资源环境十分脆弱,极易受污染。

根据废渣堆场所处的地层构成、含水系统及水动力特征可分为管道溶隙系统、裂隙系统和采空区渗漏类型
裂隙系统渗漏类型废渣堆场位于相对弱岩溶发育区,岩溶介质相对均匀,岩溶渗漏受构造裂隙、风化裂隙的控制,表现为渗漏途径较短,渗漏量较稳定,主要造成对地表水的污染, 采空区渗漏类型废渣堆场位于可溶岩与非可溶岩互层地层区,由于采矿(煤),地下巷道交错分布,破坏了非可溶岩的隔水性,因此渗漏途径类似于地表水径流,使堆场渗漏废水与矿坑水混合污染地下水,污染影响是严重的
渗漏对岩溶水的磷污染、碱污染、氟污染和钡污染不仅使岩溶水不能作为饮用和生活水源,而且加剧了岩溶水体(湖泊、水库)的水质恶化,如水体发生富营养化等。

碱污染,对岩溶水污染主要是Na+、K+、SO42-、Cl-及矿化度增高,使水体变成强碱性、乳浊状具有苦涩味的水体。

其危害是:水中pH值呈强碱性,不但人畜不能饮用,也不能农灌,对水生物也有较大的危害,减缓水的自净功能;大量的CO32-存在和被稀释将与河水中Ca2+、Mg2+结合产生灰华,使水电站过水部件结垢;含碱污水的长期作用将使土地盐碱化等。

硫酸盐污染,使水体中硫酸盐含量升高,破坏水体的自然缓冲作用,消灭或抑制某些细菌及微生物群落的生长,妨碍水体的自
净功能,其危害是改变了水体的pH值,使水不能饮用,且对管道、混凝土具有腐蚀性。