Question

　地下水基本成因类型的概念

Answer 1

所谓地下水成因类型，目前，概念尚未统一，分类原则各异，名词术语较多。从地下水化学成分形成的基本作用出发，大多数水文地质学者认为有三种基本类型。

1.溶滤－渗元水

溶滤－渗入水为大气起源，其成分由水与岩石作用形成。进一步还可分出古代的和现代的；地表的和地下的等。

2.沉积－埋藏水

沉积－埋藏水埋藏于地质构造比较封闭的部分，其成分在一定程度上反映了形成沉积物的那些盆地的特点。有人称为封存水。

提出以上两种基本成因类型的基础在于：沉积物在某种盆地中堆积及成岩过程中，总会保存一定量的水，而后，当这种沉积物在地质时期中出露地表时，这些保存在沉积物中的水，开始为大气水或地表水渗入排挤，即发生水交替作用。这种作用在不同地质时期及在不同地质环境中交互进行着。由于海相沉积物在地壳上部分布甚广，所以对保存在这种沉积物中的地下水成分的形成研究较多。图3.1示意地表海相沉积水挤出阶段与渗入阶段的演变过程。事实上，这类沉积－埋藏作用同样存在于陆相沉积物中，基本概念同样适用，目前对它进行研究的人越来越多。

沿用地球化学术语，以上两类可统称为外生水。

图3.1　水文地质循环示意图（按A.A.卡尔采夫）

Ⅰ—挤压阶段；Ⅱ—渗入阶段；Ⅲ—下一个挤压阶段1—I阶段形成的淤泥及粘土，含沉积水；2—含沉积水的含水层；3—含渗元水的含水层；4—盆地基底，5—Ⅱ阶段形成的淤泥与粘土；6—水的运动方向

3.内生水

地球科学的许多分科（诸如理论岩石学、矿床成因学、火山学和地热学等）业已公认，发生在地球深部的许多地质作用中均有地下水参与。例如，火山喷发作用、热水泉、岩浆、变质作用等均有水的活动。对于这种来自深部的水，概念很不一致，对于这种水是如何参与形成地下水过程的，更是众说纷纭。我们暂且统称它为内生水。

早在1902年，鸩斯就在捷克斯洛伐克著名的碳酸水温泉区卡尔斯巴德（现称卡尔洛维伐里）提出关于“初生水”的理论。鸩斯把“初生水”理解为直接由岩浆分异出来的水，它们是首次流出地表，而进元自然界水圈总循环的。这个概念随后得到广泛的传播。有人将现代火山作用区的高温水划为初生水，并认为有一定的数量。А.М.奥弗琴尼柯夫于1940年指出，这是一种过高估计“初生水”作用的倾向。他认为：（1）由岩浆直接分出并流出地表首次参与地壳水圈循环的“初生水”在现代热水中未被发现。（2）近期火山作用地区，无疑是有一部分水在高温条件下自矿物及岩石脱出，由结合状态（结构水、结晶水、沸石水等）转变为游离状进而转入现代地下水圈的，将这种水称为“再生水”较适宜，而不应称为“初生水”（主要根据同位素成分，包裹体资料）。（3）岩浆活动使得水在岩石中的迁移作用及水中元素的迁移作用更为积极，使得地下水成分具有某些特点。当然，岩浆中是有水存在并且可使地下水圈的水在地壳发展过程中稍有增加。但是不能认为地下水的储量（资源）是岩浆活动造成的。

1975年，Е.С.加弗里连科遵循В.И.维尔纳茨基的原意，在承认初生水的基础上，采用了“深成水”这一术语，但赋予它更广泛的涵义。深成水包括向地壳层和地表运移的大量初生水（水溶液、深成含矿热液）沿深大断裂运动。许多与侵入体无关的热液金属矿床带和全球性蛇纹石化带系统的形成均证实了上述情况。地幔水进入地壳的花岗质岩层中会产生一系列复杂的作用过程——区域变质作用、交代作用和花岗岩化作用。在这些作用中水是其中最活跃的参与者。当作用终止后，水脱出，形成变质成因的和岩浆期后的“再造”溶液，不断向上运移到地壳沉积圈，并与水文地质剖面带下的地下水发生混合作用。仅在有适当通道时，这些物质才能溢出地表。

根据上述基本概念，Е.В.宾涅克尔（Пиннекер）于1980年把地下水最主要的成因类型细分如下：

水文地球化学基础

由于不同成因类型的地下水经常发生混合作用，如火山活动带出的地下水亦经常在出露地表前已与其它类型的水发生混合，又如沉积成因的水亦受到溶滤－渗入水的交替等等。所以要鉴别内生水及沉积水是很困难的，有了地下水的基本成因类型的概念后，可以探讨地壳中水的地质循环的问题。它与水的水文循环结合一起，构成水的循环的全过程。