導水裂隙網路有哪些

❶ 裂隙介質的研究方法

目前研究裂隙介質滲流的方法可分為三類:等效多孔介質方法、雙重介質方法和非連續介質方法。下面就這幾種方法的基本原理作一簡介。

1.等效多孔介質方法

等效多孔介質方法就是用連續的多孔介質理論來研究非連續裂隙介質中的問題。

圖10－13a為非連續的裂隙含水系統。裂隙水流運移於迂迴曲折的裂隙網路之中，研究起來困難很大。為研究方便起見，可以虛擬一個等效的多孔介質場(圖10－13b)來近似代替復雜的裂隙介質場。真實的裂隙介質場與虛擬的孔隙介質場所控制下的兩個地下水流場在整體上明顯不同，如水頭分布、地下水流向、流速等均存在明顯的差別。但仍可用虛擬的孔隙介質來近似代替真實的裂隙介質，不要求兩個水動力場嚴格相似，只要求某些方面近似。例如，可通過調整多孔介質的滲透系數，使兩個系統的泉流量相等。這時稱這個孔隙介質為裂隙介質的等效多孔介質。

等效多孔介質方法具有比較嚴格的應用條件。等效時含水系統的補、徑、排條件不能改變;等效是兩種介質在特定功能上的等效，像上面我們要求泉流量相等，實際上是要求介質系統總體導水能力等效，而其他方面未必等效。例如圖10－13a，b中，在兩個介質系統中相對應的位置上打兩個取水井，按多孔介質場分析可以取到一定數量的地下水，而在裂隙介質場中的井完全可能是一個乾井。

圖10－13 裂隙介質及其等效多孔介質

2.雙重介質方法

有些介質，如未充分膠結的中粗粒砂岩、經過溶蝕的灰岩和白雲岩等，存在兩種導水能力相差懸殊的空隙空間。其中的大空隙如裂隙、溶蝕裂隙、溶段凳蝕孔隙等，導水能力較強;小孔隙如原生孔隙、微小裂隙、溶蝕小孔等，導水能力很低，但數量眾多，貯存水的能力不可忽略。為了比較准確地刻畫這一類介質，可以分別用兩種等效的多孔介質近似代替大小兩種空隙，這種方法稱為雙重介質方法。在雙重介質方法中，兩種空隙空間是分別刻畫的，各自有自己獨立的參數(如滲透系數、孔隙度、給水度等)，但兩種空隙存在水力聯系，可以進行水量交換。如抽水引起地下水位下降，大空隙導水能力強而優先釋水，在大空隙中形成低水頭，小空隙中的水流向大空隙。

3.非連續介質方法

等效多孔介質方法和雙重介質方法都是宏觀地、粗略地處理裂隙介質的方法，沒液源有詳細刻畫裂隙介質的內部結構。而有些水文地質參數如地下水水頭、孔隙水壓力、流速等與介質的結構細節存在密切關系。為了准確計算這些參數，還需要詳細刻畫裂隙通道及其構成的網路，只有非連續介質方法才能夠滿足這一要求。它對裂隙網路中的每一條具有實際導水意義的裂握埋旅隙進行准確地描述，包括每條裂隙的張開寬度、產狀、中點坐標等，要求作出實測的裂隙網路圖。

非連續介質方法可以准確計算出裂隙網路內任意一點的水頭、孔隙水壓力、滲透速度、流量等，是研究裂隙滲流的一種比較理想的方法。但其缺點是對實際資料的要求很高，計算復雜，要求用電網路模擬或計算機模擬。此方法目前常用於針對裂隙滲流本質的理論研究，實際工作中主要用於需要確定孔隙水壓力與流速的情況。適用於研究區域較小、工作程度較高的水文地質工程地質問題(如岩體高邊坡穩定性、地下硐室圍岩穩定性等)。

在實際工作中使用哪種方法合適，要視具體研究內容而定。大范圍的流量問題可採用等效多孔介質方法。若介質中存在兩種導水能力相差懸殊的空隙，可採用雙重介質方法。而小范圍的以求解孔隙水壓力、流速為主要目的的問題可採用非連續介質方法。

❷ 裂隙含水系統

堅硬的基岩在各種應力的作用下發生破壞變形後產生裂隙，賦存在裂隙空隙中的水屬於裂隙水。就整個岩體來看，裂隙空隙率很小，只有0.1%～2%，較鬆散孔隙介質的孔隙度要小幾倍到十餘倍。裂隙在岩體上分布不均，具有明顯的方向性。裂隙介質較孔隙介質，在孫磨笑均勻性、儲水性、滲透特徵等方面有很大不同。各種應力成因的裂隙互相切穿、連通構成裂隙網路，形成裂隙含水系統，其空間分布和架構，決定水的賦存、運移特徵。

1.裂隙含水系統的類型

按裂隙成因可分為風化裂隙水、成岩裂隙水、構造裂隙水和卸荷裂隙水。由於形成裂隙的應力類型不同，所形成的裂隙空間分布、發育規模及水流特性存在差異。

（1）風化裂隙含水系統

是溫度變化，水、空氣生物等風化營力作用使地表岩石產生的裂隙中的含水系統。在風化營力長期持續的作用下，風化裂隙密集而均勻，無明顯的方向性，連通性較好，往往形成風化裂隙網路，包裹在岩石表層，一般厚度為數米到數十米。自上而下，岩石風化帶可分為強風化帶、中等風化帶和弱風化游知帶。表層為強風化帶，岩石成壤作用強烈，為植被生長提供了良好的土壤條件；在中等風化帶中，裂隙密集，連通性好，有利於地下水賦存、運移；弱風化帶，風化裂隙發育不良，母岩新鮮，成為裂隙含水系統的隔水層。

風化裂隙的發育受岩性、氣候和地形控制。通常，含泥質成分較高的岩石，風化裂隙雖然發育密集，但常被泥質充填，失去儲水和導水能力。由多種礦物組成的結晶岩（如花崗岩、片麻岩和混合岩等）風化裂隙發育，常形成良好的風化裂隙帶。

地形平緩、剝蝕作用微弱的地區，有利於風化殼的形成與保存，通常在地形低窪地區和緩坡地帶風化殼發育完全。在岩漿岩和深變質岩分布區，常形成上部為土壤層、中部為風化裂隙帶、底部為不透水母岩的結構，這種結構為植被生長提供了十分良好的水、土條件。尤其在匯水條件較好的溝谷中，風化裂隙含水系統能匯集較多的水量，除滿足植被需水外，風化裂隙水多以下降泉或泄流的形式排入地表水中。見圖5-5。

圖5-5 風化裂隙示意圖

風化裂隙隨地形變化呈不連續分布，通常規模有限，補給、排泄途徑短，泉水動態季節變化大。

（2）成岩裂隙含水系統

是岩石在成岩過程中受內應力作用產生的原生裂隙中的含水系統。岩漿岩成岩過程中的冷凝收縮、沉積岩的脫水固結會產生成岩裂隙，通常這兩種裂隙閉合性好，含水意義不大。只有兩種類型成岩裂隙才有可能構成有供水意義的裂隙含水系統：一種是陸相噴溢型的玄武岩成岩裂隙構成的含水系統，這類玄武岩成岩裂隙最為發育，岩漿冷凝時，常形成六方柱狀和層面節理，具有張開性、連通性好、分布密集的特點，能構成導水良好且水量豐富的含水系統，在噴溢型玄武岩分布區，常成為有供水意義的水源，例如夏威夷、我國內蒙古和海南省北部，噴溢型玄武岩中常賦存著豐富的地下水，成為當地重要水源；另一種是，岩脈冷凝形成的脈狀裂隙含水系統，岩脈和侵入岩體冷凝收縮後，在與圍岩接觸帶常形成張開性好的冷凝裂隙，這類裂隙發育深度大，近於垂直，當與其他成因的裂隙連通時，則含便構成具有導水和儲水功能的裂隙含水系統。出露的上升泉，水量較小，動態不穩定。

（3）構造裂隙含水系統

構造裂隙是在地殼運動中產生的構造應力造成岩石破裂形成的，包括斷裂和裂隙。構造裂隙分布最廣，最為常見，具有較強的方向性、非均勻性、各向異性和隨機性。受構造應力場的控制，構造裂隙具有明顯的方向性。人們所觀察到的構造裂隙，是不同地質時期構造應力場的產物，具有明顯的繼承性。隨著不同地質時期構造應力場作用方向的轉換，受其影響的裂隙也會出現相應的壓性和張性的相互轉換。例如，區域構造應力場作用方向發生變化，使原來一些切穿長度大的壓扭性裂隙轉換為張性後，具有很強的導水和匯水能力。

（4）褶皺中的裂隙含水系統

圖5-6 褶皺上的裂隙

層狀岩石褶皺上的裂隙，按其與褶皺軸線的關系可分為縱裂隙、橫裂隙、斜裂隙和層面裂隙。縱裂隙走向與褶皺軸一致，在背斜頂部為張性裂隙，延伸較長，可切穿多層岩石，在褶皺核部，則為壓性閉合裂隙。橫裂隙與軸線走向近於垂直，多為張性裂隙，延伸短。斜裂隙為剪性應力形成，是一對共軛節理。層面裂隙是岩層褶皺時岩層之間順層滑動所致。發育在褶皺上的裂隙相互切割、連通，構成網路狀的裂隙含水系統（圖5-6）。一些隱伏在地下水位以下的背斜軸部水量較為豐富。褶皺中含泥質較高的塑性岩層，裂隙易被泥質充填，導水性差，脆性岩層裂隙發育，導水性好，因此，褶皺裂隙含水系統，往往被不透水的泥質岩層分割為若干個含水子系統。

（5）斷裂帶中的裂隙含水系統

斷裂帶是構造應力集中釋放造成具有位移的破裂形變。大斷裂帶可延伸幾十千米乃至上千千米，斷裂帶寬達數百米至數千米。例如，阿爾金深斷裂走向NE—NEE，全長1500km，由多條斷裂組成，破碎帶寬達20km。一定條件下，斷裂帶及其次生斷裂和裂隙有可能構成裂隙含水系統。

斷裂的力學性質和兩盤岩性控制著斷裂的導水和儲水性。壓性斷裂，通常規模較大，斷裂面擠壓緊密，密實不透水的構造泥充填其中，為阻水斷裂。當其發育在脆性岩層中時，斷裂兩盤，尤其是主動盤，張扭性裂隙發育，導水性好，構成以阻水壓性斷裂為邊界的帶狀裂隙含水系統，具備良好的導水和儲水功能，常構成沿斷裂分布的帶狀裂隙含水系統（圖5-7）。張性斷裂，斷裂面張開，破碎帶多為構造角礫岩，發育在脆性岩層中的張斷裂，常形成導水性能良好的裂隙含水系統。而發育在泥質地層中的斷裂則不然，無論是壓性斷裂還是張性斷裂，由於泥質經常充填在裂隙中，透水性很差，往往構成含水系統的隔水邊界。

圖5-7 斷裂帶裂隙系統含水示意圖

區域構造應力場控制著構造裂隙的區域走向。在區域構造應力場作用下，形成的裂隙具有切穿長度大、方向性強、分布范圍廣的特點。如華東和華南地區，挽近區域主應力場方向近SE-NW向，垂直於應力場方向，NE向斷裂呈現壓性，閉合，導水性較弱；而NW向斷裂，卻顯示張性特徵，其切穿長度大，導水性較好，往往形成規模較大的裂隙含水系統，具有一定的供水能力。南京大學肖楠森教授，很早就注意到這一現象，指出走向NW270°～290°的斷裂具有良好的導水性，並利用該組斷裂中氡氣含量較高的特徵，運用α徑跡法來探尋隱伏斷裂。NW向的斷裂與其他方向的斷裂組合，常構成導水性良好的裂隙含水系統。

2.裂隙網路與裂隙含水系統

按岩石中裂隙尺度大小可分為微裂隙、中裂隙和大裂隙三種：微裂隙，在岩石中分布十分密集，裂隙寬度十分細小，導水性差，具備一定的儲水功能；中裂隙，在岩石露頭上經常見到，延伸長度幾米到幾十米，裂隙寬度很容易測量；大裂隙（包括斷裂），張開寬度大，延伸遠，匯水能力強，常成為主要的導水通道。

從三維空間來看，單個裂隙就像是一張在岩石中延伸的薄片（厚度為空隙寬度），當不同尺度的裂隙相互切割、連通，形成連續的導水通道時，便架構成立體的裂隙網路體系。在裂隙網路內，雖然水僅限於在狹縫狀的裂隙空隙通道中流動，但還是遵循最小阻力原則，即裂隙水總是選擇水頭損失最小的裂隙通道運移，該通道應是裂隙網路中阻力最小裂隙的拓撲學路徑組合。田開銘教授（1982）曾經做過窄縫交叉流試驗，試驗表明，在上、下游水頭和進水流量保持不變的條件下，水流經縫隙交叉處後，細縫中流量減少，寬縫中流量增加，水流向寬縫中匯集。該試驗說明，在裂隙網路體系中，水流總是選擇寬導水性好、水流動水頭損失小的裂隙通道運移、匯集。因此，空間位置低、導水性好的大裂隙，往往成為裂隙水匯集、運移的主要通道。裂隙含水系統中具有統一的水力聯系，水位受最低排泄點位置控制。大尺度的裂隙含水系統匯水范圍和徑流，可以不受地形分水嶺的限制，只受控於補給區與排泄點的空間位置。

例如，山東萊州望兒山金礦，周圍地層為太古宙黑雲母斜長片麻岩，礦體位於NE走向的望兒山大斷裂帶內，呈脈狀，NE走向，傾向NW。望兒山斷裂帶經歷多期活動，後期以壓性活動為主，導水性差，有數條NW280 °斷裂穿過礦體。該組斷裂先期為壓扭性斷裂，斷裂平直，延伸遠，傾角75 °～83 °，後期以張性活動為主，屬於導水斷裂。采礦巷道與礦體走向一致。礦坑涌水量隨掘進深度增加而增大。目前掘進深度為-450 m，礦坑涌水量達到12000 m³/d以上，涌水量動態較為穩定，豐水年涌水量有所增加，枯水期涌水量也在10000 m³/d以上。出水點位於NWW向斷裂與NE向斷裂交匯處或NWW向斷裂附近的卸荷裂隙中（由NE向裂隙減壓張開形成），呈面狀和線狀出露。望兒山金礦周圍出露大面積的片麻岩，西部只有一個面積不足50 km² 的匯水盆地，按理不應有如此大的涌水量，但該礦恰位於NWW向區域裂隙含水系統導水通道上，采礦巷道變成該裂隙含水系統的最低排泄點，隨著掘進深度加大，排泄點位置不斷降低，匯集的水量也就不斷增加。而周圍數個與望兒山金礦毗鄰的礦井，由於不在導水通道上，涌水量很小，不足1000 m³/d。從礦坑涌水量穩定而量大的特徵來看，NWW向區域裂隙含水系統具有匯水面積大、集水能力強的特點。要想降低礦坑涌水量，減少排水費用，必須查明導水通道結構，選擇適當的位置，進行封堵，才能收到事半功倍的效果。

裂隙含水系統中，地下水滲流十分復雜，要確定裂隙水的主滲路徑很困難。目前從事裂隙水研究的學者，正試圖在精確測量岩體上裂隙產狀、延伸長度、裂隙間距、裂隙寬度等要素的基礎上，通過三維裂隙網路空間分析，建立裂隙水三維流動模型，確定導水通道位置。該研究方向是現階段裂隙水研究的前沿課題，可能為解決復雜的裂隙含水系統滲流問題帶來希望。

❸ 導水通道類型

1.2.1.1按成因類型

1)構造類導水通道。如:斷層，裂隙。

2)采礦擾動類導水碼枯凳通道。如:頂板冒落帶、裂隙，底板采動裂隙。

3)人類工程類導水通道。如:封閉不良的鑽孔。

4)其他通道。如:陷落柱，岩溶塌陷，天窗等。

1.2.1.2按形態

1)點狀導水通道。遲旅如:陷落柱，岩溶塌陷，封閉不良的鑽孔。

2)線狀導水通道。如:斷層帶，裂隙帶。

3)面狀導水通敗激道。如:頂板冒落帶、裂隙，底板采動裂隙。

❹ 裂隙組合形式

裂隙在岩石中相互交叉貫通，形成了各種各樣的組合形式。從其含水性和導水性來看，裂隙的組合形式大體上可分為網狀組合、脈狀組合及網脈狀組合三種(圖10－3)。

圖10－3 岩石裂隙組合形式平面示意圖

網狀組合是由兩組或兩組以上方位不同和大小相似的裂隙互相沒磨交叉，組合而成的網格狀的裂隙。岩石被切割成很多桐搏岩塊。網狀組合的裂隙分布密度比較均勻，裂隙連通性較好。如玄武岩的柱狀節理，在平面上呈六角形網狀組合;沉積岩中的兩組平面扭節理，呈菱形網格狀組合，並與層面裂隙組合在一起，將岩石切割成菱形塊體;風化裂隙則呈不規則的裂隙網狀組合。

脈狀組合是由一條或數條規模較大的主幹裂隙與許多細小的分支裂隙組成的裂隙脈或裂隙條帶。如張性斷層的裂面與其影響帶中的細小裂隙構成脈狀組合;沿侵入岩體接觸帶上發育的構造裂隙也常為脈狀組合。這種組合形式的裂隙，透水性很不均勻。主要的導水通道是主幹裂隙。分支裂隙及更細小的微裂隙導水能力較小，對主幹裂隙的水只起著匯集和調節作用。脈狀組合的裂隙主要受斷裂構造控制形成，呈脈狀或條帶狀分布，可以延伸到地下很深處。深部基岩地下水，尤其是與斷裂有關的地下熱水，其埋藏和分布一般是受脈狀組合的裂隙控制。

網脈狀組合，是在分布比較均勻的網狀裂隙組合中貫穿著寬大的脈狀裂隙。主要的導水通道是裂隙脈。脈與脈之間通過裂隙網發生水力聯系。它是介於網狀組合與脈狀組合之間的組合形式。如在大量扭裂隙分布區枯輪斗貫穿著導水能力強的張裂隙時，即常為網脈狀組合的形式。

❺ 裂隙網路及裂隙水流的基本特徵

一個獨立的裂隙可以看到兩壁之間的一個窄縫(圖10－11a)，在自身所在平面的兩個方向上延伸較長，而在第三個方向上延伸很短。一個獨立的裂隙水流通道，在三維空間上可以被看做一個李改碧有限大小、形狀不規則的板狀幾何體，或者形象地看成一個橢圓形薄餅。單個裂隙在其自身所在的平面上的延伸是有限的殲檔，單個裂隙或同一個方向上的若干平行裂隙並不能構成連續的導水空間，只有不同方向的裂隙相互交切構成一個導水網路時(圖10－11b)，才能在一定范圍內具有傳輸地下水的功能。

圖10－11 裂隙及裂隙網路

不同規模、不同方向的裂隙通道相互連通為導水裂隙網路形成裂隙含水系統。由於岩性變化和構造應力分布不均勻，通常很難在整個岩層中形成分布均勻、相互連通的張開裂隙網路。裂隙含水系統通常具有樹狀或脈狀結構，一些大的導水通道作用突出，使裂隙水表現出明顯的不均一性，有時表現出突變性。鑽孔或坑道如未揭露含水系統中的主幹裂隙，由於次一級裂隙的集水能力有限，水量不大。只揭露微小裂隙時基本無水。但一旦鑽孔或坑道揭露含水裂隙網的主幹裂隙，廣大范圍內的裂隙網路中的水便逐級匯集於主幹裂隙通道，出現相當大的水量。在同一裂隙岩層中打井或開挖坑道時，水量之哪舉所以相差懸殊，正是由於一個裂隙含水系統是不同級別裂隙的集合體，而同一岩層中又可能包含著若干個規模不同、互不聯系的裂隙含水系統的緣故。

在整個岩體中，裂隙通道所佔的空間比例很低，一般為千分之幾至千分之十幾。裂隙水流只存在於組成導水網路的各裂隙通道內，通道以外沒有水流，裂隙水的流場實際上是不連續的，滲流場的勢除了裂隙中的若干個點外都是虛擬的(圖10－12a，b);水流被限制在迂迴曲折的網路中運動，其局部流向與整體流嚮往往不一致，有時甚至與整體流向相反(圖10－12b)。理解上述兩個特徵在實際中具有很大意義。例如，在裂隙岩層中打兩個相距很近的鑽孔用來確定地下水的水力坡度、流向、流速等非常的不可靠。

圖10－12 裂隙滲流場與孔隙滲流場的比較

❻ 導水裂隙帶的形成過程

煤層在未開采之前，煤系岩體內應力處於平衡狀態。煤層上覆和下伏含水層中的地下水由補給區流向排泄區，受自然條件下岩性、地形、地貌、地質構造等條件控制。當煤層采動以後，則在被采動之處造成一個低壓自由空間，從而破壞了原來的靜力平衡狀態，引起了四周壓力向此自由空間的頂、底及四壁集中。此時，圍繞自由空間的頂、底及四壁將形成相應的壓力拱，以反抗四周來的壓力。當自由空間不大時，則四周來的壓力能被壓力拱所平衡，拱內的岩體則依賴岩體本身的連接力而保持穩定。隨著採煤工作面的推迸，自由空間——采空區不斷擴大，頂板上面壓力拱的跨度也隨之擴大。當擴大到某一限度，使采空區頂板壓力拱內的岩體重量足以破壞該岩體在該跨度之下的連接力時，在沒有支撐或充填的情況下，頂板壓力拱內的岩體就開始由下而上地向下冒落。壓力拱以外的岩體仍保持穩定。當采空區迸一步擴大，壓力拱的曲率已不能滿足拱外壓力平衡的平衡條件時，則壓力拱將被破壞，上覆岩層也將向下冒落，形成冒落帶。冒落帶以上的岩層隨著其下面的冒落岩塊的逐漸被壓密而隨之向下移動。當其移動量足以使岩層破裂時，則會發生一系列的垂直於層面的斷開裂隙及層與層之間的離層裂隙。這種斷開裂隙與離層裂隙縱橫交錯，便組成彼此貫通的導水裂隙帶。愈往上則向下移動的量愈小，當下移量小到在岩層的彈、塑性變形的范圍之內，則岩層只產生彎曲和下沉，而不產生彼此貫通的導水裂隙，即彎曲帶。

採用長壁式全部冒落法開采時，這三種帶表現的比較明顯，容易改變煤層上覆和下伏含水層地下水賦存、運移條件，觸發和誘發礦井頂底板突水。採用充填法開采，可以不產生冒落帶，採用條帶開采，可以大大降低冒落帶，這兩絕春種方法引起的礦井壓力較小，不並帆耐僅能極大地降低導水裂隙帶的高度，轎陸而且對底板岩層的破壞較輕，對防止底板突水有利。因此，採用適當的採煤方法，可以使水文地質條件復雜的煤田變的相對簡單。採煤方法不當，可以使水文地質條件相對簡單的煤田變得復雜，而復雜的煤田變的更加復雜。

❼ 成礦流體的運移

成礦流體形成後，可在重力、熱動力、構造動力以及物理化學梯度驅動下發生運移，其運移方式有擴散、滲透、涌流或溶於熔體中隨其一起上升。成礦流體的運動取決於兩個主要因素：①流體本身能量的時-空分布；②地殼介質的滲透性能。任何外界因素對流體運移的影響都通過這兩個方面反映出來。地殼中含礦流體運移是在岩石孔隙和斷裂裂隙中進行，其流體動力學特徵有所不同。Cathles（1981）指出不同構造背景下的運動形式是不同的，洋殼中海水在熱岩中下滲和被加熱的上升運動為循環熱水系統，過渡型地殼沉積盆地中同生水受異常地熱加熱發生的為對流熱水系統，而克拉通盆地中則存在離層流系統。Garven（1995，1997）在總結了各種地質構造環境中沉積盆地地下水長距離遷移流動特徵時指出，在大陸邊緣帶由於沉降成岩作用使間隙水析出上侵的最大滲流速率為0.1cm/a～1cm/a，而由地震泵吸作用驅動深部流體沿構造裂隙上侵的最大流速>10km/a。

（一）岩石孔隙中的礦液運移

岩石孔隙包括原生和次生兩種類型。原生孔隙和次生孔隙廣布在岩層和岩體中，猶如微細血管網路，是礦液運移的微觀通道，礦液在其中基本上是以滲流方式運動。孔隙在岩層中分布密集、比較均勻，相互連通，且主要存在於沉積岩中。因此，孔隙水的分布比較均勻連續，含水層內水力聯系密切，且常具有統一水位的含水層。孔隙水的運動狀態多屬於層流運動，絕大部分服從達西（1973）的線性滲透定律。

礦液沿岩石的孔隙運移，經常有兩個主要因素在相互作用，一個是礦液的運移趨勢，另一個是岩層對礦液的屏蔽作用。礦液由於有內壓力的作用，其運移趨勢主要是向上流動，但局部也可以出現向下流動的情況，例如礦液向上運移時遇到阻擋，而其側下方又有低壓帶存在時，則礦液可以局部地向下運動。岩層的屏蔽作用主要決定於岩石的孔隙度和滲透性，在成層岩石中礦液總是沿孔隙較大的岩層流動，而孔隙很小的岩石不利於礦液敗手流動，並對礦液上升起著屏蔽作用。

於崇文等（1997）將岩石視為一種多孔連續介質，即指流體運動環境可近似地假設為一種被溶液所飽和的多孔隙介質。它們具有一定的孔隙度和滲透率，流體通過岩石孔隙或微裂隙發生滲流。熱液成礦作用通常與岩漿活動有關。當岩漿侵入到富水的多孔介質（圍岩和已冷凝的火成岩）中時，所形成的溫度梯度一方面促使熱由岩漿向圍岩傳導，岩漿自身冷卻；另一方面又使孔隙溶液產生密度梯度。後者在滲透率較大圍岩中可能導致熱液的自由對流。於崇文等（1993）對雲南個舊老廠礦田多孔介質中熱液成礦進行了流體動力學數值模擬。據計算，在中細粒花崗岩和大理岩中，熱液平均流速為10^-4～10^-5cm／s，一年內流動3.15×10³cm的距離。按1km的長度計算，流體在區域內循環一次約需100年時間。在10萬年的成岩、成礦過程中，可發生近千次循環。在一次花崗岩侵入過程中，熱液可進行上千次循環流動，這就使熱液攜帶和沉澱成礦物質的能力比靜止時增大了近千倍，可見熱液的循環流動在成礦過程中的重要意義。

（二）斷裂和裂隙中的礦液運移

岩石的斷裂和裂隙是礦液運移的主要通道。裂隙的類型眾多，力學性質差異大，其含水和導水的性能也相差懸殊。張性斷裂裂隙的張開度大，含水空間大，導水能力強，尤其是斷裂帶的破碎多孔部位導水性最強。

剪切斷裂的張開度小，含水空間不大，導水能力較弱。但因各組節理相互切割，交叉連通，因此，裂隙之間通常都有水力聯系。一般地說，其富水條件介於張性斷裂讓枯局與壓性斷裂之間。

壓性斷裂的含水性和導水性較差，尤其是壓性斷層中心的構造岩部位（糜棱岩、斷層泥等）。這些斷層泥和糜棱岩因其透水性差而對礦液流動起阻擋作用。如果壓性斷層經過再次構造變動，則容易變為開口裂隙，使其導水性能明顯增強。

裂隙岩石的介質特徵與孔隙岩石不同，由於裂隙大小懸殊坦讓，分布不均，並且有一定向性，滲透水流在大裂隙中阻力小，流動快；在小裂隙中阻力大，流動慢。因此，裂隙岩石中的水流具有非均質性和各向異性。若大、小裂隙組合起來，則形成復雜的網脈狀裂隙導水系統。

網脈狀裂隙導水系統中，大小裂隙具有不同的水力傳導能力。小裂隙張開度小，導水能力弱，但數量多，且密集，因而常有較大的儲水量。張開度大但分布較稀疏的大型斷裂裂隙具有很強的導水能力，它們在裂隙網路中起著匯水管道的作用。當這些大型斷裂裂隙與區域中主要的構造通道連接時，能將礦液集中起來並輸送到主要構造通道中去，並進一步向地殼淺部的低壓帶流動。

根據構造在礦液流動和堆積中所起的作用，可以將成礦構造分為導礦構造和儲礦構造。導礦構造是溝通礦液並引導它進入礦田、礦床范圍內的通道。儲礦構造是礦質沉澱成礦的場所。某些規模較大的斷層、剪切帶、破碎帶和角礫岩帶是常見的導礦構造。這些地段中岩石的破碎程度和滲流性都很高，它們切割較深，一旦與礦液源地溝通，由於礦液溫度較高、壓力較大，因而較易於在導礦構造中上升和通過，有利於成礦元素的搬運、攜帶和擴散。在劇烈褶皺地區，某些陡傾斜的有利於礦液流動的岩層或岩系也可以構成礦液上升的重要通道。

（三）成礦流體運移路徑的判別標志

如何追蹤成礦流體運移通道是很重要也是難度較大的問題。現今正在活動的大陸熱泉（溫泉）的流動路徑較易查明。但追蹤中-新生代流體路徑就較困難。在古老地層岩石分布區，古老礦液通道的追溯涉及更大的時-空領域，難度更大。這是因為很多古老流體當時運移的通道及其遺跡，在後來的地質過程中已被破壞或改造，要恢復和重建古流體系統，十分困難。當前，首先是摸索和逐步建立古代流體（指地殼中流體）運動軌跡的追蹤方法。

古老流體（包括熱流體）在運動過程中，尤其是區域性大面積的流動過程中，會遺留下種種痕跡，這些遺跡的一部分能被保留在岩石中。通過對這些遺跡的查定和追蹤，可以或多或少地獲得有關流體的組成、性狀及其與圍岩反應以及運移途徑的信息。常見的流體示蹤標志有：

A.區域交代蝕變帶

如白雲石化、硅化、鉀化以及重晶石化等蝕變帶，分布廣泛，產狀細微，有一定方位，代表著區域性流體沿一定岩層或構造帶運動並進行水-岩反應的產物。

B.熱水沉積岩

在殼內流體的地表排出口附近，經常有熱水沉積岩分布。海底熱水噴流和沉澱的規模較大，並與上下岩層一起被保存下來。例如，南秦嶺區泥盆系中的鈉長石岩、硅質岩、重晶石岩都有發育，在長數百km的蝕變帶內分段集中，以層狀和角礫岩帶狀等形式產出。

C.熱水角礫岩帶

是由熱水系統在淺表地區活動引發的構造岩帶，有角礫岩、破裂化岩石帶等，伴有大面積的蝕變（和礦化痕跡）。例如，寧蕪中生代火山岩盆地中廣泛分布的蝕變角礫岩（化）帶，是一種重要的區域性找礦（鐵、銅、硫）標志。黑礦型塊狀硫化物礦床中則常伴有蒸氣噴發成因的角礫岩。

D.火成岩（含偉晶岩）脈帶和熱液脈帶

這些脈體的廣泛成群分布，可指示岩漿和較高溫熱流體的運動趨向，也可反映地史上一定階段中熱事件的發生地帶。

E.礦物封閉的微裂隙帶

流體通過岩石中的細微裂隙時，可在其中沉澱出礦物，將裂隙封閉並保存下來，可以作為追蹤流體的標志。例如，S.J.Hay等（1988）關於蘇格蘭西北部Lewisian片麻岩系中微裂隙充填物的區域性對比研究，提供了有關20億年前流體成分、類型及流動通道的若干信息。

F.礦物流體包裹體地球化學參數的區域性分布和變化趨勢

通過區域岩石中的系統布點采樣，測定礦物包裹體中的溫度、壓力、化學成分和硫、氧等同位素組成特徵，從而獲得有關流體成分、性質、運動、演化及水-岩反應的豐富信息。

G.含礦構造的分布

含有痕跡礦化的區域構造，如剪切帶、裂隙帶等的產出特徵，可提供有關含礦流體運動情況的線索。

H.礦床、礦點的區域分布

區域中礦床、礦點的分布常是有規可循，仔細分析屬於同一時代、同一成礦系統的各礦點間的相互關聯，能提供有關控礦構造及含礦流體動向的有用信息。

除上述外，由於區域性熱水蝕變引起的岩石古地磁數據、放射性數據的區域變異，以及區域熱異常梯度等，也常能作為構造-流體活動的指示標志。

以上各類判別標志可運用地質、地球物理、地球化學以及遙感技術等多種方法加以追溯，包括宏觀的和微觀方法的綜合運用。

❽ 裂隙水的主要特徵

裂隙水有如下特徵:①裂隙率比鬆散岩石的孔隙度小一到兩個數量級，儲水空間小。②不同級別的裂隙組成裂隙網格時，才形成裂隙水流動系統。③裂隙以及裂隙網格，具有方向性。④裂隙水空間分布不均，局部富水，相近鑽孔的水量懸殊較大，多呈脈狀分布。⑤裂隙連通性較差，水力聯系不一致，流場不連續，很難形成統一的含水層。水位由局部裂隙網格的最低排泄點決定。當裂隙密集，裂隙網路發育時，可構成具有統一補給、排泄，統一動態水位的裂隙含水層。⑥水量取決於補給、排泄的條件以及含水系統的儲水量。⑦局部流向與總體流向不一致，水力梯度局部變化較大。⑧多年凍土區的張性或張扭性斷裂帶尤其是主斷裂是融區發育地帶，對地下水起到儲水空間、集沖瞎水廊道、導水通道作用，是凍結層上水、凍結層下水補給或排泄地帶。⑨多年凍土區基岩豎判蘆裂隙水受多年凍土影響，水循環交替慢，易富冰，裂隙的導水性變差。同時淺層的裂隙水循環還表現出顯著的季節性特余帶征。

❾ 煤炭開采時，採煤導水裂縫帶具體是什麼意思還有什麼是導水斷層。

首先更正你的說，實際上是裂隙帶，不閉手是裂縫帶。所謂導水裂隙帶是指有水順裂隙湧出，同時導顫雹水斷層也是這個意思，即轎洞嫌有水順斷層帶湧出

❿ 裂隙水的裂隙水類型

按裂隙的成因分為成岩裂隙水、構造裂隙水和風化裂隙水。按裂隙水的水力聯系程度分為風化殼網狀裂隙水、層狀裂隙水和脈狀裂隙水。 構造裂隙是固結岩石在構造應力作用下形成的最為常見的裂隙。構孫租造裂隙水以分布不均勻、水力聯系不好為其特徵。在鑽孔、平酮、豎井及各種地下工程中，構造裂隙水的涌水量、水位、水溫與水質往往變化很大。這是由於構造裂隙的分布密度、方問性、張開性、延伸性極不均一所造成的。一般說來，層狀岩層中，構造裂隙發育較為均勻，在層面裂隙的溝通下，構造裂隙水的水力聯系較好。塊狀岩體中構造裂隙發育極不均勻，通常可分為3個級次的裂隙空間:[1]細短閉合的小裂隙構成的微裂隙岩體；[2]張開且延伸較長的中等裂隙構成的導水裂隙網路；[3]大裂隙與斷層構成的局部導水通道。當鑽孔或坑道進人微裂隙岩體時，水量微不足道；遇到裂隙網路時，出現較大水量;觸及大的裂隙導水通道，水量十分可觀。
裂隙岩體的滲透性，由於裂隙的性質及發育的方向性而具有各向異性。同時，隨著空間尺度增加，寬度較小的裂隙交接處增加，裂隙網路的滲透參數將會降低，這就是裂隙岩體的尺度效應。河谷地帶的裂隙岩體中，往往存在兩類互相獨立的裂隙網路系統，在淺表部連續戚凱戚分布的裂隙網路中，為淺循環冷水；在深部存在相對封閉而又連通的裂隙網路中，則為深循環水。
在裂隙岩體中開采或排除地下水時，要根據裂隙水的特點布置佑孔與坑道。在裂隙岩體高陵中修建水利工程時，要充分考慮裂隙水的復雜性。滲漏計算，排水孔 (幕)和灌漿工程的設計，都應充分考慮裂隙岩體滲透性的不均一性，各向異性和尺度效應。