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第一节 泉的形成原因与分类
一、形成原因
泉是地下水的天然集中地表出露,是地下含水层或含水通道呈点状出露地表的地下水涌出现象,为地下水集中排泄形式。它是在一定的地形、地质和水文地质条件的结合下产生的。适宜的地形、地质条件下,潜水和承压水集中排出地面成泉。
泉往往是以一个点状泉口出现,有时是一条线或是一个小范围。泉水多出露在山区与丘陵的沟谷和坡角、山前地带、河流两岸、洪积扇的边缘和断层带附近,而在平原区很少见。泉水常常是河流的水源。在山区如沟谷深切,排泄地下水,许多清泉汇合成为溪流。在石灰岩地区,许多岩溶大泉本身就是河流的源头。中国山东淄博的珠龙泉、秋谷泉和良庄泉是孝妇河的水源。泉水常年不断地汇入河流,是河流补给的重要部分。
泉水的来源通常是渗入地层的大气降水,例如雨水和融化的雪水。大型泉主要分布在石灰岩和火山熔岩构成的岩层中。砾石、砂、石灰岩、砂岩和玄武岩都可以构成泉水的含水层,在其露出地表处通常有粘土或页岩形成的隔水层。
二、分类
泉的分类有多种标准,可根据泉水成因、出露性质、温度、化学成分、功能、补给来源、出露奇特程度、酸碱度等进行划分,其中最重要的是地质构造、地貌和水文地质条件等。
1. 水文地质学家根据其形成原因和条件,一般将泉水分成侵蚀泉、堤泉、溢出泉、接触泉、断层泉、岩溶泉6大类。
(1) 侵蚀泉,指河流不断向下冲刷、侵蚀、切割达到含水层时,地下水溢出地表形成的泉;
(2) 堤泉指隔水层局部突起,使地下水向前流动受到阻挡而溢出地表形成的泉;
(3) 溢出泉指山前平原地区,由于地层岩性发生变化使地下水不能向前流动而溢出地表形成的泉;
(4) 接触泉指含水层与隔水层层面接触处,由于地下水沿着岩层层面流动,在有出口的地方,使地下水出露而形成的泉;
(5) 断层泉指含水层被错动的断层破碎带切割露出地表,使地下水流出而形成的泉;
(6) 岩溶泉指在岩溶地区,由于可溶性盐岩类被溶蚀形成了洞穴,地表水渗入洞穴后,常常迅速地以泉的形式出露于地表形成的泉。有些岩溶泉,如中国山西、山东某些大泉,泉水流量相当稳定,如山东济南泉群及山西广胜寺泉等。
上述各类泉,流出地表均有大有小。这主要是因为含水层的面积和厚度大小不同,因此它的补给水量就有大有小,而这便直接影响了泉水流量的大小。在含水层分布面积广、厚度大、降水多的地区,出露的泉水就多,不仅流量大而且较稳定。相反,泉水流量小,甚至有时会干涸。