二、岩石的水理性质
松散岩石存在着孔隙,坚硬岩石中有裂隙,易溶岩石有孔洞。水以不同形式存在于这些空隙中。岩石与水作用时,表现出不同的容水性、持水性、给水性、透水性等,这就是岩石的水理性质。
(一)容水性
容水性是指岩石能容纳一定水量的性能,用容水度表示。岩石中所容纳的水的体积与岩石体积之比,称为岩石的容水度。当岩石的空隙完全被水所充满时,水的体积即等于岩石空隙的体积。
(二)持水性
在重力作用下,岩石依靠分子力和毛管力在其空隙中保持一定水量的性质,称为持水性,以持水度表示。在重力影响下岩石空隙中所能保持的水量与岩石总体积之比,就是岩石的持水度。其中,岩石所能保持的最大薄膜水量与岩石体积之比,叫分子持水度;毛管空隙被水充满时,岩石中所保持的水量与岩石体积之比,则称毛管持水度。岩石的颗粒大小对持水度影响很大,泥炭、粘土、亚粘土等持水度较高,泥灰岩、疏松砂岩、粘土质砂和细砂持水度小,块状火成岩和块状沉积岩、砾石和砂,几乎完全不持水。持水度与颗粒直径的关系,见表 5-4。
表 5—4 粒径与持水度的关系
粒径( mm ) |
持水度(%)表 5 — 4 粒径与持水度的关系 |
---|---|
1 — 0.5 |
1.57 |
0.5 — 0.25 |
1.60 |
0.25 — 0.1 |
2.73 |
0.1 — 0.05 |
4.75 |
0.05 — 0.005 |
10.18 |
〈 0.005 |
44.85 |
(三)给水性
在重力作用下,饱水岩石能够流出一定水量的性能,为岩石的给水性。流出的水的体积与储水岩石体积之比,称为给水度。颗粒较粗的岩石给水度较大,细粒岩石给水度则很小。表 5-5 为某些松散沉积物的给水度。
(四)透水性
透水性就是岩石的透水性能。岩石空隙的大小、多少和空隙是否彼此连通,对透水性有着明显的影响。粘土孔隙度有时虽然可达 50%以上,但透水性很差,砂的孔隙度一般只有 30%,但孔隙大,故透水性良好。同一岩石在不同方向上的透水性能也不一样。根据透水性可以把