开型水文地质构造含水系统固液相后生变化的主要特点

蓄水盆地发生正向构造运动导致盆地上隆和水退，沉积作用终止，水盆干涸，水下的沉积体系转化为陆地，所处的地质环境发生了根本性的改变，构建了开型水文地质构造系统，遭受了淋滤作用的后生破坏作用，水化学变质的方向和结果与闭型水文地质构造系统存在迥然不同的特点。

沉积体系同生沉积水经历了淋滤作用的改造之后，盆地发生负向构造运动再度下沉和水进，经历淋滤作用的沉积体系成为水盆的基座，其上被新沉积体系覆盖埋藏于地下深部。当盆地再度发生正向构造运动隆升为陆，新沉积体系裸露地表，经历淋滤作用水文地质的改造。前期的沉积体系若被新沉积体系完全覆盖，则经历沉压埋藏作用水文地质期，若有的未被新沉积体系覆盖仍裸露地表，则经历半开型的淋滤—沉压埋藏(或半闭型的沉压埋藏—淋滤)作用并存的水文地质期。假若连续沉积的沉积体系厚度甚大，根据水力联系的分隔性可划分为两个(或多个)含水系统，则位于上部的含水系统经历淋滤作用水文地质期，其下部的含水系统应经历闭型水文地质构造系统沉压埋藏作用水文地质期。据此，一个特定的含水系统在地史过程中只能经历一次淋滤作用水文地质期，其经历的地质时间段应与正向构造运动发生的地质时间段相吻合。甚至有的含水系统在地史过程中未经历过淋滤作用水文地质期，各含水系统在地史过程中经历的主要是沉压埋藏作用水文地质期及其他型式的水文地质期。

裸露地表的含水系统水化学变质主要受控于自然地理、气候、水文等因素，沉积层发生风化、剥蚀和搬运以及大气降水、地表径流及其下渗深度发生的水循环交替作用强度。

在气候温暖潮湿、降水充沛、地表径流和地表水系发育的自然地理环境背景下，大气降水、地表径流及其下渗进入地下，与沉积层的同生沉积水发生混合，水循环交替、排挤速率较大，水岩相互作用十分活跃，导致含水系统的固体和液相发生强烈的后生破坏作用。

对组成含水系统的固相而言，无论哪种岩性、岩相组成的沉积层，无论是物理性质和结构，还是矿物和化学成分均发生了破坏性的改造，其含盐量经历了显著淡化的过程。海相碳酸盐岩砂泥岩沉积体系中氯化物、硫酸盐岩矿物按溶解度规则依次溶解进入水中，碳酸盐岩溶化作用进行得十分活跃，在CO₂参与下碳酸盐岩矿物溶解，生成次生的溶孔、溶缝和溶洞，形成了大小不同、形态各异联通的网络状输水通道，增强了水的循环流动和岩溶作用的进程，在空隙中生成再结晶的方解石脉充填物和氧化物的胶结物等，甚至在剖面上部生成方解石帽。在表生作用带的陆相砂岩泥岩沉积体系的铝硅酸盐粘土矿物，诸如云母(KMg₃AlSi₃O₁₀(OH)₂)、钾长石(KAlSi₃O₈)、钠长石(NaAlSi₃O₈)、钙长石(CaAl₂Si₂O₈)、与H₂O和H^－作用生成次生矿物高岭石(Al₂Si₂O₅(OH)₄)和K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Si(OH)₄。沉积层中一部分可溶性有机物进入水中，另一部分有机物降解(有氧)分解为二氧化碳、水和矿物盐类。

对组成含水系统的液相而言，由含盐量0.02～0.05g/L的大气降水及其形成的地表径流一起渗入地下，与其浓度高出20多倍和数百倍的陆相和海相沉积体系同生沉积水发生混合作用，破坏了同生沉积水的水岩均衡状态，导致初始化学浓度稀释淡化;由于淡水持续渗入地下和水循环速率较大，淡化了的混合水朝向盆内低洼处排泄。当盆地存在出口，既可向盆外排出水量，又可随水排出盐分，随着时间的推移，大气降水的入渗量愈来愈大，两种水的混合淡化效应愈加明显，水化学特征朝向大气降水化学方向靠近。陆相砂泥岩体系同生沉积水化学转变为渗入成因水，最显著的变化是水的TDS和各种盐类组分含量降低，宏量组分阴离子以HCO₃^－为主，阳离子以Ca²⁺为主，其含量的绝对值均降低，大气成因的O₂、N₂、CO₂为气体的主要成分。海相碳酸盐岩砂泥岩沉积体系同生沉积水化学变质的主要特征最显著的是TDS、宏量组分和生物元素Br、I含量均呈显著降值变化，c_Na/c_Cl、c_Ca/c_Cl显著增高，大气成因的O₂、N₂、CO₂为气体主要成分，失去了海相沉积水化学特征，演化成为渗入成因的岩溶淡水。

在气候炎热干旱、降水稀少、地表径流和地表水系不发育的自然地理环境背景下，沉积层以风化、剥蚀、破裂、坍塌和沙化等机械的物理的破坏作用强烈为主要特点;由于降水量小于蒸发量，淋滤作用规模甚小，裸露的沉积层含水量少，甚至干涸，地下水位向下方移动，埋藏深度增大。地表径流在较短的流程中消迹，大气降水入渗地下的深度甚浅，因此，淋滤作用对陆相或海相沉积层同生沉积水化学淡化作用影响较弱，随着沉积层的埋深增大渐趋减弱直至终止。