根据区域性水文地质结构类型及特征，将问题形成模式划分为三种：深大导水断裂控制型、区域型汇水褶皱控制型及复杂地形盆地控制型（表4.28）。

表4.28　问题形成模式特征表

中国西南地区深大断裂极为发育，地下水向深部循环并增温；在其高温、高压环境下地下水—岩作用变得强烈，地下水矿化度升高，并携带上深部围岩的特征。此类型地下因为具有高温，含有特有矿物成分而具有一定的研究、经济价值，如找矿、温泉开发等。热水出露需要一定的地质结构，河流的切割减压，结构面导通等方式可使热水具备上升溢流的通道和动力条件。如大岗山温泉模式、西藏盐井盐卤水模式。

（1）深大导水断裂控制型。深大导水断裂规模巨大，走向延伸数百千米，深部常延入基底，断裂带周围岩石破碎易导水。大气降雨和地表水体通过断裂带渗流进入深部地层，在高温高压环境中循环加热，并与围岩发生水—岩反应，成为热载体赋存在地球内部。随着深部热水的压强不断增大，一旦遭遇破碎断裂带时就会快速上升，循着裂隙上升涌出地表，形成温泉。

如图4.73所示大岗山温泉出露水文地质概念模型，深部导水断裂F1接受大气降雨和地表水体补给，大量水通过这种类型断裂进入深部地壳，同时深部热水资源也依靠F1的纵深长大才能涌出地表。破碎的断层易被河流切割和剥蚀，在西南地区常形成河谷，这样就会形成分布在河谷两侧的温泉，受深大导水断裂控制。

图4.73　大岗山温泉成因水文地质概念模型

（2）区域性汇水褶皱型。

含水层和隔水层相互组合形成有利于富集和储存地下水的地质构造，如常见的砂岩和灰岩构成的平缓开阔的向斜构造。区域性规模的褶皱可延伸数百公里，褶皱翼段高山区接受大气降雨和地表水体补给，在非可溶岩夹可溶岩的岩层组合类型控制下，顺着有利通道向水头较低区域径流，形成区域性的岩溶水流。长距离的径流过程中，地下水不断获得地热增温，又与岩石发生水岩作用，矿化度升高。由于河水的深度切割，水头压力释放，在河谷两岸，水头压力释放，沿垂向的裂隙节理汩汩流出（图4.74）。

图4.74　盐井盐温泉成因水文地质概念模型

如图4.75所示，在上下为砂岩的岩性组合下，倾缓的向斜构造在数百公里外接受补给，沿灰岩地层长距离渗透径流，在河谷切割向斜构造处出露，这种深部水循环类型受区域性汇水褶皱型控制。(www.daowen.com)

图4.75　沿河县高山乡附近向斜山地型模式

潘晓东、梁杏等（2015）对黔东北高原斜坡地区岩溶地下水系统模式进行划分，基于地貌及蓄水构造对分析其特点，其中向斜山地型结构如图4.76所示。岩溶地下水系统在向斜两翼出露隔水层，与下伏岩层一起构成岩溶水系统隔水边界，受到岩石层面的控制，岩溶地下水沿层面自两翼向向斜核部进行汇集，汇水条件良好。

图4.76　沿河县高山乡附近向斜山地型结构

另一类型背斜槽谷型系统核部寒武系白云岩，岩层薄脆，受到两侧挤压岩石已碎，裂隙成网状密集发育。背斜两翼碎屑岩构成隔水边界，岩溶地下水系统边界相对清楚。平行于背斜轴部纵张裂隙发育，构成岩溶地下水的主径流带，如图4.77所示。此两种模式中岩溶水受到褶皱汇水构造的控制，但并未提及系统中岩溶水深部运移发生区域性流动的特点。实际上，如果向斜模式中有一个良好的盖层加之向斜规模具有区域性，此结构就能形成区域性的岩溶水流，如图4.78所示；而背斜模式类似与川东南的格挡式构造，实际上在背斜系统中本来就具有区域性水流，带有较高水温度及矿化度的特点，如图4.79所示。

1963年TÓth利用解析解获得均质各向同性潜水盆地中地下水流系统，结果出现不同级次的嵌套式地下水流系统——局部的、中间的及区域的。随后，Freeze等（1967）利用数值解研究了层状非均质、各向异性介质以及断裂等影响下的水流系统。1980年，TÓth提出了“重力穿透层流的概念”，将地下水流系统理论全面推广到非均质介质场。在鄂尔多斯盆地地下水勘查中，侯光才等（2008）利用Packer定深分层取样技术收集水头和水化学和同位素资料，初步研究认为白垩纪盆地北部沙漠高原区的地下水循环模式可以用此地下水流理论来刻画。中国地质大学蒋小伟、万力、王旭升（2013）利用数值模拟对此研究区的水流系统，年龄分布等进行了研究。基于水化学、同位素及其伴生现象的分析，Hou等（2008）给出了鄂尔多斯盆地四十里梁东西两侧剖面地下水循环示意图，如图4.80所示。

图4.80　十里梁东西两侧剖面地下水循环示意图