在不飽和帶的巖石空隙中存在著氣態(tài)水。它可以是來自于地表大氣中的水汽，也可以由巖石中其他形式的水蒸發(fā)形成。它可以隨空氣的流動而移動；當(dāng)空氣不流動時，它也能從水汽壓力大的地方向水汽壓力小的地方遷移，并且在一定溫度、濕度和壓力條件下與液態(tài)水相互轉(zhuǎn)化，即蒸發(fā)和凝結(jié)。當(dāng)巖石空隙中水汽增多達(dá)到飽和時，或是周圍溫度降低達(dá)到露點(diǎn)時，氣態(tài)水開始凝結(jié)而形成液態(tài)水。由于氣態(tài)水在一地蒸發(fā)又在另一地凝結(jié)，因此，對于巖石中地下水的重新分布有一定影響。
以固態(tài)形式存在于巖石空隙中的水稱為固態(tài)水。在多年凍土區(qū)和季節(jié)凍土區(qū)，巖石的溫度低于0℃，空隙中的液態(tài)水可轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)水。我國東北和青藏高原，一部分地下水常年保持固態(tài)，形成多年凍土。
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