Происхождение подземных вод
- поровые — заполняющие пространство между частицами рыхлых пористых обломочных пород (песков, галечников);
- трещинные — залегающие в трещинах массивных скальных пород (кристаллические породы, песчаники, массивные известняки);
- карстовые (трещинно-карстовые) — залегающие в пустотах и полостях, образованных в результате растворения пород (присутствуют в растворимых породах — солях, гипсах, известняках, доломитах).
По условиям залегания, питания и движения среди подземных вод выделяются несколько разновидностей.
Наиболее близко к поверхности располагаются почвенные воды, образующиеся за счёт увлажнения почв атмосферными осадками и конденсации влаги из воздуха. Это воды висячие, не подстилаемые водоупорными горизонтами. Они имеют большое значение в питании растений и процессах выветривания содержащихся в почве минералов, но хозяйственного значения не имеют.
Водоносные горизонты, залегающие ниже горизонта грунтовых вод, разделяющиеся пластами водоупорных пород называются межпластовыми водами. Последние, в свою очередь, разделяются на межпластовые безнапорные и межпластовые напорные (или артезианские) воды.
Видеоролик о залегании и особенностях состава подземных вод («Водоканал», г.Санкт-Петербург):
Геологическая деятельность подземных вод | Образовательный геологический сайт Юрия Попова
- экранированные родники — родники, образующиеся в результате перекрытия водоносного горизонта водоупорными породами или вследствие резкого уменьшения водопроницаемости водоносного горизонта;
- родники выклинивания, возникающие либо вследствие стратиграфического выклинивания питающего их водоносного горизонта, либо вследствие уменьшения его поперечного сечения;
- эрозионные родники, образующиеся в результате вскрытия водоносного горизонта долинами рек, оврагами, балками;
- карстовые родники.
Химический состав подземных вод
Подземные воды представляют собой природные растворы, содержащие свыше 60 химических элементов, а также микроорганизмы. Сумма растворенных в воде веществ, исключая газы, определяет её минерализацию (выражаемую в г/л или мг/л).
По степени минерализации подземные воды подразделяют (по классификации В. И. Вернадского) на следующие группы:
- пресные — воды с минерализацией до 1 г/л,
- солоноватые — от 1 до 10 г/л,
- солёные — от 10 до 50 г/л,
- подземные рассолы — более 50 г/л (в ряде классификаций принято значение 36 г/л, соответствующее средней солёности вод Мирового океана).
В основу классификации подземных вод по химическому составу положено соотношение наиболее распространенных в и их составе анионов (HCO — , SO4 2- , Cl — ) и катионов (Ca 2+ , Mg 2+ , Na + ). При описании химических типов вод сначала указывается анионный состав, при этом анионы указываются в порядке убывания; затем в аналогичном порядке приводится состав катионов.
Минерализация и химический состав подземных вод зависит от сочетания ряда факторов: происхождения вод, взаимодействия подземных вод с вмещающими породами, условий водообмена. Рассмотрим влияние этих факторов.
Взаимодействие с вмещающими породами. Воды, фильтруясь через толщи пород, растворяют их, обогащаясь рядом элементов. Так при растворении соленосных толщ сложенных галитом (NaCl) воды приобретают хлоридный натриевый состав; при фильтрации через известняки — гидрокарбонатный кальциевый и т.д.
Подземные воды
Воды, находящиеся в толщах горных пород верхней части земной коры в жидком, твердом и газообразном состоянии называются подземными водами.
По своему происхождению подземные воды делятся на 3 группы: вадозные, ювенильные, седиментационные воды – сохранившиеся в недрах воды древних водоемов.
Верхнюю часть земной коры в зависимости от особенностей распределения в ней подземных вод делят на зону аэрации в которой вода обычно не заполняет полностью поры и пустоты породы и зону насыщения поры породы которой заполнены водой.
Воду, содержащуюся в горных породах условно делят на
- химически связанную, входящую в молекулу вещества гидроксильной группой;
- парообразную, находящуюся в порах и пустотах пород и перемещающуюся, под влиянием разности упругостей пара;
- гигроскопическую – адсорбированную частицами породы и покрывающую их слоем в одну молекулу;
- пленочную – обволакивающую частицы породы поверх гигроскопической воды, она может перемещаться между частицами пород;
- капиллярную – заполняет сравнительно мелкие поры породы, перемещается под влиянием капиллярных сил;
- гравитационную или свободную – заполняет некапиллярные пустоты породы и перемещающаяся под действием силы тяжести;
- дополнительно к названным отдельно рассматривают воду в составе мерзлых почв, льда, не полностью разложившейся органики и в живых организмах.
Воды, залегающие выше первого водоупора – верховодка, между двумя водоупорными слоями – межпластовые (безнапорные и напорные).
Подземные воды могут выходить на дневную поверхность на склонах речных долин, в балках, оврагах. Такие выходы называются источники (родники, ключи). Особенно мощные выходы подземных вод наблюдаются в предгорьях на наклонных равнинах, в карстовых районах.
Для подземных вод характерны различные режимы: промывной (если ГКО больше испаряемости), непромывной, выпотный
По температуре подземные воды делятся на переохлажденные (ниже 0ºС), холодные (0-20 ºС), и термальные: теплые (20-37 ºС), горячие (37-50 ºС), очень горячие (50-100 ºС) и перегретые (более 100 ºС). Воды могут быть пресными, если содержание в них солей не превышает 1 г/л, солоноватыми (1-10 г/л), соленые (10-50 г/л) и рассолы (более 50 г/л).
Условия залегания и запасы подземных вод зависят от вещественного состава горных пород, определяющего их водно-физические свойства. Среди них важны пористость – наличие капиллярных пор и скважность – присутствие некапиллярных пустот. Они обусловливают такие важные свойства пород, как влагоемкость и водопроницаемость.
Воды в рыхлых породах относятся к типу пластовых. Они равномерно распределены по всему пласту. Воды в трещиноватых породах называются трещинно-жильными, они движутся по крупным пустотам и трещинам. Мелкозернистым рыхлым породам свойственно ламинарное движение воды. В крупнообломочных и трещиноватых породах может происходить турбулентное движение, свойственное открытым потокам.
Конспект урока географии Подземные воды
Contents
