Геологічна діяльність підземних вод

1. Поняття про підземні води.

2. Класифікація підземних вод.

3. Хімічний склад підземних вод.

4. Руйнівна робота підземних вод.

1. Підземними називають усі типи вод, які містяться в товщах гірських порід земної кори. Наука, яка вивчає підземні води називається гідрогеологією. Підземні води тісно пов’язані з водою атмосфери й наземної гідросфери – океанами, морями, озерами, ріками. У природі відбувається безперервна взаємодія таких вод – гідрологічний кругообіг.

Виділяють кілька видів води в гірських породах: у формі парів; фізично зв’язана (гігроскопічна і плівчаста); вільна (капілярна і гравітаційна); у твердому стані; кристалізаційна й хімічно зв’язана.

Вода у формі парів разом із повітрям заповнює порожнини і тріщини гірських порід, вільні від рідкої води.

Гігроскопічна вода утворюється безпосередньо на поверхні частинок гірських порід унаслідок процесів адсорбції молекул води з пари і міцно утримується силами зчеплення (молекулярного притягання).

Плівчаста вода має менший рівень енергетичного зв’язку. Вона утворює на поверхні частинок ніби другу плівку над гігроскопічною водою.

Капілярна вода частково або повністю заповнює тонкі капіляри і тріщини в гірських породах і утримується в них силами поверхневого стоку.

Гравітаційна (крапельно-рідка) вода утворюється в породах у разі повного насичення нею всіх пор і тріщин. Вона вільно переміщується по тріщинах і порах гірських порід під дією сили ваги до зони розвантаження (долини річок, озер, морів).

Вода у твердому стані у вигляді окремих кристалів, лінз і прошарків у гірських породах характерна для зон багатовікової мерзлоти, а також утворюється за умов сезонного промерзання водонасичених гірських порід.

Кристалізаційна вода – це вода, яка входить у кристалічну решітку мінералів.

Підземні води розташовуються в земній корі залежно від вологомісткості та водопроникності гірських порід та умов їх залягання.

Вологоємкістю називають здатність гірських порід вміщувати або вдержувати води. Найбільш вологоємкими породами є торф, глини, суглинки. До невологоємких порід належать галька, гравій, а також магматичні та метаморфічні породи.

Водопроникність – це здатність гірських порід пропускати крізь себе воду. Вона залежить від розміру пор, діаметра частинок, тріщинуватості гірських порід.

За ступенем водопроникності гірські породи поділяють на водопроникні (пісок, гравій, галечник…), слабко проникні (супіски, легкі суглинки), водотривкі (водонепроникні (глини, важкі суглинки).

Шари гірських порід, які містять воду і пропускають її крізь себе, називають водоносними шарами, або горизонтами, а ті, що не пропускають, - водотривкими шарами.

2. За походженням підземні води поділяють на інфільтраційні, конденсаційні, магматогенні, або ювенільні; матаморфогенні і седиментогенні.

Інфільтраційні води утворюються за рахунок просочування (інфільтрації) углиб Землі дощових і талих атмосферних вод, а також вод річок, озер, водосховищ і каналів.

Конденсаційні підземні води утворюються внаслідок конденсації водяної пари, яка з повітрям проникає в пори і тріщини гірських порід і там охолоджується.

Магматогенні підземні води – це води, що утворюються внаслідок конденсації водяної пари, яка виділяється з магми. Їх ще називають ювенільними (юними), бо вони ще не брали участі в кругообігу води в природі.

Матаморфогенні (дегідратаційні) утворюються внаслідок дегідратації (зневоднення) мінералів, які містять кристалізаційну воду, під впливом високого тиску і температури, що відбувається під час метаморфізму.

Седиментогенні підземні води – це поховані води колишніх морських басейнів, їх ще називають реліктовими або залишковими.

За умовами залягання і гідродинамічним режимом підземні води поділяють на верховодку, ґрунтові і між пластові води. Останні, в свою чергу, поділяються на безнапірні та напірні, або артезіанські води.

До верховодки належать підземні води, які залягають на незначній глибині і мають обмежене поширення за площею. Верховодка нагромаджується на поверхні невеликих лінзоподібних тіл водотривких гірських порід, переважно глин.

Ґрунтові води – це води першого від поверхні постійного водоносного горизонту, який залягає на суцільному водотривкому шарі. Особливістю їх залягання є те, що водоносний горизонт має водотривкий шар лише знизу; згори водотривкого шару немає, і тому їх область живлення збігається з областю поширення водонепроникних шарів.

У ґрунтових вод розрізнюють: верхню поверхню, або рівень ґрунтових вод, який називається дзеркалом; водотривке ложе, складене водонепроникною породою. Шар порід, насичений водою, називають водоносним шаром, або водоносним горизонтом. Ґрунтові води є безнапірними, з вільною поверхнею. Виходи на поверхню підземних вод називають джерелами. Режим ґрунтових вод – їхній рівень, кількість і якість змінюються у часі і тісно пов’язані з кількістю атмосферних опадів.

Міжпластові води – це води, які залягають між двома водонепроникними шарами, тобто на відміну від ґрунтових вод, вони завжди мають над собою водотривку покрівлю. можуть бути безнапірними і напірними.

Безнапірні міжпластові води характерні переважно для ділянок земної кори з горизонтальним або слабо похиленим заляганням верств гірських порід. Оскільки води не повністю заповнюють водоносний шар, то вони не перебувають під високим тиском.

Напірні міжпластові води розташовані переважно на великих глибинах, зв’язані з увігнутими складками гірських порід прогинами, тому перебувають під тиском. У свердловинах й колодязях ці води можуть підніматися вище водоносного шару і фонтанувати. Такі води називають артезіанськими (від назви провінції Артуа у Франції, де їх уперше було виявлено). Артезіанські води переважно утворюють великі за площею артезіанські басейни, в яких є кілька водоносних горизонтів. В Україні є Дніпровсько-Донецький, Волино-Подільський артезіанські басейни.

3. Загальний вміст розчинених у підземних водах речовин називають загальною мінералізацією, виражають її в г/л.

За загальною мінералізацією води поділяються (за В.І.Вернадським) на 4 групи: прісні (до 1 г/л), солонуваті (1-10 г/л), солоні (10-50 г/л), розсоли (понад 50 г/л).

За вмістом аніонів виділяють 3 типи вод: гідрокарбонатні, сульфатні, хлоридні. За вмістом катіонів підземні води можуть бути кальцієвими, магнієвими, натрієвими або кальцієво-магнієвими.

Якщо підземні води мають певні фізико-хімічні властивості, які дають змогу використовувати їх для лікувальних потреб, то їх називають мінеральними. Найвідоміші типи мінеральних вод – вуглекислі, сірководневі, радонові.

Вуглекислі мінеральні води постійно виділяють вуглекислоту. Карпати і Крим: Поляна Квасова, Свалява.

До сірководневих мінеральних вод належать води, до складу яких входить розбавлений у них сірководень у кількості, не меншій 0,01 г/л.

Радонові мінеральні води пов’язані з кислими кристалічними породами або продуктами їх руйнування і широко відомі на території України (УКЩ). Концентрація радону в 1 л мінеральної води різна: від 36-100 до 300 еманів (еман – це одна стомільйонна частка тієї концентрації радону, яка відповідає радіоактивності 1 г чистого радію).

4. Підземні води виконують іноді досить значну геологічну роботу: руйнують гірські породи та мінерали, переносять розчинені в них речовини у тріщинах, порах гірських порід та в місцях виходу підземних вод на поверхню.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Геодинамічні процеси у озерах і болотах	\|	Методи відносної геохронології

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.018 сек.