Связанная вода

2.1. Химически связанная вода – принимает участие в строении кристаллической решетки минералов в виде Н₂О, ОН^-, Н₃О⁺, Н⁺. Подразделяется на:

· Кристаллизационная, входящая в кристаллическую решетку минералов в виде молекул воды Н₂О (гипс Са₂SO₄ , мирабилит Na₂SO₄х10 Н₂О). Содержание воды достигает 50% и более. Вода удаляется при температуре 300-400°, при этом кристаллическая решетка разрушается.

· Цеолитная, аналог кристаллизационной, но количество молекул воды в кристаллической решетке может изменяться (опал). Такая вода связана с минералами очень не прочно и выделяется при сравнительно низких температурах 180-400ºC без разрушения кристаллической решетки, содержание воды может восстанавливаться при изменении термодинамических условий.

· Конституционная вода содержится в минералах в виде гидроксильной группы ОН^-, водорода Н⁺ и Н₃О⁺. Удаляется из кристаллической решетки при температуре 400-1300 °. Кристаллическая решетка разрушается (мусковит, каолинит).

2.2. Физико-химическая и физически связанная. Присуща, главным образом, глинистым породам. Она делится на:

· физически прочносвязанная вода (гигроскопическая, адсорбционная) образуется в результате адсорбции молекул парообразной воды на поверхности частиц горных пород. Она образует на поверхности частиц тонкую пленку, слоем в одну молекулу воды и удерживается электростатическими силами. Если слой покрывает не всю частицу породы, то это называется неполная гигроскопичность, если слой покрывает частицу полностью, то это максимальная гигроскопичность. Вода неподвижна, может передвигаться только в парообразном состоянии. Эта вода может быть удалена с поверхности частиц только при нагревании до 105-110°. Плотность 1,2-1,4 г/см³.

· физически рыхлосвязанная (пленочная) вода образуется поверх гигроскопичной и состоит из нескольких слоев молекул воды, которая называется диффузивным слоем. Перемещение воды происходит от частиц с большей толщиной пленки к частицам с меньшей толщиной пленки. Эта вода не подчиняется силе тяжести и не передает гигроскопического давления. Удерживаются на поверхности частицы молекулярными силами. Содержание такой воды в породе называется максимальной молекулярной влагоемкостью. Эта вода обусловливает липкость, пластичность, усадку и т.д.

вода переходного состояния от связанной к свободной

2.3.Вакуольная (иммобилизованная) вода – содержится в изолированных пустотах минерального скелета породы. Она может образоваться при неполной цементации порового пространства, при минералообразовании, при остывании магмы. Иммобилизованная вода может переходить в свободную в результате механического разрушения пород. Играет несущественную роль в формировании подземной гидросферы.

2.4. Вода в твердом состоянии (лед) – широко распространена в области развития многолетнемерзлых пород (криолитозоне). Вне зоны лед содержится в приповерхностном слое сезонного промерзания. Подземный лед образует мелкие кристаллы в поровом пространстве дисперсных осадочных пород (промороженных в водонасыщенном состоянии) или залегает в виде жил и прослоев мощностью до нескольких десятков метров.

2.5.Капиллярная вода занимает частично или полностью тонкие поры и трещины в горных породах. Удерживается силами поверхностного натяжения или менисковыми силами. Чем меньше диаметр пор, тем выше высота капиллярного поднятия. Высота капиллярного поднятия уменьшается с увеличением плотности и уменьшением температуры воды. Скорость капиллярного поднятия различна: чем крупнее поры, тем она больше. Эта вода не передвигается под действием силы тяжести. Эта вода делится на собственно капиллярную (если она связана с УГВ) и подвижную (если она не соединена с УГВ).

Дата добавления: 2014-01-07