Види води в гірських породах

Геологічна робота підземних вод і їх роль у формуванні сучасного рельєфу

Тема 11

Контрольні питання

1. У чому полягає денудаційна й акумулятивна робота морських вод?

2. Який механізм виникнення усіх гравітаційних явищ?

3. Поясніть – чому рослинна маса у болотах накопичується, а в лісах цього не відбувається?

Уся волога, що знаходиться в земній корі нижче її поверхні, утворює підземні води. За деякими оцінками до глибини 16 км у земній корі міститься близько 1/3 об’єму вод Світового океану. Підземні води мають різне походження:

– інфільтраційні води – це атмосферні води, що просочилися з поверхні в гірські породи;

– конденсаційні – що утворюються внаслідок конденсації повітряної вологи у порах і тріщинах гірських порід;

– залишкові – ті, які збереглися в осадових породах з часу утворення цих порід;

– ювенільні (лат. ювеніліс – юний) – первинні ендогенні води, що відокремилися від магми, а також утворилися при метаморфізмі гірських порід;

– техногенні – ті, що надходять у породи під час штучного зрошення ланів, поступають з витоків каналізацій та водопроводів, шахтні та інші води, що складають відходи промислового виробництва.

У гірських породах вода може знаходитися в різних фізико-хімічних станах:

– хімічнозв'язана вода входить до складу мінералів;

– фізичнозв'язана – утримується молекулярним зв'язком з породою й утворює в її порах плівки (гігроскопічна і плівкова волога);

– капілярна – вода, що заповнює пори у породі;

– гравітаційна (краплинно-рідка) чи вільна вода заповнює тріщини, порожнечі в породі і під впливом сили ваги може переміщуватися шляхом фільтрації.

Коли мова йде про геологічну діяльність підземних вод, то насамперед маються на увазі гравітаційні, рухливі води. Їх режим залежить від водно-фізичних властивостей гірських порід: водопроникності і вологоємкості. Найбільш водопроникні – галечники, піски; водопроникні – тріщинуваті породи, пісковики, супіски; непроникні (водотривкі) – глини, нетріщинуваті породи. При цьому цілком непроникних порід не існує.

Вологоємкість – це здатність порід вміщувати й утримувати вологу. Найбільш вологоємкі – глини (від 400 до 700 л води в 1 м³, у піску приблизно 80 л).

За хімічним складом і величиною мінералізації підземні води дуже різноманітні. У них може міститися розчинених мінеральних речовин до 50 г/л. Серед них переважають іони (Cl, SO₄, HCO₃, CO₃, Na, K, Ca, Mg) і гази (кисень, вуглекислий газ, водень, аміак, азот, сірководень). Склад розчинених речовин визначає жорсткість, солоність і агресивність вод стосовно порід і будівельних матеріалів.

Підземні води знаходяться у русі, спрямованому із зони їх живлення до зони їх розвантаження (дренування) – до річкових долин, ярів, водойм, де вони виходять на поверхню у вигляді джерел. Швидкість руху вод дуже мала і коливається в середньому від 0,1 до десятків метрів за добу, тобто у тисячі разів менша, ніж у річках.

За умовзалягання, живлення та руху підземні води поділяють на такі їх види:

– верховодку – води, що залягають на неглибоких місцевих водоупорах серед проникних порід;

– ґрунтові води, що насичують перший від поверхні водопроникний шар, який залягає на першому ж водотриві;

– міжпластові води, які відрізняються від ґрунтових наявністю водотривких порід і у подошві і у покрівлі. Це ізолює міжпластові води від безпосередньо атмосферного живлення.

Ґрунтові та міжпластові води рухаються у водопроникних водоносних шарах з області живлення до області свого залягання, проходячи шлях іноді у сотні кілометрів і збільшуючи при цьому свою мінералізацію.

Міжпластові води можуть бути безнапірними, якщо умови дренажу не дозволяють їм цілком наситити водопроникний шар, і напірними, якщо таке насичення настає. При цьому гідростатичний напір у таких водоносних шарах визначається як різниця абсолютних висот (Z) між зоною живлення і місцем дренажу (рис. 5.11).

Підземні води також можуть насичувати карстові порожнечі в породах і тріщинуваті зони в них, у тому числі ті, що приурочені до розривних та складчастих тектонічних порушень.

Дата добавления: 2014-01-07