Подземные воды
Здравствуйте! Помогите пожалуйста
разобраться с подземными водами. Как
вода делится на лайеры?
Здравствуйте, Анна!
К подземным водам относятся
воды , находящиеся в толще пород верхней
части земной коры в жидком, твёрдом и
газообразном состоянии.
Общие запасы подземных вод
составляют свыше 60 млн км?. Они
формируются в основном из вод атмосферных
осадков, выпадающих на земную поверхность
и просачивающихся (инфильтрующих) в
землю на некоторую глубину, и из вод из
болот, рек, озер и водохранилищ, также
просачивающихся в землю. Количество
влаги, прогоняемой таким образом в
почву, составляет по данным А.Ф.Лебедева,
15-20 % общего количества атмосферных
осадков.
Подземные воды в земной
коре распределены в двух этажах –
водоносных горизонтах, объединяющиеся
в водоносные комплексы. Подземные воды
обладают различной степенью
водопроницаемости и водоотдачи
(способностью вытекать из водоносной
породы под влиянием силы тяжести). Нижний
этаж, сложенный плотными магматическими
и метаморфическими породами, содержит
ограниченное количество воды. Основная
масса воды находится в верхнем слое
осадочных пород. В нем по характеру
водообмена с поверхностными водами
выделяют три зоны: зону свободного
водообмена (верхнюю), зону замедленного
водообмена (среднюю) и зону очень
замедленного водообмена (нижнюю). Воды
верхней зоны обычно пресные и служат
для питьевого, хозяйственного и
технического водоснабжения. В средней
зоне располагаются минеральные воды
различного состава. Это – древние воды.
В нижней зоне находятся высокоминерализованные
рассолы. Из них добывают бром, иод и
другие вещества.
Существует несколько
классификаций подземных вод.
По условиям движения в
водоносных слоях различают подземные
воды, циркулирующие в рыхлых (песчаных,
гравийных и галечниковых) слоях и в
трещиноватых скальных породах.
Подземные воды, перемещающиеся
под влиянием силы тяжести, называются
гравитационными, или свободными, в
отличие от вод, связанных, удерживаемых
молекулярными силами, — гигроскопических,
плёночных, капиллярных и кристаллизационных.
В зависимости от характера
пустот водовмещающих пород подземные
воды делятся на:
поровые —
в песках, галечниках и др. обломочных
породах;
трещинные
(жильные) — в скальных породах
(гранитах, песчаниках);
карстовые
(трещинно-карстовые) — в растворимых
породах (известняках, доломитах, гипсах
и др.).
По условиям залегания
выделяют три типа подземных вод:
верховодку, грунтовые и напорные, или
артезианские.
Верховодкой
называются подземные воды, залегающие
вблизи поверхности земли и отличающиеся
непостоянством распространения. Обычно
верховодка приурочена к линзам водоупорных
или слабо проницаемых горных пород,
перекрываемых водопроницаемыми толщами.
Верховодка занимает ограниченные
территории, это явление – временное, и
происходит оно в период достаточного
увлажнения; в засушливое время гола
верховодка исчезает. Верховодка
приурочена к первому от поверхности
земли водоупорному пласту. В тех случаях,
когда водоупорный пласт залегает вблизи
поверхности или выходит на поверхность,
в дождливые сезоны развивается
заболачивание.
К верховодке нередко относят
почвенные воды, или воды почвенного
слоя. Почвенные воды представлены почти
связанной водой. Капельно-жидкая вода
в почвах присутствует только в период
избыточного увлажнения.
Грунтовые воды.
Грунтовыми называются воды, залегающие
на первом водоупорном горизонте ниже
верховодки. Обычно они относятся к
водонепроницаемому пласту и характеризуются
более или менее постоянным притоком
воды. Грунтовые воды могут накапливаться
как в рыхлых пористых породах, так и в
твёрдых трещиноватых коллекторах.
Уровень грунтовых вод представляет
собой неровную поверхность, повторяющую,
как правило, неровности рельефа в
сглаженной форме: на возвышенностях он
ниже, в пониженных местах – выше.
Грунтовые воды перемещаются в сторону
понижения рельефа. Уровень грунтовых
вод подвержен постоянным колебаниям.
Как отмечалось выше, на него влияют
различные факторы: количество и качество
выпадающих осадков, климат, рельеф,
наличие растительного покрова,
хозяйственная деятельность человека
и многое другое. Грунтовые
воды, накапливающиеся в аллювиальных
отложениях – один из источников
водоснабжения. Они используются как
питьевая вода, для полива. Выходы
подземных вод на поверхность называются
родниками, или ключами.
Напорные,
или артезианские воды.
Напорными называют такие воды, которые
находятся в водоносном слое, заключенном
между водоупорными слоями, и испытывают
гидростатическое давление, обусловленное
разностью уровней в месте питания и
выхода воды на поверхность. Область
питания у артезианских вод обычно лежит
выше области стока воды и выше выхода
напорных вод на поверхность Земли. Если
в центре такой чаши, или мульды, заложить
артезианскую скважину, то вода из нее
будет вытекать в виде фонтана по закону
сообщающихся сосудов. Размеры артезианских
бассейнов бывают весьма значительными
– до сотен и даже тысячи километров.
Области питания таких бассейнов зачастую
значительно удалены от мест извлечения
воды. Так, воду, выпавшую в виде осадков
на территории Германии и Польши, получают
в артезианских скважинах, пробуренных
в Москве; в некоторых оазисах Сахары
получают воду, выпавшую в виде осадков
над Европой. Артезианские
воды характеризуются постоянством воды
и хорошим качеством, что немаловажно
для её практического использования.
По происхождению выделяется
несколько типов подземных вод.
Инфильтрационные воды образуются
благодаря просачиванию с поверхности
Земли дождевых, талых и речных вод. По
составу они преимущественно
гидрокарбонатно-кальциевые и магниевые.
При выщелачивании гипсоносных пород
формируются сульфатно-кальциевые, а
при растворении соленосных —
хлоридно-натриевые воды. Конденсационные
подземные воды образуются в результате
конденсации водяных паров в порах или
трещинах пород. Седиментационные воды
формируются в процессе геологического
осадкообразования и обычно представляют
собой измененные захороненные воды
морского происхождения — хлоридно-натриевые,
хлоридно-кальциево-натриевые и др. К
ним же относятся погребённые рассолы
солеродных бассейнов, а также ультрапресные
воды песчаных линз в моренных отложениях.
Воды, образующиеся из магмы при её
кристаллизации и при метаморфизме
горных пород, называются магматогенными,
или ювенильными (по терминологии Э.
Зюсса).
К.х.н. О.В. Мосин
|