Геологическая деятельность подземных вод

К подземным относятся воды, находящиеся в недрах Земли в жидком, парообразном и твердом состоянии и заполняющие поры, пустоты и трещины в горных породах. По происхождению различают воды:

инфильтрационные, образованные в результате проникновения атмосферных осадков в толщу горных пород;

конденсационные, образованные из влаги атмосферного влажного воздуха, проникающего в почву или выходящие на дневную поверхность породы, обычно в засушливых областях;

седиментогенные, образованные в результате захоронения вод морского происхождения, высокоминерализованные и сильно измененные под влиянием давления и температуры;

межаморфогенные, образованные в результате дегидратации под действием температуры и давления минералов, содержащих в своем составе воду.

Вода в горных породах может находиться в парообразном, жидком и твердом состоянии, в связном (кристаллизационная, конституционная, гигроскопическая, пленочная и капиллярная вода) и свободном (гравитационная) виде.

Гравитационная вода содержится в порах пород, может перемещаться и выполнять механическую и химическую работу, поэтому собственно эта вода и является подземной.

Водноколлекторские свойства горных пород определяются:

пористостью, выражаемой отношением объема всех пор к объему всей породы: n = np / n × 100%; водопроницаемостью, зависящей от пористости, с наибольшей у галечников, гравия, крупных песков, закарстованных известняков и сильвио трещинных пород. Водоупорными являются глины, тяжелые суглинки, сцементированные и массивные породы.

Различают подземные воды принадлежащие к зонам аэрации и насыщения.

В зоне аэрации различают воды:

1. почвенные, связанные с инфильтрацией атмосферных осадков и различных поверхностных вод;

2. верховодку – воды, образующиеся на небольшой глубине, задерживающиеся линзами и прослоями водоупорных пород.

В зоне насыщения различают воды:

1. грунтовые, залегающие на первом водоупорном горизонте, из – за отсутствия водоупорной кровли подпитывающиеся атмосферной влагой;

2. межпластовые воды (ненапорные) – залегают между двумя водоупорными толщами с областями питания, значительно удаленными от водоносного горизонта и выходят на поверхность. Режим грунтовых вод из-за сезонных колебаний подвержен значительным колебаниям. В сельской местности - источник водоснабжения. Верхняя граница грунтовых вод – уровень или зеркало грунтовых вод. Порода, насыщенная водой, называется водоносным горизонтом. По направлению уклона местности подземные воды движутся под действием собственного веса по порам и трещинам. Разгрузка происходит в пониженных участках в виде исходящих источников (родников).

3. напорные подземные воды (артезианские) залегают между двумя водоупорными толщами, насыщают весь водоносный горизонт и обладают гидростатическим напором. Большие скопления напорных вод – артезианские бассейны, находятся обычно в прогибах. При снятии напора вода поднимается выше уровня грунтовых вод. Артезианские воды способны образовывать восходящие источники, «бьющие ключи». Не загрязнены. Область питания находится на значительном расстоянии от области распространения.

Различают пояса:

1. пояс сезонных колебаний температур подземных вод;

2. ниже – пояс постоянных температур неизменных в течении всего года;

3. еще ниже – температура повышается с глубиной: холодные – до 20 ° С; теплые – 20 – 42 ° С; горячие (или термальные) > 42 ° С (Пятигорск > 27 ° С).

По степени минерализации различают (В. И. Вернадский): пресные (сухой остаток до 1 г/л), солоноватые (1 – 10 г/л), соленые (10 – 50 г/л) и рассолы (50 – 550 г/л).