Геологическая работа подземных вод

Долгое время всем подземным вода приписывали инфильтрационное происхождение, такая гипотеза не могла объяснить наличие сухого слоя между водными горизонтами. В 1877г. Фоле Гер выдвинул гипотезу подземной росы или конденсатную гипотезу. Ее суть заключалась в том, что при проникновении паров в верхние горизонты земной коры, они конденсируются и образуют конденсатную воду. Конденсатную гипотезу продолжал Лебедев. Он доказал, что перемещение воды происходит в результате разности упругости пород.

ЭрнсЗюсс объяснил происхождение водных горизонтов в близи магматических очагов. Он доказал, что водные пары которые поступают от магматического очага на некотором расстоянии от него могут конденсироваться. Вода образованная таким способом получила название –ювенальная.

 

Физический состав подземных вод.

Вода может быть: химически связанной и свободной составляющей. Химически связанная вода входит в состав минералов и г.п. Кристаллизационная вода участвует в образовании кристаллической решетки.

Конституционная вода входит в состав г.п.

Гидратная и цеолитная.

Физический состав подземных вод в г.п. определяется различными факторами, главные из них температура и давление.

Вода, входящая в состав г.п. может быть:

1. гигроскопическая вода;

2. пленочная вода;

3. капиллярная вода;

4. гравитационная вода.

Гигроскопическая вода. С одержится в более влажных породах, образуется из паров воды, которые проникают в поры и трещины породы. Данная вода осаждается на зерне породы или может быть отсорбированазерном породы.

Пленочная вода. Образуется при увеличении капель на поверхности частицы, образует вокруг частицы пленку. Пленка удерживается силами молекулярного притяжения, как и в гигроскопической воде.

Капиллярная вода. Возникает при условии полного заполнения пор в породе; если диаметр пор не превышает одного миллиметра, то вода будет находится под влиянием молекулярного притяжения и сил поверхностного натяжения. Столбики воды, заполняющие капилляр ограничен сверху и снизу вогнутыми поверхностями (менисками). Каждый из менисков притягивает воду к себе, поэтому вода находится в неподвижном состоянии. Если отсутствует нижний мениск, вода поднимается вверх по капилляру и изливается на поверхность в виде источника. Если отсутствует верхний мениск, то вода уходит вниз по капилляру в более глубокие зоны литосферы.

Гравитационная вода. Содержится в крупнопористых г.п. В таких порах вода начинает перемещаться под влиянием силы тяжести. При полном заполнении пор вода течет в сторону уклона, только гравитационные воды считаются истинно свободными (когда говорят о подземных водах, имеют в виду воды гравитационного происхождения).

Гидрогеологические свойства пород

К гидрогеологическим свойствам относятся:

1. водопроницаемость

2. влагоемкость

3. пористость

Водопроницаемость ГП связана с пористостью и определяется в основном средними размерами пор. Если порода имеет полнокристаллическое строение, то водопроницаемость ее может быть определена только опытным путем.Степень водопроницаемости принято характеризовать коэффициентом водопроницаемости или коэффициентом фильтрации (этот коэффициент указывает скорость, с которой гравитационные воды просачиваются через породу с углом наклона в 45º (литр/сутки).

Породы по степени водопроницаемости делятся на 5 групп:

1. хорошо водопроницаемые (галечник, крупнозернистые пески, сильно трещиноватые породы)

2. водопроницаемые (пески крупно-, средне-, мелкозернистые, трещиноватые породы)

3. слабоводопроницаемые (песчаник, супесь)

4. весьма слабоводопроницаемые или полупроницаемые (глинистый песчаник, суглинки, некоторые супеси)

5. непроницаемые (скальные породы)

Влагоемкостью называют способность вмещать и удерживать определенное кол-во воды при данных температуре и давлении.Различают:

1. максимальную или полную влагоемкость, которая определяется кол-вом всех видов воды, содержащихся в породе при условии полного заполнения пор.

2. молекулярную, которая определяется кол-вом воды удерживаемой в породе силами молекулярного притяжения.

Разница между полной и молекулярной влагоемкостью называется водоотдачей.