Джерела компонентного складу підземних вод

Відео: Б`ють підземні ключі

Джерелами компонентного складу підземних вод (самої Н₂О і розчинених в ній речовин) служать атмосфера (метеорні опади), наземна гідросфера (океани, моря, озера, річки), літосфера (гірські породи і мінерали), біосфера (органічна речовина) і мантія (летючі компоненти магми). Щоб було зрозуміло, в чому проявляється роль названих джерел складу підземних вод, повинен нагадати (може бути, в дещо інших термінах, ніж вам це давалося в курсі ldquo-загальної гідрогеологііrdquo-) про генетичних типів підземних вод.

Погляди про існування різних генетичних типів підземних вод вперше звів в строгу схему Г.Н. Каменський (1947). Ця схема лежить в основі сучасних уявлень про генетичних типів підземних вод. Отже, по першоджерела ресурсів речовини виділяються чотири основні генетичні різновиди підземних вод: атмосферні, талассогенние, петрогенних і мантійногенние.

Атмогенние (метеогенние) підземні води формуються головним чином в результаті просочування в надра атмосферних опадів. Переміщаються ці води в земній корі під дією гідростатичного напору від областей харчування до областям розвантаження, тобто як у сполучених посудинах. У гідрогеологічної практиці такі води частіше називаються інфільтрогенних або інфільтраціоннимі- при цьому підкреслюється спосіб їх проникнення в водоносний горизонт. Треба відзначити, що атмогенние води можуть бути також поховані разом з відкладеннями при озерному або річковому осадконакоплении. У таких випадках це - седіментогенние (або седиментаційних) підземні води, що рухаються під впливом геостатичної напору (тиску ущільнюючої навантаження, що виникає при накопиченні все нових і нових пластів опадів).

Талассогенние (ldquo-талассоrdquo-- море) підземні води з`являються в надрах, як правило, в результаті поховання морських вод під час опадонакопичення (седиментації). Тому терміни ldquo-талассогенние водиrdquo- і ldquo-седіментогенниеrdquo- або ldquo-седиментаційних водиrdquo- зазвичай застосовуються як синоніми. Рідше води морських басейнів можуть просочуватися в підстилають горизонти як атмосферні опади. В такому випадку це - інфільтраційні талассогенние води.

Важливо відзначити, що при формуванні талассогенних вод найчастіше захороняются морські води з мінералізацією близько 35г / л. Однак їх солоність може бути і нижче, і значно вище. Інститути, які в минулі геологічні епохи гігантські солеродних басейни, в яких процес сонячного випаровування багаторазово згущав морську воду, давали початок висококонцентрованим підземним розсолу.

Рух талассогенних вод - зазвичай Елізіон, що виникає під дією геостатічеських сил, в меншій мірі температури. Спочатку з ущільнюється при зануренні відкладень в більш проникні пласти віджимаються вільні (гравітаційно-рухливі) води. У міру занурення порід маса вільних вод поповнюється за рахунок фізично пов`язаних вод.

Петрогенних підземні води (їх ще називають метаморфогенні і відродженими) з`являються в результаті звільнення водних молекул з мінералів, що містять хімічно зв`язану воду, до якої відноситься кристаллизационная, цеолітів і конституційна. Головним імпульсом видалення з мінералів хімічно зв`язаної води є температура. Кількість які виникають при цьому петрогенних вод може бути дуже великим. Так в гіпсі (СаSO₄middot- 2Н₂0), наприклад, міститься 20,9% кристалізаційної води, яка в експериментальних умовах повністю видаляється при температурі 140-220 ° С, а в природних умовах з урахуванням тривалості геологічного часу може віддалятися, очевидно, і при менших температурах. У глинистому мінералі Монтморилоніт зміст лише молекулярної межслоевой води становить 12-24%. Велика частина цієї води видаляється при зануренні відкладень в зону температур 100-135 ° С (при перетворенні монтмориллонита в гідрослюда). У глинистих мінералах, крім того, міститься багато (10-28%) конституційної (в виду гідроксилу) води, яка видаляється при ще більших температурах в зоні метаморфізму.

Судячи з усього, в момент виділення хімічно зв`язаної води з решітки мінералів вона є абсолютно прісної. Оскільки мінерали, що містять хімічно зв`язану воду (головним чином, глинисті і гіпс), складають в літосфері потужні товщі, то процес відродження води може мати грандіозні масштаби. Незважаючи на це, спостерігати петрогенних води в чистому вигляді неможливо внаслідок їх неодмінного змішання з іншими генетичними типами вод, найчастіше з талассогеннимі розчинами. Разом з тим, судити про факт видалення з порід хімічно зв`язаної води в ряді випадків вдається з опріснення нижніх частин гідрогеохіміческіго розрізу, До цього питання ми ще повернемося, коли будемо розглядати гідрогеохімічну зональність.

Ще більш складні для вивчення мантійногенние підземні води. Їх називають також ювенільний (що означає, заново народжені). Як випливає з назви цього типу вод, їх джерелом є мантія. Це ті води, які виділяються з глибинної магми, пов`язаних з мантійними магматичними осередками. Питання про те, яка солоність мантийной води в момент її відділення від магми, неясний. Але судячи з усього, її мінералізація досить мала. При русі глибинної магми вгору отделяемая з неї водна фаза обов`язково змішується з підземними водами інших типів (атмогеннимі, талассогеннимі, петрогенних), які завжди присутні в тих породах, з якими контактує мантийная магма. Тому в реальному гідрогеологічної практиці ми можемо з більшим чи меншим ступенем вірогідності говорити лише про частку мантійногенной (ювенільної) води в конкретній полігенетичним водної суміші. Наприклад, навіть в таких активних сьогодні районах, як Ісландія і Камчатка, частка магматичних флюїдів в водному балансі гідротермальних систем зазвичай не перевищує 10%.

Деякі дослідники виділяють ще п`ятий генетичний тип підземних вод - органогенні води, маючи на увазі, що певна кількість води утворюється на Землі в результаті хімічних реакцій за участю органічного, в тому числі і живої речовини. Очевидно, що води цього типу, як і петрогенних і мантійногенние, в чистому вигляді спостерігатися не можуть, так як змішуються з іншими типами вод.

Отже, згадавши про існуючі генетичних типах вод і повернувшись до джерел компонентного складу підземних вод, з чого починалася справжня лекція, ми бачимо, що ці джерела відображені вже в назвах генетичних різновидів вод: атмогенние води утворюються з вирішальним участю атмосферних опадів, води річок і озер - талассогенние - за участю вод моря-петрогенних - за участю мінералів - складових частин літосфери- мантійногенние - за участю мантіі- органогенні - біосфери.

Для того, щоб зрозуміти закономірності такого складного природного явища як формування складу підземних вод, важливо розібратися, які ж фактори і процеси його обумовлюють. Під факторами формування складу підземних вод розуміють рушійні сили (причини), що викликають зміни складу води в земній корі. А процеси - це слідства чинників-вони створюють або перетворять складу підземних вод.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!