14Формирование подземных вод и рассолов. Генетические типы вод. § 1. Пути образования подземных вод

Подземные воды образуются как за счет возникновения молекул воды под землей, т. е. внутри твердой части планеты, так и в результате поступления вод в горные породы из внешних геосфер — гидросферы и атмосферы. В первом случае подземные воды эндогенные, во втором — экзогенные.

Эндогенные подземные воды образуются в горных породах и магматических очагах за счет различных химических реакций. Среди эндогенных вод можно различать воды, образовавшиеся в пределах: а) литосферы, б) магматических очагов и подкоровых зон проникшие в литосферу вместе с магмой или другим путем).

Экзогенные подземные воды попадают в осадочные горные породы либо при процессах седиментации, либо когда они уже сформировались. В первом случае воды называются обычно седиментационными т.е. это воды только в свежеобразовавшихся осадках (иногда такие воды называют также иловыми)., во втором инфильтрационными. Воды, развившихся из пер­вичных вод седиментации называют седиментогенные. Сходные рассуждения должны привести к замене термина инфильтрационные воды термином инфилыпрогенные.

Различия между седиментогенными и инфильтрогенными водами коренятся в разных путях попадания вод в горные породы, но не вполне определяют источник появления самих вод. Седиментация может происходить в морях с составом вод, характерным для океана (т. е. средним составом гидросферы), и в пресных водоемах. Инфильтрация может идти непосредственно из атмосферы (высачивание дождевой воды и т. п.) и в субаквальных условиях — в коренных породах, обнажающихся на дне моря.

Между тем различие соленой воды океана, с одной стороны, и пресных вод атмосферы, рек и большинства озер, с другой — имеет принципиальное значение в геохимии и гидрогеологии. Эти две категории вод имеют совершенно разный состав, генезис и режим. Воды пресных водоемов суши тесно связаны с водами атмосферы, имеют явное атмосферное (метеорное) происхождение, довольно быстро обновляются за счет метеорных вод. Масса же вод океана, хотя и участвует в водообмене с атмосферой, устойчиво сохраняется на протяжении очень длительного времени.

Наравне с делением экзогенных подземных вод на седиментогенные и инфильтрогенные следует делить их также на талассогенные — морского генезиса и метеогенные — атмосферного генезиса. Основная- масса седиментогенных вод является талассогениыми, а основная масса инфильтрогенных — метеогенными.

Особое положение должны занимать возрожденные воды. К ним главным образом относятся воды, выделяющиеся из химически связанного состояния при дегидратации минералов (дегидратационные воды). В подавляющей части эти воды выделяются из минералов осадочного происхождения — глинистых минералов, цеолитов, различных гидроокислов и т. п. Следовательно, их можно отнести к седиментогенным водам.

Однако воды эти в момент выделения почти совершенно не содержат растворенных компонентов, поэтому они не могут быть причислены к талассогенным или каким-либо иным подобным водам, примыкая по этому признаку (отсут­ствию растворенных веществ) к эндогенным водам.

В число возрожденных вод попадают также воды конденсационного характера, прошедшие паровую фазу под действием любого вида глубинного тепла. Они могут возникать из вод любого генезиса.

В силу всего сказанного возрожденные воды должны быть выделены в особую категорию, стоящую между экзо- и эндогенными водами, но в главной своей массе примыкающую к седиментогенным водам.

Эндогенные, седиментогенные, возрожденные и инфильтрогенные воды при движении в породах могут смешиваться различным образом и в различных пропорциях. Воды в породах могут иметь смешанное происхождение.

Седиментогенные воды

Седиментогенные воды являются теми водами, которые находятся в осадочных породах уже с момента их образования и даже «раньше». В стадии раннего диагенезиса, когда будущие осадочные породы представлены еще не уплотненными илами, будущие седиментационные воды пропитывают эти илы в виде «иловых вод» (или «иловых растворов»). Часть воды водоема захватывается и увлекается накапливающимися осадками в виде иловой воды и затем погребается под новыми слоями осадков.

В начале этого процесса часть вод из уплотняющихся илов, выжимаясь, возвращается обратно в водоем. Но если среди илов попадаются песчаные слои, уплотнение которых на начальной стадии незначительно, то часть вод из илов неизбежно попадает в них. Дальнейший переход вод из песков в илы более затруднен (ввиду большего давления в илах), чем отток по песчаным-слоям, сопровождаемый оттеснением находящихся в них сингенетичных вод. Поэтому, если над слоем ила образовался слой песка, то часть воды из первого переместится во второй, где и останется. Если этот слой песка не имеет сообщения с водоемом, давление в нем может возрасти значительно выше гидростатического

В начале своего существования седиментационные воды имеют тот же состав что и воды водоема, из которого они происходят. Чаще всего это нормальная морская вода, реже — воды опресненных эпиконтинентальных морей

Но уже в донных илах идут процессы, изменяющие состав вод: катионный обмен, восстановление сульфатов, разложение органических веществ, образование коллоидных гидратов. Эти процессы продолжаются и в дальнейшем там, куда попадают седиментационные воды. Состав последних постепенно изменяется.