3 Форми існування підземних вод

В земній корі води та водні розчини знаходяться в гірських породах в різних формах, в зв’язку з чим виділяються води різних типів. Залежно від тиску і температури вода може знаходитись в пароподібній, рідкій та твердий фазах.

Підземна вода, яка знаходиться в гірських пордах в рідинній фазі, поділяється на гігроскопічну, плівкову, капілярну та гравітаційну.

Гігроскопічна вода – це вода, яка знаходиться в породах у вигляді суцільної одномолекулярної плівки або окремих дрібних крапель на стінках порожнин або частинках порід. Ця вода утримується силами молекулярного притягання і не переміщується в породах.

Плівкова вода – це вода, яка перекриває у вигляді тонкої додаткової плівки шар гігроскопічної води і може переміщуватись в породах незалежно від сил гравітації.

Капілярна вода – це вода, яка знаходиться в капілярах порід діаметром не більше 1 мм, а також заповнює дрібні порожнини і мікротріщини, в яких вона утримується силами поверхневого натягу. Ця вода може рухатись в породах незалежно від сили тяжіння – чим тонше капіляр, тим на більшу відстань може рухатись ця вода.

Гравітаційна вода – це вода, яка міститься в порожнинах порід діаметром більшн 1 мм і яка рухається в породах під дією сили тяжіння.

4 Пористисть і проникність порід

Пористість гірських порід буває загальна, відкрита, ефективна. Загальна пористість - це відношення об’єму всіх пустот до об’єму породи. Вимірюється у відсотках. Коефіцієнт пористості вимірюється в долях одиниці. Загальна пористість може досягати 50 відсотків (глини, пісковики).

Відкрита пористість вже значно менша, а ефективна пористість ще менша.

Для циркуляції термальних розчинів в гірських породах значення має, перш за все, ефективна пористість та відкрита пористість.

У процесі утворення гідротермальних родовищ спочатку ефективна пористість збільшується за рахунок вилуговування порід циркулюючими розчинами. При цьому, деякі мінерали переходять з порід у розчини. Протягом наступної рудній стадії ефективна пористість зменшується за рахунок відкладання мінералів в порожнинах порід. Тобто, відбувається зворотний процес - мінерали з розчинів переходять знову в тверду фазу.

Проникність - це властивість породи пропускати через себе природні розчини. Вимірюється у дарсі або квадратних метрах (см). Проникність не має прямого взаємозв’язку з пористістю (хоча звичайно, залежить і від пористості). Вона залежить від розміру зерен, з яких складається порода, морфології порожнин, напрямку руху розчинів та інших причин.

Наприклад, пористість глин дуже висока, а проникність мала. Пористість пісковиків, як правило, менша а проникність більша, ніж у глин.

Проникність залежить також від температури порід та розчинів. При збільшенні температури вона збільшується.

5 Типи підземних вод

За гідравлічними властивостями підземні води поділяють на грунтові, напірні і верховодку.

Грунтові води – це переважно безнапірні води першого від поверхні постійного водоносного горизонту. На формування та режим грунтових вод впливають особливості геологічної будови, рельєф, гідрометеорологічні фактори, рослинність та діяльність людини. Ґрунтові води знаходять в гірських породах без напору і можуть заповнювати водоносний пласт частково. Поверхня, яка обмежує грунтові води зверху, називається дзеркалом вод.

Ґрунтові води є одним із джерел прісної питної води..

Напірні підземні води містяться у водоносних пластах та горизонтах під гідростатичним тиском. Залягають вони нижче від горизонтів ненапірних грунтових вод і заповнюють водоносні горизонти повністю. Напірні води циркулюють між водоупорними породами і мають надлишковий тиск. Ділянки земної кори з такими напірними водами прийнято називати артезіанськими басейнами. Характерною їх особливістю є те, що у свердловинах рівень води встановлюється вище від рівня залягання водоносних пластів. У понижених частинах рельєфу свердловини переважно фонтанують.

На території України напірні води свердловинами розкриті на глибинах 7-8 км. Вони утворюють складні гідрогеологічні системи, найбільшими з яких є артезіанські басейни та гідрогеологічні області.

Артезіанські басейни являють собою сукупність водоносних горизонтів і комплексів, які пов’язані з від’ємними геологічними структурами і рух води в яких проходить під гідростатичним тиском.

Наприклад, на території України виділяють:

Волино-Подільський артезіанський басейн підземних вод охоплює структури південно-західного краю Східноєвропейської платформи. Геолого-тектонічна будова басейну зумовила складну гідрогеологічну структуру підземних вод.

Дніпровсько-Донецький артезіанський басейн в геоструктурному відношенні пов’язаний з Дніпровсько-Донецькою западиною. Регіональними областями живлення є Український щит і Воронезька антекліза. Областю розвантаження виступає долина Дніпра.

Причорноморський артезіанський басейн пов’язаний з товщею осадових порід Південноукраїнської монокліналі і борту Чорноморської западини. Природними факторами формування підземних вод є інфільтрація атмосферних осадів і поверхневих вод у межах басейну та надходження підземних вод з Українського щита.

У Закарпатському та Передкарпатському басейнах прісних напірних вод практично немає. В гідрогеологічних областях Карпат і Криму їхні ресурси незначні.

Верховодка – це тип безнапірних підземних вод, що тимчасово накопичуються у породах в зоні аерації зверху на обмежених за площею лінзах або прошарках водонепроникних пластів. Живиться за рахунок інфільтрації атмосферних або поверхневих вод. Має нестійкий режим і змінний хімічний склад, обмежені запаси, зазнає біологічного забруднення. Верховодка зникає посушливого літа й відновлюється за сприятливих сезонних умов.