33. Подземные воды. Карстовые процессы и формы рельефа.

Подземные воды, находящиеся в пределах земной коры, одновременно входят в состав водной оболочки Земли, взаимодействуют с поверхностными водами и участвуют в общем круговороте воды в природе. Такие виды подземной воды как кристаллизационная, парообразная и физически свзяанная, пленочная недоступны для растений и не могут использоваться в качестве водных ресурсов. Капиллярная вода, заполняющая мелки поры и трещины в породах, способная подниматься к поверхности на 2-3м, участвует в питании растений и засолении почв. Гравитационная (свободная) вода занимает все поры, трещины и пустоты в породах, может свободно перемещаться, формируя крупные скопления подземных вод в земной коре. По условиям залегания гравитационные подземные воды делятся на следующие основные типы:

1. Почвенные воды залегают вблизи земной поверхности, пополняются главным образом за счет атмосферных осадков и подчинены сезонным условиям увлажнения или заболачивания поверхности.

2. Верховодка, подземные воды, находящиеся в зоне аэрации и активной вертикальной миграции воды, в приповерхностных водопроницаемых горизонтах. Сильно зависят от сезонного увлажнения, снеготаяния и редко образуют значительные скопления. В засушливых областях могут пользоваться для водоснабжения.

3. Грунтовые воды заполняют первый от поверхности постоянный водоносный горизонт, находящийся над водоупорным горизонтом пород. Грунтовые воды обычно безнапорные, относительно постоянны по запасам в течение года и поэтому имеют большое практическое значение.

4. Межпластовые воды образуют один или несколько водоносных горизонтов ниже первого от поверхности и залегают между водоупорными слоями. Их свойства меняются, и на больших глубинах они могут быть термальными (высокотемпературными) или сильно минерализованными. В случае движения межпластовых вод по горизонтам пород они могут заполнять всю толщу водоносного горизонта и приобрести гидростатический напор. Таким путем образуются напорные или артезианские воды, которые могут фонтанировать из скважин при их использовании.

Химический состав подземных вод преимущественно зависит от химизма вмещающих их горных пород. Общая минерализация при этом выражается в г/л. Воды обладающие целебными свойствами (углекислые, сероводородные, радоновые), относятся к минеральным. Закономерности залегания и миграции подземных вод всецело связаны с тектонической структурой и составом горных пород конкретных территорий. В пределах гидрогеологических или артезианских бассейнов выделяются области питания, где водоносные горизонты выходят на поверхность и могут пополняться за счет атмосферных осадков. Обычно такие области приурочены к повышенным междуречным территориям. Движение подземных вод по наклонным водоносным горизонтам происходит в зоне транзита, где при соответствующих условиях воды становятся напорными. Наконец, достигая подножья горных массивов, речных долин или побережий, подземные воды попадают в зоны дренирования, разгрузки, где они выходят на поверхность, питают родники и болота, пополняют реки и озера.

Хозяйственная деятельность человека сильно влияет на запасы, состояние и динамику подземных вод. Инженерные сооружения перекрывают пути движения верховодки, создают обширные зоны подтопления и заболачивания. Активная откачка подземных вод истощает их запасы, приводит к нарушению грунтового питания рек. Фильтрация поверхностного загрязнения снижает качество подземных вод, делает их непригодными для использования. Это тем более опасно, что водообмен и самоочищение подземных вод – весьма медленный процесс.

Это процессы, связанные с растворением горных пород в воде. Хорошо растворимы каменная соль, сильвинит, гипс; CaCO₃+H2O+CO₂=2CaHCO₃ (в таких условиях растворяются известняки)

Сущ три разновидности карста: соляной, гипсовый, карбонатный, и также псевдокарст(суффозия, глинистый кварц). Лишь внешнее сходство

Атмосферная влага действует на поверхности – поверхностный карст, в трещинах(под землей) – подземный карст

Если процесс быстрый, следовательно разрушение почвы, => нет растений – голый карст. Если есть растительность – задернованный карст

Карстовые формы рельефа

Наиболее распространен карбонатный карст

Влага находит трещину в известняковом массиве и начинает скапливаться, обр карстовая воронка если трещин мало, если трещин много – карры

Воронка чаще обр там, где карст задернован, карра – наоборот , часто образуется на берегах тропический островов. Вина тому – коралловые постройки, выходящие на поверхность, которые разрушаются атмосферной влагой. Отверстие в поверхности земли цилиндрической формы под воронкой – карстовый колодец. Если трещина широкая – пропасть. Карстовая шахта. Карстовая пещера

Аккумуляция разрушенного происходит лишь в океане, на в пещерах по ходам возможен обратный процесс (сталактиты – сталагмиты) – аккумуляция под землей.

Размеры

Карстовая воронка – от нескольких десятков метров до нескольких сот

Колодцы – 1-е метры – редко больше 10 м в диаметре и по глубине, но длина до нескольких сот метров

Пещеры – от минимальных размеров до 300 м

Крупнейшие карстовые ходы бывают до 500 тыс м, по высоте – до 1800м

Слепая (мешковитая долина)

Карстовый провал (была пещера с рекой, но произошел обвал горных пород до 1,5 – 2 км в диаметре). Если идет долгий карстовый процесс, то образуются полье – большое понижение

Суффозия. Суффозионное блюдце – оч пологое понижение (часто в нем обр болото)

Суффозия распространена в Москве, так как суглинистая почва, а под ней – известняк