Виды воды в горных породах. Воды в свободном и связанном состоянии. Диаграмма фазового состояния воды.
Первые классификации видов воды в ГП были выделены О. Мейнцером и Лебедевым. С учетом разработок могут быть выделены две различные группы ПВ : воды в свободном состоянии,которые способны к самостоятельным формам движения, в зависимости от конкретного вида воды. И воды в связанном состоянии.не способные к самостоятельным формам движения. Вода в свободном состоянии сущствует в виде: 1. Пар(парообразная) 2. Гравитационная вода(просачивающаякапельно-жидкой,подземных потоков) 3.в надкритическом состоянии.
Воды в связанном состоянии : 1. Вода, химически связанная с кристаллической структурой минералов.
2. Вода, физикл-химически и физически связанная с поверхностью минеральных частиц гп.3. Вода переходного состояния от связанной к свободной.4. Иммобилизованная вода5.Вода в твердом состоянии.
Вода в парообразном
состоянии существ. В виде молекул Н2О в
воздухе. В зоне неполного насыщения
водяной пар попадает в пустоты ГП с
атмосферным воздухом. Гравитационная
вода –это ПВ ,движение которых происходит
под действием силы тяжести и градиента
гидростатического давления. Просачивающаяся
ПВ- формируется в ненасыщенной зоне и
передвигается в капельно-жидкой форме
под действием силы тяжести. Вода в
надкритическом состоянии- ПВ с
температурой и давлением выше критических.
Для чистой воды крит.тем-ра равна 374С
.давление 2,2*
кПа. Вода в надкритическом состоянии
представляет собой газово-жидкий
раствор,образование которго связано с
кристаллизацией магм и с процессами
термо-динамометаморфизма.
Связанная вода-вода,входящая в состав пародообразующих минералов. Условно в качестве связанной может рассматриваться вакуольная вода и вода в твердом состоянии. Вода химичнски связанная с кристаллич структурой минералов, существует в форме кристаллизационной воды, входящей в кристаллич решетку минералов в виде молекул Н2О , в форме конституционной (немолекулярная форма Н и ОН) и в форме координационно-связанной атомами или ионами решетки минералов. Вода физико-химически и физически связанная с поверхностью минералов называется адсорбционно-связанной или прочносвязанной. Она образует на поверхности минералов слои мономолекулярной и полимолекулярной адсорбции. Вода переходного состояния делится на : 1. Вода осмотическая ,формируемая в области двойного электрического слояза счет поверхностно- осмотических сил.2. вода капиллярно-конденсированная из молекул водяного пара м капиллярно-осмотическая . 3. Вода собственно- капиллярная в сквозных порах ,обладающая способностью к капиллярному поднятию над свободным уровнем воды. Связанная вода не передает гидростатического давления и не передвигается под действием силы тяжести.
Иммобилизованная вода- вода,которая содержиться в изолированных пустотах минерального скелета ГП. Иммобилизованная вода может переходить в свободную в результате разрушения ГП и минералов.
Вода в твердом состоянии распространена в подземной гидросфере в области развития многолетмерзлых пород.
Строение подземной гидросферы. Характеристика отдельных зон.
Строение подземной гидросферы- распределение и движение различной воды определяются термодинамическими условиями разреза земной коры, строением ее основных структурных элементов,составом и свойством ГП. В гидрогеологическом разрезе земной коры сверху вниз от поверхности земли могут быть выделены: 1.зона аэрации-верхняя не полностью насыщенная водой часть разреза ГП. Верхней границей зоны аэрации является поверхность земли,нижней- поверхность ГП первого водоносного горизонта.2.криолитозона выделяется как самостоятельный элемент подземной гидросферы в области распр. Многолетнемерзлых пород. Она обычно охватывает часть зоны аэрации и верхнюю част зоны полного насыщения. В условиях криолитозоны основная масса ПВ находится в твердом состоянии.3. зона горизонта,на которых температура и давление водных растворов достигают критических значений.
Движение подземных вод в земной коре являетяс составной частью общего круговорота воды на планете.