2.ПРИНЦИПИАЛЬНЫЙ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗРЕЗ

В гидрогеологическом разрезе земной коры могут быть выделены: а) зона аэрации (верхняя не полностью насыщенная водой часть разреза горных пород мощностью от нескольких сантиметров на равнинных пониженных участках до 200-250 м и более на междуречье. Верхняя граница зоны аэрации - пов-ть земли, нижняя - уровень подземных вод 1го водоносного гор-та. В пределах океана, на континентах под руслом рек и озер зона аэрации отсутствует тк подземные воды 1 водоносного гор-та имеют непосредственную связь с поверх водами), б) криолитозона ( в области многолетней мерзлоты, охватывает часть зон аэрации и верх часть зоны насыщения. Мощность от первых метров до 1000-1500 м и более. ПВ - подземные воды - находятся в твердом состоянии (лед), в виде физически связанной воды, промерзание которой происходит при температуре менее 0 градусов. Свободная гравитационная вода м б только в талом сост или тогда когда вода не замерзает в связи с повышенной минерализацией) в) зона полного насыщения (от нижней границы зоны аэрации до глубин 8-20 км на которых по существующим представлениям температура и давление достигают критических значений - 374 - 450 градусов С, Давление более 2,2*104 кПа. Свободное пространство в зоне полностью заполнено свободной гравитационной водой, физически связанной с пов-тью мин частиц горной породы, газом. ) г) зона ПВ в над критическом состоянии (мощность в пределах континентов 20-30 км и более). Движение ПВ в земной коре - часть общего круговорота воды на планете. Основные составляющие круговорота ПВ: гидрогеологический и геологический круговороты. Гидрогеологический круговорот объединяет движение парообразной просочившейся и физ связанной воды в зоне аэрации переходы из жидкого в твердое и обратно состояние в криолнтозоне, движ парообр, физ связ. и свободной гравит воды в зоне полного насыщения. Важнейшей частью ГГ круговорота воды является подземный сток - движ свободных гравит вод в зоне полного насыщения. Выдлеляются верхняя (хар-зуется уровней грунт вод -местная система потоков (300-500м), региональная система потоков (до 300-500)) и нижняя (субвертикальные потоки в нижней зоне и в зоне без осадочного чехла с 500-100м) гидродинамические границы. Основными геологическими процессами, опред геолог. круговорот явл.: осадконакопление, литогенез и метаморфизм, а также процессы поглащение океанич вод в рифтовых зонах. 1 этам Г.круговорота – седиментогенный (отжатие поровых вод), 2 этап -метаморфогенный - путем создания свободной воды метаморфизацией горных пород. Принципиально другая ветвь - поглащение океан вод в пределах рифтовых зон океана с последующим их участием в процессах серпентизацни мантийных пород и формирование океанической коры, завершение - десерпентизация (дегидратация) - возвращение воды в поверхностную гидросферу.

3. Теории роисхождения

А) инфильтрационная теория – в результате просачивания в грунт атмосферных осадков и поверхностных вод. Эти воды - основной источник питания первого безнапорного водоносного горизонта и карстовых вод.

Б) конденсационная (сорбционная) - грунтовая вода получается от конденсации паров атмосферного воздуха в более холодных слоях земли,

В) ювенильные воды (магиатогенные) – образовались при синтезе водорода и кислорода в магматических расплавах. подземные воды, впервые вступающие из глубин Земли в подземную гидросферу. Косвенным показателем Ю. в. является повышенное содержание углекислоты, гелия и водорода в составе подземных вод. В природных условиях чистых ювенильных вод не существует: подземные воды, возникшие разными способами, смешиваются друг с другом. Формирование основной массы ю.в. проихошло в архейской эре.

Г) Седиментационные воды - подземные воды морского происхождения (захороненные вместе с морскими осадками и «отжатые » при их уплотнении или попавшие в породу после ее образования), попали в поры грунтов (пород) во время их образования в процессе осадконакопления или поступили из поверхностных вод, где происходило формирование грунтов (пород) при седиментации.

5. ВИДЫ ВОДЫ В ГОРНЫХ ПОРОДАХ,

1) В свободном состоянии – вода способна к самостоятельным формам движения.

а) пар -- в пустотах при неполном их насыщении водой, попадает из атмоферы или в рез-те испарения подземных вод, движение водяного пара осуществляется в соответствии с изменением упругости: от большей упругости к меньшей. Упругость зависит от температуры воздуха и влажности. При 100 % отн влажности движение осуществляест в соответствии с градиентом температуры – в направлении понижения.

б) гравитационная вода (просачивающаяся, подземные потоки) – движение происходит под действ сил тяжести, просачивающаяся вода формируется в ненасыщенной зоне и передвигается в капельно-жидкой форме под действ силы тяжести – подземное дождевание. Подземный поток передвигается в условиях полного насыщения свободного пространства.

в) в надкритическом состоянии – температура воды и давление выше критических – более 374 ⁰С, Давление более 2,2*10⁴ кПа, при высоких концентрациях раствор в-в температура более 450 ⁰С, давление более 3,5 *10⁴ кПа. У воды пониженная вязкость, уменьшение рН, большая электропроводность. Газово-жидкий р-р – флюид.

2) в связанном состоянии – не способна к движению, входит в состав породообразующих минералов и соединений.

а) химически связанная с кристаллической структурой минералов – в форме кристаллизационной воды, входит в кристаллическую решетку минералов ,

б) физико – химически и физически связанная с пов-тью скелета горных пород – адсорбционная, или прочносвязанная – на пов-ти минералов в виде слоя молекулярной адсорбции.

в) капиллярно связанная - переходного состояния от связанного к свободному – осмотическая (рыхлосвязанная), капиллярно-конденсированная из молекул водяного пара и капиллярно-осмотическая, формирующаяся в порах (капиллярно-неподвижная), собственно капиллярная в сквозных порах, обладающая способностью к капиллярному поднятию над свободным уровнем воды (капиллярная кайма), капиллярно- гравитационная, передвигающаяся при небольших изменениях давления.

г) иммобилизованная (вакуольная) вода – в изолированных пустотах - отдельных порах в горных породах, микропустоты в кристаллах. Состав воды отражает обстановку на момент «запечатывания» вакуолей.

д) вода в твердом состоянии -- лед – вечная и сезонная мерзлота. Образует кристаллы или жилы.