8.2. Массоперенос в подз. Водах

Массоперенос осуществляется следующим образом.

Физический.

1. Конвективный перенос - тепло- и массоперенос движущимися потоками вещества.

происходит со скоростью меньшей, чем скорость фильтрации вследствие сорбционных процессов. U=v/n, где n –эффект. пористость.

2 . Молекулярно-диффузионный перенос – процесс переноса вещ-ва вследствие теплового движения молекул.Движение происходит в сторону падения концентрации вещества

Химический перенос.

Перенос происходит в следующих формах:

В прир-х водах они могут мигрировать в кол­лоидной, взвешенной и истинно растворенных формах. В коллоид­ной форме миграция химических элементов происходит при значи­тельных скоростях течения в поверхностных водах и высоких ско­ростях фильтрации в подземных водах. Размеры коллоидных частиц изменяются от 10⁵ до 10⁹ м. В отличие от взвешенных частиц, размер которых превышает Ю"⁶ м, коллоидные частицы в легкопод­вижной водной среде участвуют в интенсивном броуновском движе­нии и поэтому противостоят процессам седиментации в поле сил земного притяжения. Коагуляция (слипание частиц) их обычно про­исходит при сильном увеличении солености воды и появлении раз­лично заряженных частиц. В форме коллоидов могут мигрировать в той или иной мере практически все химические элементы.

Во взвешенной (механической) форме в природных водах чаще всего мигрируют элементы, образующие устойчивые минеральные формы. Входя в состав минералов, элемент как бы теряет свои индивидуальные свойства и его дальнейшая миграция определяется податливостью к разрушению кристаллической решетки. Поэтому форма миграции элемента в данной системе часто зависит не от его химических свойств, а от степени разрушаемости кристаллической решетки минералов, в состав которых он входит. Это же касается и вторичных минеральных фаз, образуемых при взаимодействии воды с горными породами.

Среди истинно растворенных форм элементов различают ней­тральные молекулы, простые и комплексные ионы. Размер их менее 10~^э м (по другим

оценкам меньше 0,45-10"⁹ м).

В виде простых ионов мигрируют подавляющая часть макрокомпонентов (Na,К,Са²⁺, Mg²⁺, Cl, Вr и др.). а также многие микрокомпоненты (Сu, Zn Ni, Li, Rb, Cs и др.) Комплексные ионы образу­ются в результате взаимодействия простых ионов разного заряда. При этом важную роль играют ионы комплексообраэователи, обыч­но называемые лигандами. В качестве последних в природных водах чаше всего выступают отрицательно заряженные ионы:

СО ,SO4 , С1, ОН, Br, F, а также органические соединения. Широко распространены в подземных водах и нейтральные моле­кулы типа ZnSO₄°, CuCl₂° , CuSOj, NaOH° и др.

Как установлено в последние годы, большинство металлов в водах находится в виде гидроксокомплексов, полимерных ионов и комплексных соединений с анионами. Например, шестивалентный

Соотношение различных форм металлов в водах изменяется в зависимости от конкретных геохимических условий среды их миг­рации, а также наличия соответствующих ионов — комплексообра-эователей (лигандов). В обычных подземных водах часто в значи­тельных количествах присутствуют фосфатные, фторидные, суль­фатные ионы и органические соединения, которые и выступают ведущими комплексообраэователями.

Бифуркация: понятие и примеры для геологических систем? БИФУРКАЦИЯ — этим понятием обозначается состояние системы, находящейся перед выбором возможных вариантов ункционирования или путей эволюции. – изменение хар-ра поведения динамич. системы на большом интервале времени при изменении управляющего параметра (t, p) # График Эбелинта.

Биффуркация – изменение характера движения динамической системы на большом временном интервале при изменении одного или нескольких параметров.

Биффуркаци – перестройка при изменении параметров.

Биффуркационная диаграмма

Выбор осуществляется случаем, в явлениях общественной жизни.

Примеры:

- качели

- пластина

8.4б Категории сложности ИГУ, критерии их типизации, цель определения. Выделяют 3 категории сложности. 1 категория – простые условия. Сравнительно однородный геологический разрез, простые условия залегания, изменчивость свойств и состава слабая, тектонический режим спокойный, территория относится к 1или 2 типам рельефа, со слабой расчлененностью, уровень ПВ расположен на значительной глубине и не связан с напорными водами, процессы, которые будут влиять на устойчивость сооружений отсутствуют. 3 категория – очень сложные условия. В разрезе несколько слоев разного состава и свойств, сложные условия залегания, сложная тектоника, ПВ залегают на небольшой глубине, рельеф сильно расчленен, несколько геоморфологических типов, развиты или при хоз.деятельности человека могут возникнуть опасные процессы.В зависимости от сложности условий определяется масштаб съемки, выбираются методы получения ИГ информации.