11.4. Вертикальная Зональность подземных вод.

Зональность - это планетарное свойство подземных вод. По-видимому, оно наследует развитие структуры гидросферы как геологической системы и связано с явлением, получившим название самоорганизации вещества. Широтная зональность грунтовых вод проявляется в изменении некоторых их показателей. Так, например, в европейской части СССР с севера на юг наблюдается увеличение глубины-залегания грунтовых вод с 0-2 до 20-60 м, температуры от близкой к нулю до плюс 5-12 °С, минерализации с 0,1 до 3-10 г/л и более, состава с гидрокарбонатного магниево-кальциевого до хлоридного натриевого. Широтная зональность нарушается на участках влияния речного, озерного, морского питания грунтовых вод, проявления хозяйственной деятельности человека. Вертикальная гидрогеохимическая зональность. Вертикальная гидрогеохимическая зональность заключается в том, что с глубиной происходит постепенная смена пресных вод солеными и рассолами, т.е с увеличением минерализации, изменением ионно-солевого состава от гидрокарбонатных к сульфатным и хлоридным. Выделяют зону пресных вод, зону соленых вод и зону рассолов. Эта зональность тесно связана с гидродинамической зональностью, заключающейся в том, что с глубиной скорость движения вод, а, значит, и интенсивность водообмена закономерно снижается. Это происходит из-за снижения трещиноватости и пористости породы, которое приводит к снижению проницаемости породы.

Билет 12

12.1. Геохимические особенности пресных подземных вод.

Задачи геохимии пресных подземных вод:

• изучение пространственных и временных изменений хим. состава ПВ хозпит.назначения

• познание условий формирования этих вод

• пространственный и временной прогноз изменений состава вод

• управлений качеством ПВ и регулирование их хим.состава при эксплуатационном водоотборе

• выдача рекомендаций по технологич. улучшению качества воды и уменьшению их биохим. токсичности.

Пресными называются воды, минерализация которых не превышает 1000мг/л. Основа состава гидрокарбонаты, сульфаты, хлориды, кальций, магний, натрий. Подземные воды относительно речных содержат в более высоких концентрациях подавляющую часть всех хим. элементов. Состав меняется в зависимости от ландшафтных особенностей территорий в соответствии с принципом зональности. Наименьшее количество растворенных солей по средним данным в провинциях многолетней мерзлоты., которые х-ся гидрокарбонатным магниево-кальциевым составом с М=0,16г/л, слабокислым характером среды, повыш. содерж. растворенного орг. вещества.

Весьма пресные, со средней минерализацией 0,18г/л по составу гидрокарбонатные натриево-магниево-кальциевые воды, формируются в условиях субтропических областей, важной особенностью является наибольшая из всех провинций кислотность, наиболее высокие содержания кремнезема, относительно высокие калия и самые высокие свободной углекислоты при относительно низких концентрациях органики.

Область горных массивов, воды гидрокарбонатные магниево-кальциевые со средней минерализацией 0,2г/л. Повышенная щелочность, обусловленная недостаточным нейтрализующими влиянием орг. веществ. Наименьшее количество органических веществ.

Наиболее минерализованным являются воды областей умеренного климата, развитые на плитах. Относительно небольшой водообмен приводит к формированию в этих условиях близким к нейтральным гидрокарбонатных натриево-кальциевых вод со средней минерализацией 0,33г/л.Ромт суммы солей по сравнению с другими провинциями происходит в основном за счет гидрокарбонатов всех основных катионов, т.е. складывается из сумм продуктов минерализации органического вещества и продуктов разрушения горных пород (катионы).

Важнейшим фактором, определяющим качество питьевых вод, является водообмен: чем выше его интенсивность, тем ниже минерализация воды. Закономерность объясняется временем взаимодействия воды с горными породами.

Средние содержания железа, бериллия, ртути, селен, фтор и в меньшей мере кремний, алюминий, бром, марганец, кадмий, талий, свинец в естественных условиях иногда превосходят ПДК и их анализ должен быть особенно тщательным для использования в питьевых целях.

12.2 Эрозионные процессы и селевые потоки. Эрозия под этим термином понимается разрушительная работу текучих вод временных водотоков или постоянных поверхностных водотоков. Виды: почвенная эрозия, оврагообразование, речная, донная и боковая эрозия.

Эрозия – это процесс, который может выполнять как «-», так и «+» роль (формирование МПИ из аллювиальных отложений). Условия: водный поток, определенный рельеф, уклон, размываемые породы. Факторы: 1)Гидродинамический (режим питания реки, характер ледохода, паводков, половодья, скорости движения реки); 2)Закон Бэра (реки в Сев.полушарии-вправо, в Южн.полушарии-влево); 3)Геоморфологическое строение долины (стр-е в плане долины и поперечный профиль); 4)Геологическое строение долины(хар-р п., слагающих долину, дно-размокаемость, состав, связность пород-прочность(структурные связи), условия залегания п. по отношению к склону, характер переслаивания);5)Тектоническое и неотектоническое строение долины; 6)Сопутствующие геол. процессы и явления(выветривание, оползни, обвалы, овраги-гравитац. процессы); 7)ИДЧ(Строительство, добыча п.и.). Закономерности: эрозия идет пока не вырабатывается профиль эрозии, равновесия. Методы прогноза:*сравнительно-геол-й (качественная характеристика),*Определение размываемых скоростей,*критические скорости водного потока- при котором начинается транспортировка.

Сели – это кратковременный горный поток, состоящий из Н₂О и тв. материала, который м.б. до 60-70%, обладающий часто повышенной скоростью и разрушительной силой. Условия: 1.Крутосклонный рельеф; 2.Кратковременный водный поток, паводковый; 3.Наличие рыхлого материала. Факторы: 1)Климато-гидрологический (t режим, осадки, их кол-во и хар-р выпадения, хар-р паводков и половодья на реках); 2)Геоморфологическое строение долин; 3)Геол.строение бассейна(усл.залегания, св-тв пород, скорость, тип выв-ия, прочность п., т.е. хар-р стр.связей, размокаемость, размываемость, морозостойкость); 4)Тектоника, неотектоника(зоны разлома, ослабления из-за этого породы движутся «+» и «-»); 5)Сопутствующие геол.процессы и явления(выв-ие, оползни, эрозия, землетрясения); 6)ИДЧ(С/Х деятельность).