Вопрос 34. Перенос вещества в подземных водах

При фильтрации подземных вод происходит конвективный перенос, представляющий собой механическое перемещение компонентов вместе с движущейся жидкостью. На характер переноса в водоносных пластах влияние оказывает неоднородность пород и пласта. Неодно­родность пород обусловливается изменчивостью их состава и структу­ры.

Вопрос 35. Гидрогеотермия

Гидрогеотермия изучает закономерности теплопереноса и теплообмена в гидросфере.

Источники тепла и виды теплопередачи. По происхождению источники тепла делятся на внутренние и внешние. В качестве основного внутреннего источника тепла в недрах Земли в настоящее время рассматривается распад радиоактивных элементов (урана, тория и т.д.).

Главным источником тепла является солнечная радиация. Однако часть тепла отражается атмосферой и облаками, а затем излучается в космос. Большая часть остальной солнечной энергии расходуется на круговорот воды в атмосфере и на движение воздушных масс.

Большое значение в перераспределении поглощенного солнечного тепла имеет Мировой океан. Океанические течения переносят тепло от экватора к полюсам нашей планеты. На суше перенос поглощенного солнечного тепла осуществляют в основном подземные воды, но этот процесс имеет неизмеримо меньший масштаб.

Геотермический режим подземной гидросферы делится на три типа: нормальный, магматогенный и криогенный.

Нормальный режим характерен для территорий, где тепловой баланс подземной гидросферы не нарушен ни глубоким промерзанием толщ пород, ни внедрением магматических тел (Русская платформа).

Магматогенный режим формируется на участках действующих вулканогенных очагов. На таких участках создаются активные термические аномалии.

К областям с криогенным режимом относятся обширные площади распространения многолетнемерзлых пород. Здесь характерны отрицательные температуры в верхней части разреза до глубин в несколько сотен метров и даже более 1 км. Наличие охлажденной зоны сказыва­ется на гидродинамическом режиме глубоких слоев земной коры в связи со встречными потоками холода и тепла.

Результаты многолетнего изучения геотермического режима криолитовой зоны дают основание сделать важные выводы. Изучение гео­термических условий проводится путем непосредственного измерения температуры пород в скважинах до глубин, достигнутых современной буровой техникой 4-5 км и более. Для этого используются электриче­ские термометры, термопары. Обобщение результатов термометриче­ских наблюдений позволяет установить региональные закономерности формирования и распределения температурного ноля Земли, выявить и расшифровать его различные вариации и аномалии, для чего построе­ны геотермические карты (термоизогипс и т.д.).

Естественные тепловые поля могут быть использованы для расчленения геологического разреза, выделения и прослеживания водонос­ных горизонтов и водоупорных толщ, установления глубины залегания подземных вод по температуре воды в источниках, прослеживания по площади и вертикальному разрезу водоносных горизонтов, поисков и разведки горячих подземных вод.