52. Жер асты суларының геологиялық қызметі

Жер асты суларының пайда болуы және жіктелуі.

Гидрология ғылымының жетістіктері қазіргі кезде жер асты суларын төмендегі типтерге бөледі.

Инфильтрациялық сулар.Атмоссфера жауын-шашыны мен жер беті суларыныңтау жыныстарына сіңуі нәтижесінде қалыптасатын жер асты суларын айтамыз. Сіңетін судың шамасы көптеген факторларға байланысты. Бұл климат, рельеф, өсімдік тау жыныстарының құрамы мен су сіңіргіштігі адамның еңбек әрекеті жатады. Бұл жер асты суларының типін Ветрувий Пело(старший) негізін қалады.

Конденсациялық сулар – серпімділік айырмасының әсерінен атмосфераға жер қыртысына қарай тау жыныстарында бір горизонттан, екінші горизонтқа қарай орын ауыстырып қозғалатын су буларының қоюлануы әсерінен қалыптасатын жер асты суларын айтамыз. Әйтсе де бұл жолмен жиылатын жер асты суларының шамасы оның жалпы қорының аз ғана бөлігін құрайды. Бұл жер асты суларының типін Г.Н.Каменский негізін қалады.

Тұнбалық(седиментациялық) су – шөгінді жыныстарға сіңіп жиылған және қазірге дейін сақталып келе жатқан көне алаптардағы қалдық су болып табылатын суларды айтамыз. Осы көмілген сулар гидрогеологиялық және мұнайлы газды жабық құрылымдардың терең бөліктерінде сақталып қалады. Өзінің жоғарғы минералдығымен ерекшеленетін осы су химия өндірісінің шикізаты болып табылады. Н.И.Андросов негізін қалады.

Ювенил жер асты суларыжердің терең қойнауларында магмалық және метаморфтық зоналардан жоғары көтерілген ыстық будың суынып есесінен жиналады.

Жер асты суларын жіктеу мәселесімен көптеген зерттеушілер айналысты. Бұлардың қатарында Б.Л.Личков, Ф.В.Саваренский, О.К.Ланге т.б бар. Көптеген жіктеу схемалары ұсынылды бірақ осы кезге дейін жер асты суларының көпшілік қабылданған бірыңғай жіктеу жоқ. Бірыңғай жіктеу жасаудың қиындығын жер асты суларының жатыс жағдайларының алуан түрлі болуымен, жылжымалылығымен түсіндіруге болады.

Жер асты жіктеудің негізіне әр түрлі белгілер қабылданған. Олар: су ұстаушы жыныстардың литологиялық құрамымен жасы жер асты суларының физикалық қасиеттерімен химиялық құрамы жыныс қабаттарындағы жатыс сипаттары, гидравикалық қасиеттері, т.б. Су сыңыстырушы жыныстардың жасына қарай жер асты сулары осы атпен аталады. Мысалы Карбон дәуіріндегі жыныстар арасындағы сулар карбон сулары бар сулары полеоген сулары, неоген сулары.

Температурасына қарай жер асты сулары салқын (температурасы( 20 гр С төмен) жылы(+37гр С) ыстық +42 гр С өте ыстық +52 гр С-тан жоғары болып ажыратылады. Минералдану дәрежесіне қарай В. И. Вернадский бойынша жер асты сулары тұщы (еріген заттар мөлшері 1г\л-ге дейін тұзғылт 1-10г\л ) тұзды(10-50 г\л) және тұздық (50 г\л-ден жоғары) болып ажыратылады.

Еріген тұздардың құрамына қарай жер асты сулары көмір қышқылды көмір сутекті радонды болып бөлінеді. Бұл сулардың көбінесе емдік мәні бар. Белгілі бір емдік қасиеттері бар суларды бальнеологиялық сулар деп атайды.

Белгілі бір элементтердің еріген күйде бөліп аларлық мөлшері бар жер асты сулары өндірістік сулар деп аталады. Құрамындағы элементтеріне қарай бұл сулар йодты бромды т.б. болып бөлінеді.

Тау жыныстарындағы орналасуымен сыныстырушы жыныстардың сипатына қарай жер асты суларының төмендегі типтері ажыратылады.

Жер қыртысының ең жоғарғы бөлігін құрайтын түрлі саңлауларынан орын алып айналымда жүретін қуыстық сулар.

Жоғарғы және төменгі беттерінен су өткізбес жыныстармен шектелген шөгінді тау жыныстарының жарықтарына орналасып айналысқа түсетін пластық сулар. Бұл сулар саңылаулық пластық суларға бөлінеді.

Жарықшалармен бірқалыпты тілінген қатты түп жыныстардан (магмалық, метаморфтық, шөгінділік) орын алған жарықшалардың сулары.

Карбонатты және гипсті жыныстар арасында қалыптасқан карстық жер асты сулары.

Тектоникалық жарықшақтар мен жарылыстардың бойын ала айналымда жүретін жарықшақтық желілік сулар.

Гидравликалық қасиеттеріне қарай жер асты сулары орынсыз және орынды болып келеді. Әуелгісінің беті кедергісіз еркін шаралы болады. Соңғысында сулы горизонт жоғары жағына су өткізбес жыныспен жабылып ал одан төмендегі гидростатикалық қысым түскен жер асты суына орын пайда болады. 1944 жылы А.М. Овчинников жер асты суларының классификациясын жасады. Ол жер қыртысындағы жатыс жағдайларына (орналасуына) қарай жер асты суларын қалқыма суға, грунт суларына, пластералық суларға жіктеді.

Тау жыныстары саңылауларының сумен қанығу дәрежесіне байланысты саңылауларының сумен қанығу дәрежесіне қарай жер қыртысының жоғары бөлігі 2 зонаға бөлінеді. Оның жоғарғысы аэрация зонасы, төменгісі қанығу зонасы деп аталады.

Аэрация зонасы жер беті мен грунт су деңгейінің арасынан орын алады. Ондағы тау жыныстары азын-аулақ суға толады, ал қалған бөлігін ауа толтырып тұрады. Жер асты суларының қалыптасуында аэрация зонас маңызды орын алады.Тау жыныстарының қанғу зонас ыгрунт суларының деңгейінен төменіректе орналасады. Бұл зонада барлық саңылаулар,жарықтар, ойыстар сияқты қуыстар гравитациялық суға толады.

Қалқыма су және грунт сулары.

Қалқыма су. Аэроция зонасынан орын алған және шағын аумақта тараған гравитациялық судың қабаты қалқыма суы деп аталады. Қалқыма суда қалыңдығы тұрақты су өткізбес қабат болмайды.

Қалқыма су тұрақты түрде орнықпайды, бірде пайда болып, бірде жоғалып кете береді. өзінің пайда болған уақыты бойынша жатыс деңгейі тұрақты болмайды, жыл маусымдарының ішінде ол әр түрлі тереңдікте кеғздесе береді. Қалқыма судың пайда болуы атмосфера жауын-шашынның тау жыныстарына сіңіп көшуіне байланысты. Өлшемі түрліше келген линзалар түрінде кездеседі. Қалқыма су көктемде көп жиыдады. Күн жылып топырақ жібігенде, тоң жұқарғанда жер бетінен біраз тереңдікте орналасады. Қалқыма су тоңның бетінен орын алады. Минералдық құрамы жөнінен қалқыма су болу минералды болып келеді, бірақ көбіне ластанған күйде кездеседі. Қалқыма су жер бетіне таяу орналасады, сондықтан да олар шамадан тыс ылғалданудың себепшісі болады.

Грунт сулары.Су өткізбес жыныстарының бірінші горизонттық бетінде орналасқан, уақыт бөлігі ішінде тұрақты болып келетін едәуір аумақты қамтыған грвитациялық судың қабатын айтады. Грунт суы жиналған жыныс қабаты сулы пласт немесе сулы горизонт деп аталады. Сулы горизонттың астындағы су сіңбес жынысты су өткізбес жыныс немесе су өткізбес төсеніш деп аталады.

Грунт суларының жатыс тереңдігі бірнеше сантиметрден әлденеше ондаған метрге дейінгі шамада болады, кей жағдайда олар жер бетіне шығып, бірсыпыра бұлақты батпақты жерге айналдырады. Грунт суларының жоғарғы жағында әдетте суөткізбес жыныстар қабаты болмайды, ал су өткізгіш пластық өзі өн бойына толтырып қанықтыра қоймайды, сондықтан грунт суларының беті ашық күйде болады. Грунт суларының ашық бетін грунт суының шарасы деп атайды. Грунт суының шарасынан су өткізбес төсенішке дейінгі тік бағыт бойынша аралық сулы горизонттың қалыңдығы деп аталады. Осы қалыңдық жыл маусымдарының ішішде белгілі шамада өзгеріп отырады.

Грунт сулары қозғалмалы және қозғалыссыз күйде кездеседі қозғалмалы грунт сулары грунт суларының тасқынын құрайды қозғалыссыз грунт сулары грунт суларының алабын құрайды.

Грунт сулары жер бетіне таяу орналасады, сондықтан оларды оңай пайдалануға болады. Бірақ жер бетінен сіңген сулардың келіп қосылуынан олар оңай ластанады.

Грунт сулары қуыстық, карстық және жарықшақтық болып ажыратылады.

Таралу алаңына қарай грунт сулары бетінің орны изосызықтар немесе гидроизогипстер бойынша сипатталады. Грунт сулары шарасының жатыс тереңдіктерінің картадағы бірдей нүктелерін қосатын сызықтар гидроизогипстер деп аталады. Гироизогипстерді топографиялық карталарда әдетте белгілі бір кезең үшін тұрғызады. Мұндай картаны гидроизогипстер картасы деп атайды.

Грунт сулары деңгейінің жер бетінен бірдей қосатын сызық гидроизобаттар деп аталады. Грунт сулары деңгейінің жатыс тереңдігі суайрықтарда көбірек ал ең азы рельефтің айдындарында байқалады.

Өзен аңғарларындағы грунт сулары әдетте аллювилік шөгінділермен байланысты болады, сондықтан олардың режимі де өзен суының режимімен тығыз байланысты. Ылғал мол және жеткілікті аймақтарда өзен суларының тасулары кезінде грунт сулары өзен суларының есебінен қоректенеді. Су тасу біткенде өзен суының деңгейі тез төмендейді, грунт суларының еңістік бағыты түрліше келген күрделі пішінге ие болады.

Ылғалдану мөлшері жеткіліксіз өңірлерде таудағы қоректену аймағынан төмен қарай аққан өзендер шөлейттер мен шөлдерге шығады. Бұл жерлерде өзен суы үнемі грунт суларын толықтырып отырады. Таулы және тау бөктерлерінің аумағындағы өзендердің бір жағасы грунт суларынан қоректенсе, екінші жағасы бұл судан арылып, ағызып жіберіп отырады.

Грунт суларының зоналылығы.

Грунт суларының шамасы, қасиеті, жатыс тереңдігі тек геологиялық әсіресе климаттық факторларға байланысты. Грунт суларының таралуына климат зонасына сәйкес келетін белгілі зоналылық байқалады. Табиғи құбылыстар зоналылығының идеясын бірінші болып тұжырымдаған белгілі орыс топырақтанушысы В.В.Докучаев. зоналылықтың грунт суларына қатысты идеясын П.В.Отацкий, кейінірек В.С.Ильин (1923) дамытты.

КСРО-ның европалық бөлігінде грунт сулары зоналылығының алғашқы схемасын ұсына отырып зоналы және зонасыз суларды ажыратты. Сулардың климат зоналылығы және физикалық-географиялық зоналылықпен байланыстылығы зоналы грунт сулары болып табылады. Климат зоналылығымен онша тығыз байланысы жоқ суларды зонасыз грунт суларына жатқызады.

О.К.Ланге В.С.Ильиннің схемасына түзету енгізе және толықтыра отырып грунт суларының зоналылығы жөнінен КСРО жерін 3 аймаққа бөлді:

- ауаның жылдық орташа температурасының бұрыс мәнімен сипатталатын көпжылдық тоң аймағы

- ауаның ылғалдылығы жоғары, жылдық орташа температура дұрыс мәнді, температураның тәуліктік маусымдық және жылдық ауытқуларының шамасы аз болып келетін аймақ

- ауасы тым құрғақ, температураның ауытқулары тым жоғары келетін аймақ.

Г.Н.Каменский судың химиялық құрамының қалыптасу типіне қарай КСРО жерін екі зонаға бөлді: ерітіп шаятын грунд сулары, континенттік тұзданудың грунт сулары. Грунт суларының бірінші типі жер астының тасқыны буланудан басым келген жағдайларда қалыптасады. Мұндай жағдайлар ылғалдану мөлшері жоғары келетін аймақтардан орын алады. Екінші зонадағы грунт суларының қалыптасуы атмосфералық жауын-шашын мөлшерінің аздығы, буланудың молдығы, жер асты ағынының жетімсіздігі жағдайында өтеді. Биіктеу келген танаптарда көбінесе тұщы сулар, беткейлер, сайлар, аңғарлар аумағында тұщы және сәл тұзғылт, ал аңғарлар мен сайлардың ойдымды жерлерінде тұзғылт және тұзды сулар қалыптасады.

53.Каледон қатпарлығы

Уикипедия — ашық энциклопедиясынан алынған мәлімет

Каледон қатпарлығы – (Caledonіa – Шотландияның лат. атауынан шыққан) – кембрий, ордовик, силур кезеңдерінде пайда болған ірі қатпарлану, тау құру, интрузиялар кептелу процестерінің жинағы. Кей аймақтарда Каледон қаласына төм. және орта девон дәуірлерінің тектоник. қозғалыстарын да қосады. Терминді ғылымға франц. геологы М. Бертран 1887 жылы енгізді. Каледон қатпарлығы төм. (ордовиктің соңы) тектоник. – магмалық дәуірлерге бөлінеді. Каледон межесінде көне платформалар мен мұхит ойыстарынан басқа жер бетінің барлық аймақтарында геосинклинальдың теңіз-аралдық жай үстем болды. Каледон қатпарлығыдүмпуі нәтижесінде геосинклинальдық дамуын анықтап, тұрақты таулы өлкелерге айналған аудандарды каледонидтер деп атайды. Оларға Солтүстік Аппалач, Солтүстік және Шығасыр Гренландия, Грампиан, Салаир-Саян, Наньшань, Катазия, Шығасыр Австралиягеосинклинальдары жатады. Каледонидтер көне платформаларды қоршап, мығымдалған жер қыртысының аумағын ұлғайтты. Олармен қатар Каледон қатпарлығы өлкелері басқа жас геосинклиналь белдеулерінде де нығайып көтерілді. Орталық Қазақстан (Көкшетау, Ұлытау, Шыңғыс тауы), Солтүстік Тянь-Шань, Солтүстік Жер аралдары, т.б. Каледон қатпарлығыКордильера, Богемия, Бретан, Орал, Орталық Тянь-Шань тауларында да байқалады. Бірақ кейіннен өткен герцин, альпі қатпарлықтарының жаңғырту әсерінен оларды жеке бөліп көрсету қиын. Каледон қатпарлығы кемелге жетпей, толық аяқталмай келесі герцин дәуірімен ұштасты. Каледон қатпарлығы көне таулар болғандықтан жатаған келеді.

55.Тектоникалық қозғалыстар – жер қойнауындағы әр түрлі процестердің әсерінен болатын механикалық қозғалыстар жиынтығы. Бұл қозғалыстардың басты себебіне жер қойнауынан бөлінетін жылу ағымдары мен ғаламшар болмысына тән гравитациялық энергия, Күнмен Ай энергиясы, галактикалық энергия, т.б. әсерлерді жатқызуға болады. Бұлар ауырлық күшінің әсері мен литосфераныңастеносфераға қатысты гравитациялық тепе-теңдікке ұмтылуымен байланысты болады.

Тектоникалық қозғалыстар бағыт-бағдарына қарай жер қыртысы мен бүтін литосферадағы геологиялық құрылымдардың пайда болу, даму және тұрақтану процестерінде шешуші рөл атқаратын тік және көлбеу бағытталған болып екі түрге бөлінеді. Сол себепті Тектоникалық қозғалыстардың жіктелуі осы қозғалыстардың геологиялық құрылымдарды өзгертудегі рөлі тұрғысынан жасалады. Тектоникалық қозғалыстар мынадай негізгі түрлерге жіктеледі:

орогендік тектоникалық қозғалыстар – таулы белдеулер мен тау жүйелерінің пайда болуын қамтамасыз ететін қозғалыстар жиынтығы. Мұның ерекшелігі өзі қамтыған аймақтағы тау жыныстарының қатқабаттарын жаппай деформацияға (қатпарлануға) ұшыратуында;

эпейорогендік тектоникалық қозғалыстар – жай және ұзақ уақыт бойында көрініс бере отырып, ірі аймақтардың көтерілуін немесе ойысуын қамтамасыз ететін қозғалыстар. Мұндай қозғалыстардың көрініс беру масштабы мен ауқымы, жылдамдығы мен амплитудасы әр түрлі және тік бағытталған болып келеді;

изостатикалық тектоникалық қозғалыстар – литосфераның астеносфера бетінде изостатикалық тепе-теңдікте болуын қамтамасыз ететін қозғалысалы Мұндай қозғалыстар кезінде литосфера массасының шөгінді тау жыныстарының түзілуі, тау жыныстарының қатпарлануы, т.б. әсерінен ұлғайған аймақтары төмен қарай сұғынып, ал керісінше массасының азайған жерлері жоғары көтеріледі;

құрлықтар дрейфі – тұтас құрлықтардың немесе олардың ірі бөліктерінің көлбеу бағытта мыңдаған км жылжуымен сипатталатын тектоникалық қозғалыстартар. Мұны астеносфера аймағындағы жылу ағымдары тудырады;

мұхит түбінің спредингі – мұхит түбі литосферасының үнемі көлбеу бағытта жылжып, оны базальт жабынымен жаппай көмкеретін Тектоникалық қозғалыстар;

субдукция – көлбеу бағытта жылжыған жұқа мұхиттық литосфераның оған қарсы бағытта жылжыған немесе тыныштықта тұрған қалың құр-лықтық литосфераның астына 60 еңістік бойымен сұғынып кететін Тектоникалық қозғалыстар;

коллизия – бір-біріне қарсы жылжыған екі құрлықтың соқтығысуы нәтижесінде тау жүйелері мен таулы белдемдердің қалыптасуын қамтамасыз ететін тектоникалық қозғалыстар.

Ажырататын (жыртатын) тектоникалық қозғалыстар. Өздері етек алған өңірлердегі тау жынысы массаларының жыртылуын және оларда әр түрлі жарықтардың пайда болуын, өз тұтастығын осылайша жоғалтқан тау жынысы дербес жондарының жыртылу жігі бойымен әртүрлі бағыттарға жылжуын қамтамасыз ететін тектоникалық қозғалыс түрі.

Тербелмелі тектоникалық қозғалыстар. Көрініс беру масштабы мен ауқымы, жылдамдығы мен амплитудасы түрліше болып келетін және көрсеткіштерін белгігі бір уақыт өткеннен кейін өзгертіп отыратын, өзі етек алған өңірдің ішкі құрылысын өзгертпейтін (қатпарлы құрылымдар қалыптастырмайтын), тік бағытта ғана (жоғары-төмен) жүзеге асатын тектоникалық қозғалыс түрі. Екінші сөзбен айтқанда,тербелмелі тектоникалы қозғлыстар дегеніміз жер бетінің біршама ауқымды аудандарының өте баяу қарқында және бірте-бірте ойыса түсуін, немесе жоғары көтерілуін қамтамасыз ететін қозғалыстар. Олар көрініс берген өңірлерде түзілген тау жыныстарына қат-қабаттық пен реттілік тән, мұндай өңірлер теңіз және өзен кемерлерінің қалыптасуымен де сипатталады. Шартты түрдегі синонимі — эпейрогендік қозғалыс.

Изостатикалық тектоникалық қозғалыстар. Жер литосферасының астеносфера бетінде изостатикалық тепе-теңдікке келуін дәйім қамтамасыз етіп тұратын тектоникалық қозғалыстүрі. ("Изостазия" мақаласын қараңыз). Мұндай қозғалыстар нәтижесінде литосфераның өз массасын белгілі бір себептермен (шөгінділердің түзілуі, тау жоталарының жинақталуы) ұлғайтқан аймақтары төмен қарай сұғына түсуге, ал өз массасының азайған өңірлері (мұжылуға ұшыраған аймақтар), керісінше жоғары қарай көтеріле түсуге мәжбүр.

Тік тектоникалық қозғалыстар. Әр түрлі геотектоникалық жорамалдарға сәйкес, жер қойнауындағы түрлі-түрлі процестер нәтижесінде туындай отырып, негізінен жоғары немесе төмен бағытталған, осының нәтижесінде жер қыртысыныңсш алуан тектоникалық құрылым түрлерінің қалыптасуына жағдай туғызады деп есептелетін тектоникалық қозғалыстар түрі. Мұндай құрылым түрлерінің ең ірілері платформалар мен геосинклиндер, ал олардан гөрі кішірек құрылымдар өкілі ретіңде платформалар ауқымыңда ұшырасатын антеклизалар мен синеклизаларды, геосинклиндік аймақтар өңіріндегі сан алуан көтерілімдер мен ойысымдарды атауға болады.