- •Министерство образования и науки российской федерации
- •Часть I.Теоретические основы гидрогеологии
- •Часть II. Контрольные вопросы по курсу. Проверка остаточных знаний……………………….…………………..82
- •Системный подход в гидрогеологии
- •Часть I теоретические основы гидрогеологии
- •1. Понятие «Геологический круговорот воды»
- •1.1 Седиментационный этап
- •1.2 Метаморфический этап
- •1.3 Магматический этап
- •1.4 Главные тектонические циклы Земли
- •1.5 Геологическая форма движения воды и ее разновидности
- •2. Гидросфера
- •2.1. Эволюция гидросферы Земли
- •2.2. Границы и объем гидросферы
- •2.3. Физические поля Земли, гидрогеологические закономерности и законы гидрогеологии
- •3. Физические и водные свойства горных пород
- •3.1 Гранулометрический состав и его значение в гидрогеологии.
- •3.2. Виды пористости и трещиноватости
- •3.2.1. Расчет среднего коэффициента общей пористости по одной и нескольким скважинам
- •3.3. Коэффициент густоты трещин и коэффициент трещиноватости
- •3.4. Проницаемость горных пород
- •3.4.1 Связь проницаемости горных пород с коэффициентом фильтрации
- •3.5. Пьезопроводность
- •3.6. Уровнепроводность
- •3.7. Влажность
- •3.8 Влагоемкость
- •3.9. Водоотдача
- •3.10. Водо-, нефте- и газонасыщенность пород
- •3.11. Капиллярность
- •4. Классификации подземных вод и их виды
- •4.1 Понятие режима подземных вод
- •4.2 Классификация подземных вод а.М. Овчинникова и ее сущность
- •Артезианские воды.
- •4.3 Воды зоны аэрации – верховодка (почвенные, болотные, подвешенные на линзах водоупорных пород в зоне аэрации)
- •4.4. Воды зона насыщения. Грунтовые воды
- •4.4.1 Условия питания и режим грунтовых вод
- •4.4.2 Зональность грунтовых вод
- •4.4.3 Азональные грунтовые воды
- •3. Карстовые воды
- •4.5. Основные разновидности грунтовых вод
- •4.5.1 Грунтовые воды аллювиальных отложений
- •4.5.2 Грунтовые воды ледниковых отложений
- •4.5.3 Грунтовые воды внеледниковых областей
- •4.5.4 Грунтовые воды горных областей и предгорий
- •Артезианские воды
- •Взаимоотношение артезианских и грунтовых вод
- •5. Вертикальная гидрогеологическая зональность подземных вод. Инверсии
- •6. Трещинные и жильные воды
- •7. Карстовые воды
- •7.1 Особенности режима и химического состава карстовых вод
- •8. Источники
- •8.1 Классификация источников
- •Водоносные известняки; 2 – водоупорные соли
- •8.2 Режим источников
- •Классификация источников по температуре воды
- •8.3 Опробование источников. Изучение их новообразований
- •9.Месторождения подземных вод
- •9.1. Понятие о месторождении подземных вод
- •9.2. Пресные подземные воды
- •10.3. Минеральные лечебные воды и воды промышленного и теплоэнергетического назначения
1.4 Главные тектонические циклы Земли
Наибольшее влияние на облик нашей планеты оказали геодинамические циклы, выделенные Ж.Т. Вилсоном, М. Бертраном и Г. Штиле. В истории Земли насчитывается четыре цикла Вилсона. Их связывают с образованием и разрушением суперконтинентов: эпиархейского, формировавшегося в конце архея и существовавшего от 2,6 до 2,3-2,2 млрд лет тому назад, эпипротерозойского (от 1,65 до 1,4-1,35 млрд лет тому назад), эпимезопротерозойского (от 1,0 до 0,8 млрд лет тому назад), получившего название Родиния, и последнего из них Пангеи, продержавшегося 120 млн лет (от 320 до 200 млн лет тому назад). За последние 2 млрд лет прошло три цикла становления суперконтинентов, т.е. для образования каждого из них требовалось примерно 650 млн лет [Кирюхин В.А. Общая гидрогеология, Санкт-Петербург, 2008 г.].
Внутри циклов Вилсона располагаются тектонические циклы Бертрана. Он придерживался геосинклинально-орогенной концепции, согласно которой выделялись три эпохи складчатости: каледонская от 545 млн лет тому назад (кембрия) до 370 млн лет тому назад (начало позднего девона), герцинская от 370 до 200 млн лет тому назад (до начала средней юры), альпийская - от 200 млн лет тому назад до настоящего времени. К этим двум циклам в дальнейшем добавили еще два: байкальский (венд) и кимерийский (середина мезозоя), характеризующие соответствующие эпохи складчатости Продолжительность циклов Бертрана 150-200 млн лет, поэтому цикл Вилсона входит три цикла Бертрана.
Тектонические циклы третьего порядка были установлены Г. Штиле. Основанием для их выделения послужили орогенические фазы. За фанерозойское время их было более двадцати.
Продолжительность циклов Штиле составляет примерно 30 млн лет. Л.Н. Добрецов назвал этот цикл главной геологической периодичностью. В цикле Бертрана их насчитывается, по крайней мере, три. Если цикл Вилсона охватывает территорию огромного размера - суперконтинент, а глубина зарождения суперконтинентов достигает 410-660 км, то циклы Штиле охватывают небольшие территории между островными дугами и континентами или между двумя соседними островными дугами, а корни заложения орогенных структур Штиле находятся в астеносфере.
1.5 Геологическая форма движения воды и ее разновидности
Геологическая форма движения воды – важнейшая составляющая геологической формы движения материи. Выделяют 3 разновидности геологической формы движения воды:
Метеогенная
Литогенная
Магматогенная
Метеогенная характерна для приповерхностной части земной коры. Она характеризуется свободной фильтрацией воды за счет разности гидростатических напоров с подчиненным значением других видов движений. Пластовые давления находятся в пределах условного гидростатического.
Литогенная связана с переносом воды в процессе литогенеза осадочных пород. Важными процессами здесь являются отжатие части воды при уплотнении осадков, связывание воды горными породами и последующее ее возрождение при их перекристаллизации. Пластовые давления обычно выше гидростатических. Такая форма движения имеет место в субмаринных областях земной коры (бассейны осадконакопления) и нижних горизонтах осадочного чехла на глубинах не менее 1-3 км.
Магматогенная – имеет место в глубоких частях подземной гидросферы и связана с воздействием высоких температур и давлений, отделением воды от магматического расплава или из метаморфиризующихся пород в условиях высокой газонасыщенности. Здесь формируются долгоживущие гидротермальные системы, содержащие жидкую воду, паро-водяную смесь и горячий пар.
Вопросы:
В чем отличие геологического круговорота воды от гидрогеологического?
Перечислите этапы геологического круговорота.
На каких глубинах и какой температуре наиболее интенсивно происходят процессы дегидратации?
Какие главные тектонические циклы Земли Вы знаете?
Перечислите геологические формы движения воды и дайте краткую им характеристику.
