Глава 5 гидрология подземных вод

В земной коре находится большое количество воды — физически и химически связанной, свободной гравитаци­онной, капиллярной, в виде водяного пара и льда. Подземными водами как объектом гидрологии будем на­зывать лишь те содержащиеся в земной коре воды, кото­рые находятся в активном взаимодействии с атмосферой и поверхностными водами (океанами и морями, реками, озерами и болотами) и участвуют в круговороте воды на земном шаре. Подземные воды в таком понимании пред­ставлены в основном свободной (гравитационной) и ка­пиллярной водой, а также перемещающимся в порах грун­та водяным паром.

Скопления подземных вод, участвующих в круговороте воды на планете,—это особые водные объекты, суще­ственно отличающиеся от водотоков и водоемов (см. Вве­дение) и важные элементы гидросферы. Вместе с тем подземные воды тесно связаны с геологическим строе­нием земной коры и свойствами горных пород и являют­ся поэтому также объектом гидрогеологии как раздела геологии.

1. Происхождение подземных вод и их распространение на земном шаре

Согласно современным представлениям, подземные воды по происхождению могут быть как экзогенными (их источник — вод­ные объекты на поверхности суши и влага атмосферы), так и эндо­генными (их источник — недра Земли).

Экзогенные подземные воды попадают в горные породы либо при процессах просачивания (инфильтрации) поверхностных вод и кон­денсации водяного пара, либо в результате седиментации (осадко- накопления). Эти воды часто называют соответственно инфильтра- ционными, конденсационными и седиментационными.

Инфильтрационные подземные воды проникают в горные породы путем просачивания атмосферных, речных, морских и озерных вод. Основную роль при этом играет проникновение в грунт через поры и трещины практически пресной атмосферной воды. Конденсацион­ные подземные воды образуются при конденсации в порах грунта водяного пара, перемещающегося в грунте под влиянием разности давления. Считают, что вклад этого вида питания подземных вод невелик, однако в некоторых физико-географических условиях, например пустынях, может иметь существенное значение. Седимен- тационные подземные воды образуются из вод того водного объекта, где происходил процесс седиментации, т. е. отложения наносов. Воды такого типа распространены в осадочных породах и в ложах океанов и морей, где образуют так называемые «иловые растворы».

Эндогенные подземные воды образуются в горных породах в ре­зультате дегидратации минералов (такие воды называют дегидрата- ционными или «возрожденными») или поступают из магматических очагов, в частности в районах современного вулканизма (их назы­вают «ювенильными» водами).

Инфильтрационные, конденсационные, седиментационные, де- гидратационные и «ювенильные» воды при своем перемещении в горных породах смешиваются, образуя смешанные по происхож­дению подземные воды.

Как было показано в гл. 3, подземные воды (главным обра­зом — инфильтрационные) являются важным компонентом матери­кового звена круговорота воды на земном шаре и играют заметную роль в балансе и режиме природных вод и растворенных в них веществ.