1. Элизионное движение воды

Элизия (выдавливание) воды из горных пород начинается с первых моментов их захоронения в седиментационном бассейне. Решающее значение при этом имеет уменьшение порового пространства отложений, происходящее с течением време­ни двумя взаимосвязанными, но различными по своей природе путями:

1. механического (консолидационного) уплотнения за счет массы вышележащих пород, либо тектонических движений;

2. физико-химической переработки горных пород водой с заполнением пор вторичным цементом.

Особенно активно вода отжимается из глинистых отложений в силу того, что они обладают двумя специфическими свойствами в начальный период седиментации:

1. чрезвычайно высокой пористо­стью, быстро сокращающейся при уплотнении,

2. наличием минералов с большим количеством кристаллизационной и конституци­онной, воды, способной переходить в свободное состояние, начиная с определенного термобарического уровня.

Пористость только что отложившихся глинистых осадков состав­ляет 70-90%. Начальная пористость песков 30-50%. Темп сокраще­ния пористости уплотняющегося глинистого ила существенно зави­сит от глубины седиментационного водоема и скорости осадконакопления.

Все сказанное показывает, что водоносные горизонты, формиру­ющиеся в процессе геологического круговорота воды, получают в основном питание не из внешних источников, что характерно для климатического круговорота, а из внутренних. Другими словами, водоносные горизонты получают питание за счет воды, выделяю­щейся из горных пород в процессе их уплотнения. Все это позво­ляет сформулировать представление о внутрипластовой области питания водоносных горизонтов осадочных бассейнов, заполнен­ных седиментационными водами.

3.9.2. Движение глубинных вод

Под глубинными в данном случае понимаются генетические типы вод, сформированные на значительных глубинах в результате гео­логического и мантийно-океанического круговоротов, т.е. возрож­денные, ювенильные и талассогенные. Генезис таких вод связывают не с отжатием их из горных пород в процессе уплотнения, а с возрождением (синтезом) молекул воды в процессе метаморфизма или выделением их из остывающего расплава в процессе кристаллизации последнего. Движение этого типа вод обусловлено высокими пластовыми давлениями, приближавшимися к литостатическим, и приурочено в подавляющем большинстве случаев к зонам глубоких разломов, образующимся, вероятно, не без участия самих возрожденных или иных вод.

Динамика подземных вод в условиях глубинного гидродинами­ческого режима изучена крайне слабо в силу большой сложности этой проблемы. Сложность связана с тем, что на глубинах более 5-6 км не совсем ясными остаются термодинамические условия залегания воды. Кроме того, большая часть воды здесь находится в химически и физически связанном состоянии, определяющем особые условия движения. Поэтому важнейшей проблемой для этого типа вод является проблема их перехода из связанного в свободное состояние. По своей сути эта проблема является геохимической.

Одной из важнейших эмпирически установленных закономерно­стей движения воды в рассматриваемой зоне является ее восходя­щее движение. Об этом прежде всего свидетельствует многолетний опыт изучения гидротермальных месторождений.

Важная особенность глубинных вод состоит в том, что их, движение происходит в породах с исключительно низкой пористо­стью, которая для интрузивных и метаморфических разностей со­ставляет только 0,1-1,5% и носит межзерновой характер, т.е. обус­ловлена неплотным прилеганием слагающих породу минеральных зерен друг к другу. Элементарной ячейкой порового пространства является капиллярный канал непостоянных сечения, длины и фор­мы. Течение растворов по системе проводников весьма затруднено силами трения и возможно лишь в том случае, если извне к раствору приложено давление большее, чем сопротивление течению. Проницаемость таких пород также является весьма низкой.