- •Предмет и содержание гидрогеологии
- •Разделы гидрогеологии и методы исследований
- •2. Распределение воды на Земле и её круговорот
- •3.Коэффициентом стока l называется отношение величины стока у за какой-либо период к количеству атмосферных осадков х за тот же период (обычно за год):
- •1.5. Водный баланс территории
- •2.2. Вода в недрах земли
- •2.2.1. Общие закономерности распределения воды в литосфере
- •2.2. Коллекторские свойства горных пород
- •2.2.3. Виды воды в горных породах
- •2.2.4. Водные свойства горных пород
- •2.2.5. Понятие о водоносных пластах и горизонтах, комплексах и бассейнах подземных вод
- •2.2.6. Геологический круговорот воды
- •2.2.7. Отличие геологического круговорота воды от климатического
- •Разный источник энергии движения воды.
- •2. Принципиально различный механизм движения воды в горных породах.
- •4. Формирование генетически разных подземных вод.
- •5. Гидродинамика формирующихся бассейнов различна.
- •6. Разное направление движения воды.
- •3. Основные формы и законы движения воды в недрах
- •3.1. Физические свойства подземных вод
- •3.3. Движение воды как физического тела
- •3.3.1. Пластовое давление в водоносных горизонтах
- •3.3.3. Гидродинамическая зональность земных недр
- •3.4. Линейный закон фильтрации, или закон Дарси
- •3.5. Границы применимости закона Дарси
- •3.6. Конвективное движение волы
- •3.7. Понятие об установившейся фильтрации
- •3.8. Движение физически связанных вод
- •3.8.1. Капиллярная форма движения воды
- •3.8.2. Молекулярно-диффузионное движение
- •3.9. Движение воды как геологического тела
- •Элизионное движение воды
- •3.9.2. Движение глубинных вод
- •4. Основы гидрогеохимии подземных вод
- •4.1. Состав подземных вод и их классификации
- •4.2. Водная миграция элементов и формирование состава подземных вод
- •4.2.1. Миграция химических элементов
- •4.3. Обработка и систематизация химических анализов подземных вод
- •4.3.1. Типы химических анализов
- •5.1. Структурно-гидрогеологические подразделения и классификация типов подземных вод
- •5.2. Гидрогеологическая структура как емкость подземных вод
- •5.3. Гидрогеологическая структура как водообменная и водонапорная система
- •5.4. Пространственные формы залегания подземных вод
- •5.5.1. Верховодка
- •5.5.2. Грунтовые воды
- •5.5.3. Артезианские воды
- •5.5.4. Трешинные и карстовые воды
- •5.5.5. Подземные воды криолигозоны
- •5.5.6. Подземные воды районов активного вулканизма
- •6. Управление водными ресурсами
- •6.1. Пресные воды
- •6.2. Минеральные лечебные воды
- •6.3. Промышленные воды
- •6.4. Термальные воды
- •6.5. Основные виды и последовательность выполнения гидрогеологических работ
- •7. Экологическая гидрогеология
- •7.1. Загрязнение природных вод - главная проблема чистой воды
5.5.4. Трешинные и карстовые воды
Трещинные и карстовые воды по условиям залегания могут быть либо грунтовыми, либо артезианскими. В таком случае на них распространяется вся та характеристика, которая дана выше. Вместе с тем в отдельных случаях условия их залегания и распределения в горных породах резко отличаются от таковых грунтовых и артезианских, что заставляет исследователей выделять их в отдельный тип. Это связано, в первую очередь, с тем, что элементарными ячейками, в которых движется вода, здесь являются различные по размерам пустоты (трещины, каверны, жилы) разных генезиса и характера„формирующие неравномерно проницаемую среду. В данном разделе мы только кратко остановимся на особых условиях залегания таких вод.
Трещинные воды приурочены к региональной трещиноватости выветривания, трещинам тектоно-литогенетической природы либо локально проявляющимся зонам тектонических нарушений (приповерхностным разломам и глубинным разломам)
Региональная трещиноватость проявляется в зоне выветривания до глубины 100-150 м. В более глубоких горизонтах она связана с образованием слоистых текстур, трещин напластования и контактов в осадочных породах, контракционных трещин и трещин отдельности в магматических породах. С глубиной региональная трещиноватость незакономерно затухает. Соответственно и резко уменьшается водообильность горных пород.
Особо важную категорию трещинных вод составляют трещинно-жильные и жильные их разновидности, связанные с зонами тектонических нарушений и разломов.
Карстовые воды. Карст — геологическое явление, связанное с конгруэнтным растворением подземными или поверхностными водами относительно легко растворимых пород (известняков, доломитов, гипсов, солей) и образованием сложной системы полостей, пещер, каналов и т.д.
Вторым обязательным условием развития карста (после наличия относительно легко растворимых пород) является активный водообмен. Карстовые процессы протекают тем действеннее, чем больше скорость движения воды, которая определяется разницей в отметках областей питания и разгрузки и водопроводимостью карстующихся пород.
Третьим важным условием развития карста в карбонатных породах выступает наличие агрессивной угольной кислоты.
Главная особенность режима карстовых вод состоит в необычно резком изменении их уровня и дебита.
5.5.5. Подземные воды криолигозоны
Многолетняя мерзлота (криолитозона) — это часть криосферы (области отрицательных температур), включающая в себя верхние слои земной коры, характеризующиеся наличием льда в слагающих их горных породах и отрицательной температурой, которая в течение многих веков может изменяться в связи с изменением географической среды и геологических условий, оставаясь отрицательной.
Многолетнемерзлые породы - продукт современного сурового климата, характеризующегося отрицательными среднегодовыми температурами, и одновременно реликт прошлой более холодной геологической эпохи (ледниковой).
На фоне широтной зональности распределения мерзлых пород прослеживается также высотная зональность. Поэтому в горных породах с высотой местности мощность мерзлых пород возрастает, а их температура уменьшается.
По взаимоотношению подземных вод с мёрзлыми породами выделяют надмерзлотные, межмерзлотные и подмерзлотные воды.
В последующем к этим типам вод были добавлены еще два: внутримерзлотные и воды таликов.
Надмерзлотные воды по условиям залегания соответствуют верховодке. Отличие состоит в том, что они периодически полностью промерзают и затем оттаивают. Это обстоятельство приводит к появлению специфических криогенных явлений: морозному пучению грунта, образованию бугров пучения, гидролакколитов, наледей, термокарста, формированию выцветов солей на поверхности, криогенной сортировки обломков пород и т.д.
Подмерзлотные воды по условиям залегания являются либо грунтовыми, либо артезианскими. Отличие их состоит только в том что мерзлота затрудняет условия их питания и разгрузки стабилизирует режим и иногда ограничивает зону их распространения. Воды таликов представляют особый интерес для северных регионов. Талики - это своеобразные кровеносные сосуды мерзлой зоны земли, обеспечивающие постоянный круговорот воды в этих казалось бы насквозь промороженных породах.