Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Posibnik_Word.doc
Скачиваний:
22
Добавлен:
21.11.2019
Размер:
2.89 Mб
Скачать

Природні води і тверде тіло Землі

Не дивлячись на те, що різні питання впливу мантії, літосфери, земної кори, тектонічних процесів на природні води з одного боку, і впливи природних вод та гідрологічних процесів на земну кору — з іншого надзвичайно широко досліджені, узагальнення такої взаємодії не представлені у підручниках з гідрології.

Гідросфера, разом з атмосферою, утворилися в ході геологічного розвитку Землі. Сучасні уявлення про першоджерела води склалися у середині XX століття. Розігрівання Землі на самій ранній стадії розвитку (стискання) привело до поділу її на оболонки. Внаслідок цього на поверхню поступали легкоплавкі речовини — базальтова магма, що включала воду та розчинені гази. Після зняття надкритичного стану (+374°С) вода почала поступово переходити в рідку фазу. Так утворилась гідросфера. Первинний розчин води отримав назву ювенільного. Мантія і далі залишається основним генератором природних вод. Вона вміщує приблизно 20 · 1018 т води всіх станів. Саме частина цих вод мігрувала до поверхні і утворила сучасну гідросферу Землі. Кількість видаленої з мантії води оцінюють приблизно у 3,4 · 1018 т.

Зі свого боку приповерхневі води впливають на розвиток земної кори. Еволюція цих процесів досліджена лише частково. Природні води приймають участь в розвитку осадових та метаморфічних порід. На великих глибинах флюїди приводять до гідророзривів. Магматичні породи, які з глибин попадають у нові фізико-хімічні (геологічні) умови, поступово змінюються, трансформуються у зоні гіпергенезу. Важливу роль тут грають підземні води. Велике значення для розвитку приповерхневих частин Землі мають гідрогеохімічні процеси. За участю вод відбувається формування кір вивітрювання та ґрунтів.

Природні води приймають активну участь в розвитку форм рельєфу та у формуванні різноманітних відкладів. Як відомо, рельєф розвивається внаслідок складної взаємодії ендогенних та екзогенних факторів. Екзогенні більшою частиною пов’язані з дією природних вод. З свого боку ендогенні чинники впливають на характеристики та розвиток водних об’єктів і їх систем.

3.3.1. Літосфера та підземні води

Підземні води — невід’ємна частина геологічного середовища. Хімічно зв’язана вода є частиною мінералів. Водні розчини та флюїди виконують значну геохімічну та геологічну роботу. Ювенільні води пов’язані з магмою, магматичними породами та вулканічною діяльністю. Води приймають активну участь у процесах гіпергенезу та вивітрювання.

Циркулюючи у земній корі, підземні води приймають участь в геологічних процесах. Вони розчиняють одні мінеральні сполуки і виносять їх в океан, озера, внутрішні безстічні області, і створюють інші, відкладаючи їх на своєму шляху (наприклад у тріщинах або при виході на поверхню). При переході у зв’язаний стан підземні води приймають участь у побудові багатьох геологічних утворень. Багато фізико-механічних, водних, теплових та інших властивостей гірських порід обумовлені вмістом в них вод різного походження та хімічного складу. Вода приймає участь у процесах магматизму, літогенезу, метаморфізму, здійснює великий вплив на зміни гравітаційного, магнітного та електричного полів Землі. Вода також є складним та динамічним природним розчинником та сильним каталізатором. Вона приймає участь в хімічних та біохімічних реакціях, перенесенні тепла, органічної речовини, газів та хімічних елементів. В.І. Вернадський писав: «Вода охоплює, проникає наскрізь, як плівкова губка і як пара, всю земну кору... Тому не дивно, що завжди і скрізь, де б ми не почали проникати в земну кору, не почали бурити, — ми зустрінемо в кінці кінців воду у краплинно-рідинних її масах».

Якщо розглядати геохімічну роль води, то слід сказати, що практично всі хімічні елементи в ній розчиняються, разом з нею мігрують, а багато які з неї виділяються (у формі газів, осадів, мінералів та ін.). По відношенню до води Вернадський всі хімічні елементи поділяв на дві великі групи:

1) гідрогенетичні (для яких характерна водна рівновага, і значна частина атомів яких проходить через водні розчини);

2) пірогенетичні (присутні у природних розчинах у незначних кількостях і тільки у стані розсіювання; не можуть виділятися у формі мінералів).

Поза сумнівом вода грає виключну роль у геохімічних процесах в земній корі та літосфері починаючи від магматичних, пегматитових та гідротермальних процесів і завершуючи різноманітними гіпергенними. При взаємодії з природними твердими тілами вода поступово перетворюється у розчин, який вміщує в тій чи іншій кількості елементи зі складу цих тіл. Суттєві зміни відбуваються і з самими твердими тілами. Окрім розчинення, широке розповсюдження і велику роль мають два важливих процеси: 1) гідратація; 2) утворення колоїдних систем. При гідратації молекули води входять хімічно у тверде тіло, стають його складовою частиною. При колоїдних процесах відбувається подрібнення часток мінералів, поступовий перехід до високодисперсних систем, коли важливу роль починають грати поверхневі властивості твердої речовини. З іншого боку колоїдної системи утворюються і зворотнім шляхом — внаслідок укрупнення систем молекул в розчині.

Велике значення мають природні води у формуванні кір вивітрювання, верхньою частиною яких є ґрунти.

Якщо розглядати аспект переважного впливу літосфери на підземні води, то слід у першу чергу сказати, що особливості їх залягання, розповсюдження, багатьох властивостей визначаються геологічними структурами та тектонічними процесами. Крім того хімічний склад підземних вод формується в основному за рахунок контакту з гірськими породами, відкладами, мінералами. Літосфера через утворення особливостей мегарельєфу своєї поверхні (гір, рівнин, океанічних котловин) впливає на особливості живлення, режиму та умов знаходження підземних вод.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]