- •Вступ. Вода в земній корі.
- •Мета. Об’єкт. Предмет. Завдання курсу.
- •2. Історія гідрогеології.
- •Етап становлення гідрогеології як самостійної науки.
- •4. Розподіл води в земній корі.
- •5. Види води в гірських породах.
- •Висота капілярного підйому води для деяких гірських порід
- •Сучасний стан методики гідрогеологічних досліджень.
- •Колообіг води в природі.
4. Розподіл води в земній корі.
Довгий час існували дві теорії щодо походження підземних вод. Інфільтраційна (скупчення підземних вод – це результат просочення атмосферних опадів). Конденсаційна (джерело утворення підземних вод – водяна пара атмосфери).
За умовами походження підземні води поділяють на вадозні – це води поверхневого (атмосферного) походження. Вони поділяються на інфільтраційні, інфлюаційні, конденсаційні.
Другою групою є – ювенільні води, третьою – седиментаційні.
Підземні води широко поширені головним чином в верхніх шарах атмосфери. Якщо виходити з температурних умов, можливих на глибині приблизно в 12-13 км, близьких до критичної температури води (374°С), то немає причин вважати, що нижня межа підземних вод перевищує цю глибину. Спостереження над глибокими гірськими копальнями і вивчення геотермічних умов позволяють вважати, що глибина розповсюдження значних скупчень води в капельно-рідкому стані не набагато може перевищувати 2 км.
Накопичення і переміщення води в літосфері можливо завдяки присутності в товщі гірських порід різних пустот, форма і розміри яких варіюються в значних межах. Розрізняють загальну пористість,тобто пустоти будь-яких форм (пори, тріщини, зони розломів, каверни, печери), пористість – відношення об’єму порожнин до об’єму породи. Пористість породи аналітично виражається формулою
n= (1-γc ⁄ γпит) *100%
де n – пористість, %;
γc – об’ємна вага сухої гірської породи, г ⁄см3;
γпит – питома вага гірської породи, г ⁄см3.
Пористість рихлих відкладів (пісок, гравій, галька) залежить від форми зерен або уламків і від їх розташування.
Пористість магматичних і метаморфічних гірських порід залежить від місця і характеру їх охолодження, а також від виду метаморфічних процесів.
Глибинні породи мають мізерну первинну пористість, але в результаті денудаційних і тектонічних процесів покриваються сіткою малих і значних тріщин, здатних пропускати воду. Багато осадових скельних порід (вапняк, гіпс, крейда, доломіт та ін.), окрім пористості, мають пустоти, інколи великих розмірів; вони утворились в результаті вилуговування. Найбільш характерні значення пористості деяких порід наведено в таблиці 1.1.
Таблиці 1.1.
Пористість гірських порід
-
Породи
Пористість, %
Породи
Пористість,%
Гравій
35-37
Вапняк монолітний
3-5
Пісок
30-37
Вапняк тріщинуватий
25-30
Суглинок
35-42
Крейда монолітна
5-7
Лес
45-55
Крейда тріщинувата
40-45
Глина
43-49
Туф
55-60
Намул
52-96
Магматичні і метаморфічні не тріщинуваті породи
1-4
Піщаник
10-24
К.І. Ігнатович встановив вертикальну зональність підземних вод і виділив наступні зони:
Зону інтенсивного водообміну, яка визначається глибиною ерозійного врізу, де вільно розташовуються сучасні, виключно прісні води, зв’язані з розкритими (тобто проточними) геологічними структурами;
Зону повільного водообміну, не відкриту ерозійними процесами, де рух води обмежено в зв’язку з тим, що вона приурочена до напіввідкритих геологічних структур; води в цій зоні древні, і поступово витісняються молодими; за хімічним складом води переважно мінералізовані;
Зону дуже повільного водообміну, що знаходиться в глибоких частинах впадин, тобто, в закритих і непросідаючих геологічних структурах; води тут древні, похоронені, типу хлоридно-кальцієво-натрієвих розсолів.