Подземными водами называются содержащиеся в земной коре воды, находящиеся в активном взаимодействии с атмосферными и поверхностными водами и участвующие в круговороте воды на Земле. Подземные воды представлены в основном капиллярной и свободной гравитационной водой, а также водяным паром в порах грунта.ская деятельность подземных вод.
По происхождению подземные воды могут быть:
- эндогенными (их источник сама литосфера) и
- экзогенными (их источник - воды суши и влага атмосферы).Эндогенные подземные воды образуются в горных породах в результате дегидратации минералов, а также поступают из магматических очагов в районах современного вулканизма (их называют ювинильными водами).
Экзогенные подземные воды образуются в горных породах разными способами.
1) Инфильтрационные воды проникают путем инфильтрации в грунты атмосферных осадков, а также речных, озерных и морских вод.
2) Конденсационные воды образуются при конденсации в порах грунта водяного пара ( например, в Сахаре).
3) Седиментационные воды образуются в процессе седиментации (осадконакоплению наносов) в ложах морей.
Классификации подземных вод
Существует много классификаций подземных вод. Назовем основные:
По характеру вмещающих грунтов:
1. Поровые - в рыхлых породах.
2. Пластовые - в пластах осадочных пород.
3. Трещинные - в трещиноватых.
4. Жильные - в тектонических трещинах.
По гидравлическим условиям:
Напорные (артезианские и глубинные)
Безнапорные (грунтовые)
По температуре:
1. Исключительно холодные (ниже 0 градусов Цельсия)
2. Холодные - 4-20 градусов
3. Теплые - 20-37 градусов термальные - более 20 градусов:
4. Горячие - 37-42 градусов
5. Весьма горячие - 42-100 градусов
6. Исключительно горячие - более 100 градусов. Лечебные термальные воды - термы.
По минерализации:
1. Пресные - менее 1‰
2. Солоноватые -1-25‰
3. Соленые - 25-50‰
4. Рассолы - более 50‰
5. Рапа - более 60‰
По характеру залегания:
1. Воды зоны аэрации.
2. Воды зоны насыщения.
По бальнеологическим свойствам лечебные минеральные воды бывают:
1. Углекислые (нарзан, боржоми).
2. Сероводородные (Мацеста).
3. Воды с органическими веществами (Трускавец).
4. Азотные (Тянь-Шань, Алтай).
5. Хлоридно-кальциево-натриевые.
6. Железистые и мышьяковистые (Кавказ, Закарпатье).
7. Родоновые (Цхалтубо, Пятигорск).
8. Бромистые и йодистые.
РЕЖИМ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Под режимом подземных вод понимают изменение во времени их уровня, химического состава, температуры и расхода. В естественных условиях для подземных вод характерен не нарушенный (естественный) режим, который формируется в основном под влиянием метеорологических, гидрологических и геологических факторов. Изучение режима подземных вод осуществляется во всех странах субконтинента, причем в некоторых из них оно было начато еще в прошлом столетии. Наблюдения ведутся главным образом за режимом грунтовых вод. Наблюдательными пунктами служат специально оборудованные буровые скважины. Однако широко используются бытовые колодцы и родники.
ИСТОЧНИКАМИ (родниками, ключами) называют выходы подземных вод на поверхность суши или дно водоемов.
Источники разделяются на следующие разновидности (по классификации М.Е. Альтовского, с упрощениями).
1. Постоянно действующие родники. Эти родники характеризуются непрерывной деятельностью в течение многих лет. По условиям питания подземными водами постоянно действующие родники могут быть нисходящими и восходящими. Нисходящие родники питаются безнапорными водами (грунтовыми и межпластовыми безнапорными водами).Восходящие родники питаются напорными водами. Движение питающих их вод происходит снизу вверх под действием напорного градиента.
2. Сезонно действующие родники. Такие родники связаны с водами зоны аэрации, имеют резкие колебания дебита вплоть до полного иссякания, химического состава и температуры воды.
3. Ритмически действующие родники (в том числе гейзеры).
Гейзеры – горячие источники, периодически выбрасывающие воду и пар. Распространены в областях современной или недавно прекратившейся вулканической деятельности, где происходит интенсивный приток эндогенного тепла.
Гейзеры имеют вид небольших усечённых конусов или чашеобразных углублений, связанных с трубообразными или щелеобразными каналами, подводящими воду.
4. Искусственные родники.
Геологическая деятельность подземных вод.
Подземные воды на своем пути по порам и трещинам производят в определенных условиях весьма значительную работу химического растворения (коррозию), механического переноса и повторного отложения вещества. Различают три вида геологической деятельности подземных вод: карст, суффозию и грязевый вулканизм.
Карст. На своём подземном пути вода встречает растворимые породы, к которым относятся галогены (каменная соль), карбонатные породы (известняк, доломит, мрамор), а также сульфаты (гипс, ангидрит). Протекая по трещинкам, вода растворяет породы, отчасти механически размывает их, расширяя путь, часто образуя большие подземные полости и пещеры. Подобную работу производят и атмосферные воды, стекающие по поверхности выходов растворимых прод и просачиваясь в их трещины. Вся совокупность этих процессов носит название карста или карстообразования.
Суффозия. Наряду с растворением подземные воды способны в определённых условиях выносить из горных пород твёрдые частички чисто механическим путём. Это процесс суффозии. Она особенно проявляется на выходе восходящих источников напорных вод. Вынос источником глины и песка из водоносного слоя уменьшает постепенно объём слагающей его породы и вызывает тем самым просадку и обрушение части склона, расположенной под источником. Осевшая порода размокает и уносится водой. Постепенно над источником в склоне образуется полукруглая выемка с крутыми склонами - суффозионный цирк - обычно небольших размеров. Суффозия на выходе подземных вод является одним из существенных факторов, способствующих возникновению оползней .
Грязевый вулканизм. Для возникновения грязевых вулканов необходимы следующие условия: наличие напорных подземных вод, подземных скоплений нефтяных газов и способных разжижаться сильно трещиноватых глинистых пород, дислоцированных и перетёртых до состояния тектонической брекчии. Грязевые вулканы приурочены к залежам нефти, например, они встречаются на Апшеронском полуострове.
