Общая геология - Якушова А.Ф.
ISBN 5—211—00131—1
Скачать (прямая ссылка):
Водопроницаемость рыхлых, зернистых пород (песок, гравий, галечники) определяется размерностью зерен и характером их сложения (рис. 8.2). В этих породах вода движется по порам между отдельными зернами. Чем крупнее зерна, слагающие породу, тем больше ее водопроницаемость (пример — грубообломочные породы: чистые галечники, крупный гравий со значительными по размерам порами между отдельными частицами породы). При уменьшении размеров зерен уменьшаются размеры пор, а следовательно, и их водопроницаемость. В природных условиях в большинстве случаев рыхлые обломочные породы сложены разнозернистым материалом — гравийно-галечным, песчано-гравийным, песками различной зернистости и др., что сказывается на степени водопроницаемости пород.
От состава рыхлых пород зависит их влагоемкость, т. е. способность вмещать и удерживать в себе то или иное количество воды. Различают полную влагоемкость, когда вода заполняет все поры (включая и капиллярные) горной породы, и максимальную молекулярную влагоемкость, показывающую количество воды, удерживаемой в породе силами молекулярного сцепления, после того как вся гравитационная вода стечет из породы. Разность меж-
ду полной и максимальной молекулярной влагоемкостью называют водоотдачей горной породы. Для практических целей важно
Рис. 8.2. Характер водопроницаемости пород: А — пористые породы; Б — трещиноватые породы; В — размеры водо-нроводящих трещин; Г — размеры и плотность расположения зерен в пористых породах; 1 — водонепроницаемые породы; 2 — породы, насыщенные водой
знать удельную водоотдачу — количество свободной воды, которую можно получить из 1 м3 породы.
Водопроницаемость трещиноватых пород зависит от размера и характера трещин, а в растворимых породах и от степени их за-> карстованности (наличия пещер и других карстовых каналов).
Если подземные воды движутся по порам в рыхлых горных породах, они называются норовыми, по трещинам — трещинными, по трещинам и карстовым каналам — трещинно-карстовыми, или просто карстовыми.
2. ПРОИСХОЖДЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
По происхождению выделяют несколько типов подземных
вод.
1. Инфильтрационные подземные воды образуются в результате просачивания (инфильтрации) в водопроницаемые горные породы атмосферных осадков. Доказательством такого происхождения подземных вод являются повышение уровня воды в колодцах при выпадении большого количества атмосферных осадков или таяния мощного снежного покрова и понижение уровня в засушливые годы. Таким образом, можно считать, что инфильтрация— основной источник пополнения подземных вод. В отдельных случаях наблюдается поступление воды в водоносные горизонты из рек, озер и морей. В то же время подземные воды участвуют в питании поверхностных водоемов. В этом проявляются единство и взаимодействие всех типов природных вод.
2. Конденсационные подземные вбды. В некоторых климатических зонах, например в пустынях, где атмосферных осадков выпадает мало, а испаряемость очень велика, в формировании подземных вод определенную роль играет конденсация водяных паров воздуха в порах и трещинах горных пород. Этот процесс объясняется разностью упругости водяных паров атмосферного и почвенного воздуха. Если упругость водяного пара в свободном воздухе больше, чем в воздухе, заполняющем поры почв и горных пород, то он будет перемещаться из воздуха в почву. Попадая в область более низких температур, в почве и горных породах водяной пар начинает конденсироваться и переходить в жидкое состояние. Такой же процесс конденсации может происходить внутри горной породы, если в ее отдельных частях упругость водяного п^ра различна. В результате конденсации в пустынях образуются линзы пресных вод над солеными грунтовыми водами.
3. Седиментогенные подземные воды (лат. «седиментум» — осадок). Это воды морского происхождения. Они образовались одновременно с накоплением морских осадков. В ходе последующего геологического развития такие воды могут претерпевать значительные изменения в процессе диагенеза (преобразования осадка в горную породу), тектонических движений и действия других факторов. В ряде случаев происходит смешение вод различного генезиса. Особенно большие изменения претерпевают воды морского генезиса при значительном тектоническом погружении и захоронении их мощными слоями более молодых отложений. Они попадают в условия повышенных давлений и температуры. Многие исследователи так и считают, что глубинные высокоминерализованные (соленые и рассолы) подземные воды представляют собой воды морского генезиса, сильно измененные при повышенных температурах и давлении и весьма затрудненном водообмене. Нередко такие воды называют погребенными.
Вместе с тем ряд исследователей (Вассоевич, 1958; Киссин, 1967; Карцев, 1972) большую роль в формировании глубоких пластовых вод отводят элизионным процессам (лат. «элизио» — выжимание). Они исходят из того, что первичные морские иловые (алеврито-глинистые) осадки содержат до 80—90% воды. Когда они оказываются на большой глубине, в области повышенных давлений и температур, то испытывают значительное уплотнение, увеличивающееся по мере прогибания. Этот процесс уплотнения сопровождается выжиманием седиментогенных вод в водопроницаемые песчаные слои. По мнению Н. Б. Вассоевича, в больших и глубоких депрессиях вода в песчаных пластах, залегающих среди глин, в основном представляет воду, выжатую из последних. Эти воды называют перемещенными. Однако многие гидрогеологи, признавая элизионный процесс, не придают ему столь большого значения в формировании глубоких подземных вод.
