Жер асты суларының геологиялық әрекеті. Жер асты сулары қатты, сұйық және газ күйінде жер бетінен төмен литосфера қабатында

Жер асты сулары қатты, сұйық және газ күйінде жер бетінен төмен литосфера қабатында, тау жыныстарымен бірге кездеседі. Олар өзен, көл, теңіз және мұхит суларымен бірге Жер шарыньщ гидросфера қабатын құрап, жалпы су айналымына қатысады. Қазіргі кездегі көзқарас бойынша, жер асты сулары жер беті сулары мен тікелей байланысты. Гидросфера қабатын құрайтын алғашқы мұхит сулары литосфера қабатын құрайтьщ алғашқы магмалық тау жыныстарын шайьщ ерітеді. Соньщ нәтижесінде пайда болған тұнба шөгінділер мұхит түбіне қабатталып жиналып тығыздала келе, ең соңында цементтеліп шөгінді тау жыныстарына айналады. Алғашқы шөгінді тұнбалардьщ құрамындағы сулар (90%-ке дейін), кейінірек шөгінді тау жыныстарының құрамында сақталып, жинала береді. Осындай жолмен жер асты суларының негізгі құрамы калыптасады. Бұл процесс осы уақытқа дейін тоқтаусыз жүріп жатыр деуге болады.

Жер асты сулары инфильтрациялық (жерге сіңу) жолмен атмосфералық сулардың есебінен де көбейіп отырады. Мысалы, атмосфералық жаңбыр суларының құмға сіңіп, жоқ болатынын инфильтрациялық процес-тің бір көрінісі деуге болады. Кейде инфильтрациялық және седиментациялық сулар аралас кездеседі. Сонын, нәтижесінде тұщы және ащы (тұзды) сулар құралады. Әдетте, жер қыртысының жоғарғы қабаттарында әрі тұщы, әрі жас сулар

(атмосфералық), тереңірек — ми нералды немесе ескі сулар, ал ең төменгі қабаттарда — ащы немесе тұзды сулар түзіледі. Атмосфералық тұщы сулар төмен караи сарқылып, жер қыртысынық жоғарғы қабаттарына жиналады, ал терең қабаттарда ескі теңіз сулары (қалдық сулар) сақталады. Тұзды сулар, кейбір болжамдар бойынша, мантия қабатынан жоғары көтеріліп пайда болады, ал басқа бір гипотеза бойынша, тұщы сулар тұзды қабаттар арқылы ағып өткенде жолай оларды ерітіп, өзіне қосып алып тұзды суға айналады. Жер асты сулары химиялық кұрамына қарай сілтілі, жұмсак,, қатты және қышқыл сулар болып ажыратылады. Ал минералды сулар — көмірқышқылды, күкіртті сутекті, радиоактивті және ыстық сулар болып бөлінеді. Көмірқышқылды сулар — жас вулкандық аудандарда және тектоникалық жарықтар мен жарықшақтар бойында көбірек кездеседі. Мысалы, Қавказдың атақты минералды суларын (Қисловодск, Пятигорск, Баржоми) атап өтуге болады.

Күкіртті-сутекті сулар шөгінді тау жыныстарымен бірге хлорлы-натрийлі, хлорлы-сульфатты және сульфатты сулар түрінде кездеседі. Радиоактивті сулар радонды және радийлі болып кездеседі. Олар курорттарда емдеу мақсатында, яғни шипа су ретінде қолданылады. Ыстық (термалды) сулар жылы (20—37°С), ыстық (37— 42°С) және өте ыстық (42°С) болып ажыратылады.

Соңғы жылдары әр түрлі мақсатта пайдаланылатын судың көлемі жылдан жылға арта түсуде. Сондықтан жер асты суларының маңызы қазіргі кезде өте зор. Олар бір жағынан жұмсалып жатса, екінші жағынан жер беті сулары және ювенилді сулар есесінен әрі жаңарып, әрі ТОЛЫРЫП отырады.

“Ювенилді сулар” австриялық геолог Э. Зюсстың гипотезасы бойынша, алғашкы магманың құрамындағы су буынан пайда болған. Олар жер бетінде су айналымына әлі қатыспаған жердегі терең мантия қабатынан жоғары күрделі су айналымына қатысатын барлық суларды “вадоз сулары” деп атайды. Планетамыздың жалпы су балансында ювенилді сулардың алатын орны ерекше.

Жер асты сулары өзен аңғарларында, жыраларда бедердің еңіс жағына қарай бағытта жер бетіне бұлақ көздері түрінде шығып жатады (VI. 19-сурет). Осындай жерлерді жер асты суының ағысы (дренаж) деп атайды.

Орналасуына қарай жер асты сулары: 1) шөгінді тау жыныстарының (құм, малта тас, т. б.) кеуек-қуыстарында кездескен жағдайда кеуек-қуыс сулары (VI. 20-сурет); 2) кристалданған немесе цементтелген тау жыныстары-ның (гранит, құмтас т. б.) жарықтары мен жарықшақтарында кездескенде жарықшақ сулары; 3) оңай ерігіш тау жыныстарының құрамында (ізбестас, гипс, доломит және т. б.) кездессе карст сулары деп ажыратылады.

Жер асты сулары барлық елдерде қалалар мен өндіріс орындарын және ауыл шаруашылығын сумен қамтамасыз етудің негізгі қоры болып отыр.

Жер асты сулары тоқтаусыз қозғалыс үстінде болады. Олар жолында кездескен әр түрлі тау жыныстарымен химиялық реакцияларға араласып, сулы қосындылар құрайды (гидратация), карбонаттанады, қышқылды тотықтар және сілтілік ерітінділер түзеді. Мұндай ерітінділер бір орыннан екінші орынға тасымалданып (орын ауыстырып) жаңадан шөгінді қосындылар пайда болады. Осындай процестердін, нәтижесінде карст-суффозиялық құбылыстар жиі байқалады.

Жер асты суларының геологиялық әрекеттеріне байланысты құрамында тұзы мол сазды жыныстардьщ ері ген бөлшектері сумен шайылып ағып кетеді де, топырақ дабаты төмен шөгіп отырады немесе жылжып ойысады.

Мұндай әрекеттер суффозиялық (латын тілінде “суффозио” — қазу деген мағынада) процестер деп аталады.

Суффозиялық ойыстар онша терең болмайды. Олар орманды дала, шөл, шөлейтті аймақтарда жиі кездеседі.

Құрамы гипс немесе карбонатты цементпен цементтелген тау жыныстарында (кұмтастар, конгломераттар және т

б.) цемент ролін атқарушы материалдар (жер беті және жер асты суларының бірлескен әрекеттері нәтижесінде) сумен шайылып ерітінді турінде ағып кетеді де кұмтастың және т. б. жыныстардың жекеленген ұсақ бөлшектері механикалық жолмен орын ауыстырады. Осындай әрекеттердің нәтижесінде жер бетінде кар, 1 қазан-шұңқыр, табиғи құдық және т. б., ал жер астында үңгірлер мен апандар, жарықтар мен жарылыстар пайда болады (VI. 23-сурет). Үңгірдерде сталактиттер мен сталагмиттер түзіледі (VI. 24-сурет). Қарстық апан-шұңқырлар суға толып карстық көлдер пайда болады.

Жапонияда жер асты сулары, басқа елдермен салыстырғанда көбірек пайдаланылады. Сондықтан болар, бұл елде жер бетінің төмен шөгу процестері жиі байқалады. Мысалы, Токио қаласында 1900—1975 жылдар аралығында жер бетінід төмен шөгуі ~4,75 м-ге жетті." Бұл тәрізді жағдайлар Италия, Таиланд, Нидерланды жерлерінде де белгілі. Осы мәселелерге байланысты гидро-геологтардың негізгі міндеті — жер бетінін, төмен шөгу процестерін алдын ала болжай біліп, жер асты суларын тиімді пайдаланудың жолдарын көрсете білу.

Жер асты сулары жер қыртысында кездесетін химиялық элементтердің орын ауыстырып тасымалдануында немесе миграциялық процестердін барысында ең маңызды роль атқарады. Жер асты суларының құрамында ерітінді түрінде кездесетін әр түрлі химиялық элементтердің мөлшерін сан жағынан анықтай білу және олардың құралу заңдылықтарын дұрыс түсіне білу геохимиялық және гидрохимиялық зерттеу жүмыстарының маңызды көрсеткіші болып саналады. Бұл бағыттағы ғылыми-зерттеу жұмыстары әр түрлі кен орындарынын, қалыптасу және олардың орналасу заңдылықтарын түсіне білуге көмектеседі.