Жерасты суларының химиялық құрамы

Жерасты суларынын құрамы судын жаралу тегіне, онын алмасу жағдайына және қоршауындағы тау жыныстарымен езара өрекеттеріне байланысты. Жерасты суы аққан жолында жыныстар арасын ерітіп, тұзға қанығады. Еріген заттардын көлеміне қарай тұщы, ащы, тіпті тұзды болады.

Еріген тұздардын жалпы мөлшерін онын ж а л п ы минералдануы дейді де оны бір литр судағы грамм немесе миллиграмм (г/л, мг/л) өлшемімен көрсетеді.

Жерасты суларынын химиялық топтарын еріген басты аниондар мен катиондар мөлшерімен және олардын үйлесу қатынастарынан белгілейді (7.1-кесте).

Суда аниондардан , катиондардан Ка⁺ көп.тараған. Солардын үйлесу қатынасына судын сілтілігі, ащылығы, кермектігі сияқты негізгі қасиеттері байланысты. Аниондарға қарай суды үш класқа ажыратады: 1) гидрокарбонатты, 2) сульфатты, 3) хлоридті және осылардын күрделі аралас түрлері: гидрокарбонат-сульфатты хлорид-сульфатты, сульфат хлоридті т. б. Катиондарынын ара қатынастарына сан бұлардын өрқайсысы натрийлі, кальцийлі, магнийлі немесе аралас магний-кальцийлі, кальций, натрийлі, кальций, магний, натрийлі т. б. түрлеріне бөлінеді.

Жерасты сулары минералдануынын күшеюі мен құрамы су ағынынын алмасуына, өр түрлі температура мен қысымға сай жыныс қабаттарымен өзара өрекеттеріне байланысты. Минералдануы күшті терен су кабаттарында аниондар мен катиондарға қосымша бор, бром, иод, литий, радиоактивті элементтер, газдар кездеседі. Олар өсіресе мүнай мен газ кендерінде көп кездеседі де өздерін өндірістік мөлшерде бөліп алады.

Минералды (арасан) с у л а р деп адам организміне физиологнялық өсер беріп, емдеуге пайдаланылатын жерасты суларын айтады. Олардын шипалық қасиеттері температурасы мен құрамындағы кейбір қосынды-ларға (темір, бром, иод, радон, көмір қышқыл газ, күкіртсутек) байланысты. Жылылығына қарай минералды сулар салқын (темературасы 25°С-қа шейін), жылы (20—35°С), ыстық (термалды) — 35—42°С, ете ыстық (42°С-тен астам) түрлерге бөлінеді. Минералды сулар өсіресе жас тау қатпарлыктарында (Кавказ, Карпат, Памир т. б.) және қазіргі жанартаулы аймақтарда көп.

Қазақстанда Алмаарасан, Қапаларасан, Сарыағаш, Меркі, Рахманов курорт, санаторийлерін атауға тұрады.

Тумалар және олардын шөгінділері. Жерасты суларынын табиғи жолмен жер бетіне шыққан түрін тума, бастау, қайнар, арасан, тамшы деп атайды.

Олар көбінесе жыралардын, өзен анғарларынын, теніз-көл жағаларынын, тау бөктерлерінін сулы горизонтты кесіп өткен тұстарында пайда болады. Тумаларды екі түрге — жылымшы және шапшыма — түрлерге ажыратады.

Жылымшы көздер қалкыма, еспе және арынсыз пласт аралық жерасты суларына төн. Суы баяу гана төмен жылжып ағады. Бұлардын дебиті түрақсыз, үнемі өзгеріп, жаздыгүні суальш та қалады. Су мөлшері сіну жағдайына төуелді. Өсіресе малта жөие қиыршық қосындысы бар құмтасты және карст өсерінен қуысты, ке-уекті өктас қабаттарынын суы мол болады.

Шапшыма көздерден арыны мол су бұрқылдаи шапшып, атқылап ағады. Су жыныс қабаттарындағы жарықшақты бойлап көтерілгеи немесе сулы қабат онын су сінетін түсынан өжөптоуір төмен орналасқан жағдайда арындап ағады.

Бастау — тумалар шыққан жерлерде тек соларға төн жыныстар пайда болады. Солардын ен бастысы — өкті туфтар; кермек гидрокарбонат кальцийлі су жер бетіне шыққан жерде кемір қышқылды газ атмосфераға ауысады да еріген гидрокарбонат нашар еритін карбонатқа айналады, ол бірден тұнба береді.

Сөйтіп, қуыс-кеуекті өкті туф — травертин түзіледі. Ол өсіресе минералды сулар карбонатты жыныстардын арасынан шыққан жерде калын болады. Жанартаулы өлкелердін өте ыстық бастаулары жиегінде кремнийлі туфтар шөгеді.

Карст деп оңай еритін жыныстардын суға еріп, сілтілену үрдістерінің салдарынан жер бетінде апан, шұнқырлардын, ал жер астында әр түрлі қуыстарды, жыралардын, үнгірлердің пайда болуын айтады. Сөз туындысы Адриат тенізінін жағалауындағы Карст жонынын атынан шыккан. Ол жерде карст үрдістері мен пішіндері кеп тараған екен. Осыларды зерттейтін ғылым саласын спелеология (грекше «спелайон» — үнгір) деп атайды.

Карст түзілу үшін керекті жағдайлар: 1) тау жыныс-тары жарықшақ болса су жақсы сініп, өнімді ағады; 2) еріген тұздардын құрамына қарай судын еріту қабілеті артық болуы тиіс. Мысалы, суда еріген ас тұзы (і\'аС1) болса, гипстін (Са50₄-2Н₂0) еруі 2,5—3,5 есе артады. Суда жақсы еритін тау жыныстарына өктас, доломит, бор, гипс-ангидриттер, ас тұзы, калий-магний тұздары жатады. Бірақ кейінгілері жер қойнауында сирек кездеседі де карст құбылыстары, негізінен, карбонатты жыныстардан нақтылы зерттеледі. Карст ландшафтары Карпат, Қырым, Кавказ тауларында жиі кездеседі. Қазақстанда көптеген кіші-гірім карст пішіндері Қаратау жотасында бар.

Карст түрлерін екіге бөледі. Ерігіш жыныстар жер бетінде шыққан болса қарсты ашық (жаланаш) дейді; карстқа ұшыраған жыныстар теренде жатса, оны жабык карстдейді.