Гидрогеология- наука о подземных водах

Гидрогеохимия изучает процессы формирования химического состава подземных вод и закономерности миграции в них химических элементов. Теоретические предпосылки строятся на современных представлениях о структуре природных вод, о распространённости химических элементов в земной коре и горных породах, на понятии о кларках, факторах миграции, накопления, осаждения и рассеивания различных элементов и их изотопов в природных водах, о газовом составе подземных вод и др.

16. основные свойства и происхождение подземных вод.

Подземные воды образуются разными способами.

Просачивание, или инфильтрация, атмосферных осадков и поверхностных вод. Вода проникает в горные породы, доходит до водоупорного слоя и накапливается там. Просачивание воды в одних областях идет энергично, в других медленно. В одних областях вода просачивается очень глубоко, в других не проходит глубже почвенного слоя или первого водоупорного горизонта. Просачивание воды в землю облегчается процессами выветривания.

Количество воды, просачивающейся в недра, зависит от количества атмосферных осадков, от того, как и когда эти осадки выпадают — равномерно или ливнями, летом или зимой, а также от уровня воды в реках и озерах. На степень инфильтрации влияет рельеф местности, состав покрывающих пород и степень обнаженности коренных пород, их литологический состав, структура и текстура, а также и тектоническое строение района. Часто на интенсивность инфильтрации влияет растительный покров и деятельность человека. В большинстве районов инфильтрационный способ образования подземной воды является самым распространенным.

Конденсация водяных паров в почве. Как показал А. Ф. Лебедев, упругость водяных паров в теплое время года в атмосфере больше, чем в почве и в горных породах. Поэтому пары воды непрерывно поступают из атмосферы в почву и опускаются до слоя постоянной температуры, т. е. примерно до глубины 20 м (в среднем). Там движение паров прекращается, так как глубже температура повышается и упругость пара увеличивается. Это вызывает движение водяных паров снизу вверх — к слою постоянной температуры, в котором, следовательно, сталкиваются два потока водяных паров. Пары обоих потоков конденсируются, образуя подземную воду. Подземная вода конденсационным путем образуется только летом и отчасти весной и осенью, а зимой совсем не образуется. А. Ф. Лебедев подсчитал, что в районе Одессы конденсационным путем образуется примерно 15—20% воды от общего количества выпадающих там осадков. В пустынях, полупустынях и сухих степях «подземная роса» (вода конденсационного происхождения) в знойное время является единственной влагой для растительности. Значительное количество подземной воды за счет конденсации образуется в горных районах Сибири. Не имея большого значения в общем балансе подземной воды, конденсационная вода вследствие легкой подвижности играет существенную роль в геологических процессах.

Конденсационная и инфильтрационная воды называются метеорными или вадозными (от лат. vadere— идти, двигаться), так как они образуются из влаги атмосферы и участвуют в общем круговороте.

Накопление воды в осадках на дне морей и озер. В ходе геологического развития водоемы исчезают, а вода, заполняющая поры в донных осадках, сохраняется в течение очень длительного времени, постепенно изменяясь под влиянием притока метеорных вод. Предполагается, что образование подземных вод связано также с магматическими процессами, хотя выделение водяных паров из магмы подтверждается лишь косвенно образованием облаков и ливней при извержениях вулканов, однако вода могла захватываться магмой при движении от очагов к поверхности. Вопрос о существовании этих вод, называемых ювенильными (от лат. Juvenal’s — девственный), остается дискуссионным. В природных условиях воды, образованные различными способами, обычно смешиваются.