Жерасты суларының геологиялық әрекеті

- Жерасты суының жаралу тегі.

Пайда болуына байланысты жерасты суларын бірнеше типтерге бөледі:

И н ф и л ь т р а ц и я л ы к с у атмосфера ылғалының су өткізгіш қабатқа сіңуінен түзіледі. Оның

осылайша жаралуының дәлелі: мол жауын-шашын иемесе қар суынан кейін кұдықтардағы су

деңгейі көтеріліп, құрғақ маусымда (жылда) деңгейінің төмендеуі.

К о н д е н с а ц и я л ы қ (қ о ю л а н у) су ауадағы будың жердегі жыныс қуыстарында,

жарықтарында шық тәрізді қоюлануынан түзіледі. Бүл құбылыс әсіресе жауын-шашыны кем, ал

булану артық шөлде байқалады. Жыныс ауадан көрі тез салқындайды да бу онын бетінде

қоюлана түседі. Содан кұмның төменгі қабатындағы ащы грунт үстінде тұщы су линзасы калқып

тұрады. Малшылар құм жиегінен кішігірім құдық қазып, сол тұщы линзаны пайдалана біледі.

Седиментациялық (латынша «седиментум» — тұндырма, шөгінді) су дегі жыныс шөккен кезде

арасына сіңіп қалған теңіз суын айтады. Жыныс талай өзгеріске түскен кезде ішіндегі су да

өзгереді. Өйткені ол жыныспен қоса үстінен жаңа шөгінділермен көміліп, жоғары температура

мен қысымға ілігеді және жыныс тығыздалып, су алмасуы қиындайды. Сондықтан ондай суды

көмілген су деп те атайды.

Айтылған үш топтың суын біріктіріп, в а д о з д ы (латынша «вадере» — шарлау, кезу) сулар деп

атайды.

Ювенилді (латынша «ювенилис» — балғын) деп магмадан бөлініп шыққан суды айтады.

Магмадан бөлінген су буы терең тектоникалық жарықшақтарды бойлап жоғары көтерілген кезде

қоюланып, ыссы газдар мен өзгеше түрлі қосындыларға бай суға айналады. Ол жол- жөнекей

вадозды сулармен де қосылады.

- Жерасты суларының типтері.

Жер қабығындағы жағдайына байланысты жерасты сулары арынсыз (беті ашық) және арынды

(артезианды) топтарға бөлінеді. Арынсыздарын қ а л қ ы м а (в е р х о в о д к а), грунт, пласт

аралык топтарға бөледі.

Қ а л қ ы м а су ауа жететін аздаған тереңдікте жауын-шашынның жерге сіңуінен түзіледі.

Расында ол су сіңіргіш шөгінділердің линзасында (балшық арасындағы құмдақ, қиыршық)

уақытша толысқан, аумағы шамалы су. Оған қанык кабаттың қалыңдығы 0,5 метрден 2— 3 метрге

жетеді. Қалыңдығы мен су мөлшері жазғытұрым қар ерігенде және күзгі жауын-шашын кезінде

өсіп, жаз және құрғақ жылдары суы азайып, тіпті құрғап қалады. Қалқыма суды ауылды

мекендерде ауыз су ретінде пайдаға асырады.

Г р у н т с у л а р ы кең тараған. Олар жер бетінен темен қарай алғанда ең бірінші су сіңіргіш

қабатта іркіледі. Су жинайтын аудан қопсық немесе жарықшак және қуысты шөгінділер тараған

жерден басталады. Грунт суының жоғарғы деңгейін (айнасын) және астындағы су сіңірмейтін

төсемесін айырады. Суға шыланған шөгіндіні сулы горизонт (қабат) дейді. Оның калыңдығын

грунт суының айнасынан бастап су өткізбейтін табанына дейінгі аралықпен өлшейді. Бұл сан

грунт суының жол бойында табанының ой-қырына және атмосфералық ылғалдың аз-көптігіне

байланысты өзгеріп отырады.

Грунт суының беті ашық, арынсыз. Ол жер бедеріне сай, соны қайталап, төмен қарай жылжиды.

Жердің тарту күшіне байланысты жыра, сай, өзен, кел, теңізге қарай аққап грунт суы олардың

кемерлі беттерінде тума- бұлақ ретінде жер үстіне шығады. Осындай жерді жер асты суының

суағар немесе французша д р е н а ж аймағы дейді.

Ағыс жылдамдығы жыныстың су өткізгіштік қабілеті мен айна бетінің ылдилығына байланысты.

Су бетінің еңкіштігін оның қысым градиенті (сатысы) деп атайды.

Грунт суының деңгейі, көлемі, сапасы аймақтың ауа райына, алдымен жауын-шашын мөлшеріне

тәуелді. Жауын-шашын мол болған жылдары су деңгейі көтеріледі де, құрғақ жылдары төмен

түсіп тереңдейді. Осыған байланысты грунт суының дебиті (французша «дебит» — өнім) мен

химиялық құрамы да өзгеріп тұрады.

Табиғи жағдайларда грунт суы мен көл-өзен және басқадай су қоймалары арасында

гидравликалық байланыс болады. Ылғалы мол климатты аймақтарда грунт сулары өзен-көлге

қарай ағады да деңгейі соларға қарай еңкіш келеді. Өзен тасығанда оның жағалауынан су

жынысқа сіңіп, грунт суының деңгейі қарсы бағытқа (өзеннен кері) көлбейді. Өзен сабасына

түскен соң еңкіштігі қайта қалпына келеді. Қай жағдайда, қай жерде болсын грунт суынын

деңгейінің биіктігін біліп отырудың маңызы зор. Сол үшін құдықтардың, скважиналардың су

деңгейін жүйелі түрде өлшеп, оның биіқтігін көрсететін арнаулы г и д р о и з о г и п с (г р е к ше

«изос» — тең, «гипсос» — биіктік) карталары жасалады. Елді сумен жабдықтау, жер суару, әр

түрлі бөгеттер салу үшін грунт суларының режимін білудің маңызы зор. Барлық жағдайда

жерасты суларының режимінің өзгеруін дәл болжау қажет. Ол үшін біздің елде грунт суының

деңгейінің, температурасының, химиялық құрамының, шығымының, ауа райы мен жер беті сула-

рының деңгейін ұқыптап, ретті түрде бақылап отыратын гидрогеологиялық режимді станциялар

жүйесі жұмыс атқарады.

П л а с т а р а л ы қ а р ы н с ы з судың грунт суынан айырмасы олар екі су өткізбейтін қабат

арасында орналасады да көбінесе жер бедері ой-қырға жырымдалған аймақтарда пайда болады.

Олар қашан да болсын ағысты келеді.

А р ы н д ы, немесе а р т е з и а н сулары да пласт аралық суға жатады. Бірақ, кең аймаққа

жайылып, жергілікті өзен, сай түбінен төмен орналасады. Артезиан деген сез Францияның

ыкылым Артезия деген өлкесінің көне есімінен қалған. Бұл жерде Еуропада алғашқы рет құдық

арқылы өздігінен төгіліп тұрған қысымды суды пайдаланған екен.

Арынды су қалыптасуына жер қыртысының астау сияқты төмен иінді құрамдары тым қолайлы.

Олар артезиан бассейндерін құрайды. Бұлар үш аймаққа бөлінеді: 1) су жинайтын, 2) су ағатын, 3)

арынды.

Су жинайтын аймақ деп су сіңіргіш қабаттың ең биік жер үстіне шыққан тұсын айтады. Ол тұста

жауын-шашын су өткізгіш, қабатқа сіңеді де бассейннің орта шетіне қарай пласты бойлап төмен

ағады, сөйтіп су сіңіргіш қабатты толтырып, гиростатикалық қысым түзеді.

Су тегетін немесе дренажды деп су жинайтын ауданнан гипсометрлік биіктігі темен, суы бетке

шығатын тұсын айтады. Екеуінің арасында арыны қалыптасатын ең кең аймағы орналасады. Су

деңгейінің биіктігі мен қысым күші жинау және төгілу аудандарының биіктігіне тәуелді.

Егер кимасынан кейінгі екі деңгейін түзу жазык сызықпен қоссақ, сонда судын қаншалық

шапшып көтерілетін биіктігін көреміз. Арыныныц осы деңгейін пьезометрлік (грекше «пиезо» —

қысамын) деңгей дейді де ол биіктік метрмен өлшенеді. Егер пьезометрлік деңгей жер бетінен

жоғары болса су құдық, скважинадан шапшып төгіледі.

- Жерасты суларының химиялық құрамы.

Жерасты суларының күрамы судың жаралу тегіне, оның алмасу жағдайына және қоршауындағы

тау жыныстарымен өзара әрекеттеріне байланысты. Жерасты суы аққан жолында жыныстар

арасын ерітіп, тұзға қанығады. Еріген заттардың көлеміне қарай тұщы, ащы, тіпті тұзды болады.

Еріген тұздардың жалпы мөлшерін оның ж а л п ы м и н е р а л д а н у ы дейді де оны бір литр

судағы грамм немесе миллиграмм (г/л, мг/л) өлшемімен көрсетеді. Жерасты суларыныц химиялық

топтарын еріген басты аниондар мен катиондар мөлшерімен және олардың үйлесу

қатынастарынан белгілейді.

Суда аниондардан НС03

-, ЗО*—, C l, катиондардан Са++, Мg++, Nа+ көп тараған. Солардың

үйлесу катынасына судын сілтілігі, ащылығы, кермектігі сияқты негізгі қасиеттері байланысты.

Аниондарға қарай суды үш класқа ажыратады:

1) гидрокарбонатты, 2) сульфатты, 3) хлоридті және осылардың күрделі аралас түрлері:

гидрокарбонат-сульфатты хлорид-сульфатты, сульфат- хлоридті т. б.

Катиондарының арақатынастарына сай бұлардың әрқайсысы натрийлі, кальцийлі, магнийлі

немесе аралас магний-кальцийлі, кальций-натрийлі, кальций-магний-натрийлі т. б. түрлеріне

бөлінеді.

Жерасты сулары минералдануының күшеюі мен құрамы су ағынының алмасуына, әр түрлі

температура мен қысымға сай жыныс қабаттарымен өзара әрекеттеріне байланысты.

Минералдануы күшті терең су қабаттарын да аниондар мен катиондарға қосымша бор, бром, иод,

литий, радиоактивті элементтер, газдар кездеседі. Олар әсіресе мұнай мен газ кендерінде көп

кездеседі де өздерін өндірістік мөлшерде бөліп алады.

М и н е р а л д ы (арасан) с у л а р деп адам организміне физиологиялық әсер беріп, емдеуге

найдаланылатын жерасты суларын айтады. Олардың шипалық қасиеттері температурасы мен

құрамындағы кейбір косындыларға (темір, бром, иод, радон, көмір қышқыл газ, күкіртсутек)

байланысты. Жылылығына қарай мииералды сулар салқын (темературасы 25°С-ға шейін), жылы

(20—35°С), ыстык (термалды)—35—42°С, өте ыстық (42°С-тен астам) түрлерге бөлінеді.

Минералды сулар әсіресе жас тау қатпарлықтарында (Кавказ, Қарпат, Памир т. б.) және қазіргі

жанартаулы аймақтарда көп. Қазақстанда Алмаарасан, Сарыағаш, Меркі, Рахмапов курорт,

санаторийлерін атауға тұрады.

Т у м а л а р ж ә н е о л а р д ы ң ш ө г і н д і л е р і. Жерасты суларынын табиғи жолмен жер

бетіне шыккан түрін тума, бастау, қайнар, арасан, тамшы деп атайды. Олар көбінесе жыралардың,

өзен аңғарларының, теңіз-көл жағаларының, тау бектерлерінің сулы горизонтты кесіп өткен

тұстарында пайда болады. Тумаларды екі түрге — жылымшы және шапшыма — түрлерге

ажыратады.

Ж ы л ы м ш ы көздер қалқыма, грунт және арынсыз пласт аралық жерасты суларына тән. Суы

баяу ғана төмен жылжып ағады. Бұлардың дебиті тұрақсыз. Су мөлшері сіну жағдайына тәуелді.

Әсіресе малта және қиыршық косындысы бар кұмтасты және карст әсерінен қуысты, кеуекті әктас

кабаттарының суы мол болады.

Ш а п ш ы м а көздерден арыны мол су бұрқылдап шапшып, аткылап ағады. Су жыныс

кабаттарындагы жарықшақты бойлап көтерілген немесе сулы қабат оның су сіңетін тұсынан

әжәптәуір төмен орналасқан жағдайда арындап ағады.

- Карст процесстері.

Карст деп онай еритін жыныстардың суға еріп, сілтілену процестерінің салдарынан жер бетінде

апан, шұңкырлардың, ал жер астында әр түрлі қуыстардың, жыралардын, үңгірлердің пайда

болуын айтады.

Сөз туындысы Адриат теңізінің жағалауындағы Карст жонының атынан шыққан. Ол жерде карст

процестері мен формалары көп тараған екен. Осылардың зерттейтін ғылым саласын спелеология

(грекше «спелайон» — үңгір) деп атайды.

Карст түзілу үшін керекті жағдайлар:

1) тау жыныстары жарықшақ болса су жақсы сіңіп, өнімді ағады;

2) еріген тұздардың құрамына қарай судың еріту қабілеті артық болуы тиіс. Мысалы, суда еріген

ас тұзы (NаСІ) болса, гипстің (СаS04*2Н20) еруі 2,5—3,5 есе артады. Суда жақсы еритін тау

жыныстарына әктас, 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, Қавказ тауларында жиі кездеседі. Қазақстанда көптеген

кішігірім карст формалары Қаратау жотасында бар.

Карст түрлерін екіге бөледі. Ерігіш жыныстар жер бетінде шыққан болса қарсты ашық (жалаңаш)

дейді; карстқа ұшыраған жыныстар тереңде жатса, оны жабық карст дейді.

Жер бетіндегі карст формалары. К а р р ден тереңдігі сантиметрден 1—2 метр жыныс бетіндегі

айқыш- ұйқыш айғыздарды, тесіктерді, ұзын жырықтарды атайды. Олар бір-бірімен параллель

немесе шымшытырық болады да жауын-шашынның еріту әсерінен

түзіледі. Кей жағдайда каррлар аумақты өлкені басады да каррлы алаңдар түзеді.

П о н о р деп тік немесе еңкіш терең, құдыққа ұқсас шұнқырларды айтады. Ол беткі су салаларын

бойлап терең қабаттарға жетеді.

А п а н д а р (п о л ь е) деп тік, тереңдігі ондаған, кейде жүздеген метр, табаны тегіс, жанжағы

тұйық ойыстарды айтады. «Полье» — славяндар тіліндегі «поле» — дала деген сөздің тұындысы.

Олар бірнеше шұқанактардың өсіп, қосылуынан, кейде жер астындағы карст қуыстарының құлап

түсуінен пайда болады. Апандар түбі құрғақ, кейде мезгіл сайын немесе тұрақты сұға толы (көл)

болуы мүмкін. Қазаншық түбі жерасты су қабатын жырып өтсе немесе түп маңындағы су жүретін

тесіктерді, жарыктарды лай-саз бітеп қойса пайда болады.

Карст құдықтары, шыңыраулары — тік, кейде еңкіш, терең (жүздеген метр) келеді. Олар тау

жыныстарын одан әрі ерітіп, шаюдан, беттерін опырудан, бұрынғы жырықтар мен апандарды

кеңейтіп, тереңдетуден пайда болады. Осындай карст шыңырауларының тереңдігі ондаған

километрге де жетеді.

Жер астындағы карст формасына шыңырау үңгірлер мен каналдар жатады. Үңгір ішімен аққан су

іргені одан әрі ерітіп, жырып, қуысты кеңейте береді. Сонда жазық және көлбеу бағытта тараған

көп тарамды қуыстар жүйесі түзіледі. Олар бірде тар қыспақ, бірде кең және биік зәулім залдар

(гроттар) құрайды. Үңгірлер жан- жаққа ирелеңдеп, қимасында көлбеу баспалдақша кемерленген

қуыстарға бөлінеді. Көбінің түбінде аққан бұлақтар, өзендер немесе келдер болады. ҮңгІрлер бір-

неше қабаттар құрайды. Қабаттасуы сулардың деңгейіне байланысты. Беткі судың эрозия базисы

төмен түссе үңгірдегі жер асты сулары да соған қарай төмен ағып үңгір құрғап қалады. Ал, төмен

құлдыраған су астыңғы қабаттан жана үңгір, куыстар жасайды.