 |
|
Геологическая деятельность подземных вод. Виды подземных вод. Рельефные образования.
Подземные воды играют существенную роль в ходе геологического развития земной коры. Их широкое и повсеместное распространение и подвижность приводят к постоянному взаимодействию с горными породами, к перераспределению вещества, к образованию и разрушению месторождений полезных ископаемых и т. д. Геологическая работа подземных вод прежде всего выражается в химическом взаимодействии с горными породами — в растворении, гидратации, гидролизе, карбонатизации, окислении, выщелачивании, переносе и переотложении вещества.
Растворение, выщелачивание, перенос и переотложение пород подземными водами наглядно проявляются при образовании карста и суффозии.
Классификация подземных вод по условиям залегания. В геологическом разрезе по условиям залегания можно выделить следующие подземные воды:
1.
почвенные воды, находящиеся в почвенном слое,
2) верховодка образуется над местным водоупором весной или за счет техногенной утечки воды,
3) межпластовые безнапорные воды
4) грунтовые воды на первом от поверхности водоупоре, безнапорные, могут быть загрязнены,
5) напорные подземные – артезианские
Виды подземных вод. В зависимости от состояния в грунтах выделяют следующие виды воды:
1) ^ Парообразная вода - водяной пар в порах грунта с относительной влажностью W=100%, движение происходит в сторону падения температуры. Таким путем летом в подпольях может быть накопление влаги.
2) Прочносвязанная (адсорбированная, гигроскопическая) вода. Это слой до 10-15 молекул Н2О толщиной 0,1 микрона, покрывающий грунтовые (глинистые) частицы, не растворяет соли, неэлектропроводна, не замерзает при 0оС, а при отрицательных температурах около минус 100оС, имеет высокую вязкость, удаляется при Т≥105о. Содержание прочносвязанной воды зависит в основном от количества глинистых частиц: в песках – 1-2%, в суглинках – 5-10 %, в глинах – 10-25%, в высокодисперсных монтмориллонитовых глинах – до 30 %.
3) Рыхлосвязанная (пленочная) вода удерживается электрическими силами до Р=70000g, имеет плотность=1,0, температуру замерзания минус 1-3-5оС, слабо растворяет соли, перетекает от толстых к тонким пленкам. Обладает большим расклинивающим действием (Рраскл), вызывает набухание глинистых грунтов при увеличении толщины пленок этой связанной воды, при ее удалении (сушке) происходит усадка глинистого грунта, обеспечивает пластичность глин. Для определения количества пленочной влаги разработаны специальные методы (центрифуги, влагоемких сред, высоких колонн).
4) ^ Свободная вода – капиллярная и гравитационная. Капиллярная вода удерживается в порах капиллярными силами, перемещается за счет разности капиллярных давлений, растворяет соли, замерзает при температуре ниже 0ºС. Высота капиллярного поднятия в глинах достигает 3-4 м, в песках – несколько дм.
^ Гравитационная вода перемещается под действием силы тяжести (разности напоров).
5) Вода в твердом состоянии (лед), замерзает сначала свободная вода, а затем последовательно все остальные виды воды.
6) Кристаллизационная вода участвует в построении кристаллической решетки минералов (гипс CaSO4∙2H2O). ^ Химически связанная вода входит в состав минералов (лимонит Fe2O3·nH2O, опал SiO2∙H2O, гидроксид CaО·Н2O). Эти формы влаги удаляются при Т>100оС.
Карст – процесс растворения подземными водами горных пород, приводящий к формированию крупных пустот в их толще:
Карры, поноры, карстовые ниши, воронки, котловины, колодцы и пропасти