Основные типы месторождений пресных подземных вод.

1.Месторождения подземных вод в речных долинах.

Могут быть связаны с рыхлыми аллювиальными отложениями либо с коренными породами, непосредственно вскрываемыми руслом реки. Эксплуатационные запасы могут достигать 100-150 тыс.м³/сут. и более.

2.Месторождения артезианских бассейнов платформенного типа.

Всегда связаны с водоносными горизонтами напорных межпластовых подземных вод. Водовмещающими являются рыхлые или литифицированные трещиноватые, а также закарстованные осадочные породы.

Запасы 10-50 тыс.м³/сут. до 100 тыс.м³/сут. и более.

3.Месторождения артезианских бассейнов межгорных впадин и конусов выноса.

Связаны с рыхлыми, слабо сортированными аллювиально-пролювиальными толщами четвертичного и неоген-четвертичного возраста. Эксплуатационные запасы за счет естественных или естественно-антропогенных (орошение) ресурсов. Запасы 150-200 тыс.м³/сут. и более.

4.Месторождения ограниченных поплощади структур и массивов трещиноватых или закарстованных пород и потоков трещинно-жильных вод зон тектонических нарушений.

Характерны для складчатых областей (Урал). Водовмещающими являются трещиноватые и закарстованные породы. Запасы не более 10-20 тыс.м³/сут. до 100 тыс.м³/сут. в интенсивно закарстованных или высокопроницаемых породах.

5.Месторождения грунтовых вод песчаных массивов.

Подтип месторождений песчаных массивов пустынь и полупустынь связан с линзами пресных вод среди вод с относительно повышенной минерализацией. Характеризуются небольшими естественными ресурсами. Запасы до 50 тыс.м³/сут.

Подтип месторождений песчаных массивов зандровых равнин приурочен к четвертичным отложениям области ледниковой аккумуляции. Запасы от 10 тыс.м³/сут. до 100 тыс.м³/сут. и более.

6.Месторождения межморенных отложений.

Аналогично подтипу месторождений песчаных массивов зандровых равнин.

7.Месторождения подземных вод области распространения многолетнемерзлых пород.

Могут быть связаны с наличием пресных под-, меж- и надмерзлотных вод. Наличие многолетнемерзлых, практически водоупорных пород и длительное сезонное промерзание поверхностных вод и вод сезонно-талого слоя резко уменьшают возможности формирования естественных и привлекаемых ресурсов.

Термокарст – геологическое явление неравномерного проседания или провала почвы и подстилающих г.п. в результате таяния подземного льда. В результате образуются пустоты, возникают провалы поверхности.

 

Билет № 10

Условиями развития карста являются компоненты природной среды, которые необходимы для развития карста и связанными с ними явлениями.

Соколов сформулировал следующие 4 условия:

1.наличие карстующихся (растворимых) пород (карбонатые, сульфатые, галлоидные). Растворимость зависит от литологии (наиболее растворимы соли) и мощности карстующихся пород (чем меньше мощность, тем меньше опасность). Чем больше мощность покровных отложений, тем меньше шансов у воды проникнуть вглубь.

2.водопроницаемость пород (пористость, трещиноватость, разломы). Водопроницаемость пород зависит от уклона, по которому поступает вода. Тектоническая трещиноватость.

3.наличие движущейся воды. Определяется атмосферными осадками. Конденсация. Величина перетока (из одного в другой водоносный горизонт). Гидравлический уклон (чем > уклон, тем > скорость, тем > опасность растворения).

4.способность воды растворять или агрессивность (хим. состав, наличие газов и микроорганизмов, температура). Чем > температура, тем > агрессивность для сульфатного карста. Чем < рН, тем кислее вода, тем она агрессивнее.

Позже добавилось еще одно условие – наличие неотектонических движений.

Карст будет протекать более интенсивно под воздействием определенных природных факторов: неоднородность литологического строения и состава карстующихся ГП, интенсивность трещиноватости массива ГП, современные движения ЗК, наличие эрозионной сети, наличие перекрывающих Q отложений и растительности; климато-гидрологические факторы; техногенные факторы (планировка поверхности, добыча ПИ).

В зоне аэрации выделяют:

а). Почвенные воды – они распространены в почвенном слое близ поверхности земли и заполняют пустоты в почве, мощность горизонта почвенных вод от первых десятков см до 1-1,5м. В почве формируются прочно- и рыхлосвязанные воды, а также капиллярные. Формируются они в связи с процессами инфильтрации атмосферных осадков, снеготалых вод и конденсации атмосферной влаги. Основной вид движения почвенных вод- вертикальный влагоперенос.

б). Верховодка – тип подземной воды, которая образуется на линзах и выклинивающихся пластах водоупорных или слабопроницаемых пород в зоне аэрации за счет инфильтрации атмосферных и поверхностных вод. Подземные воды верховодки обычно образуются на небольшой глубине и их распространение ограничено по площади. Мощность пород, насыщенных верховодкой – до 1м, редко до 2-5м.

в). Воды слоя сезонного оттаивания – распространены в многолетнемерзлотных районах, мощность их 20-30см до 4-5м, появляются с началом сезонного протаивания, движутся только в соответствии с уклоном местности, находятся в жидкой фазе только часть года. Источник питания: атмосферные осадки, конденсация водяных паров.

г). Воды капиллярной каймы связаны непосредственно со свободной поверхностью первого водоносного горизонта. Мощность капиллярной каймы (высота подъема относительно уровня грунтовых вод) определяется гранулометрическим составом пород зоны аэрации.

криопэги - переохлажденные воды с минерализацией более 30г/л.

Билет №11

связанная вода:

2.1. Химически связанная вода – принимает участие в строении кристаллической решетки минералов в виде Н₂О, ОН^-, Н₃О⁺, Н⁺. Подразделяется на:

Кристаллизационная, входящая в кристаллическую решетку минералов в виде молекул воды Н₂О (гипс Са₂SO₄ , мирабилит Na₂SO₄х10 Н₂О). Содержание воды достигает 50% и более. Вода удаляется при температуре 300-400°, при этом кристаллическая решетка разрушается.

Цеолитная, аналог кристаллизационной, но количество молекул воды в кристаллической решетке может изменяться (опал). Такая вода связана с минералами очень не прочно и выделяется при сравнительно низких температурах 180-400ºC без разрушения кристаллической решетки, содержание воды может восстанавливаться при изменении термодинамических условий.

Конституционная вода содержится в минералах в виде гидроксильной группы ОН^-, водорода Н⁺ и Н₃О⁺. Удаляется из кристаллической решетки при температуре 400-1300 °. Кристаллическая решетка разрушается (мусковит, каолинит).

2.2. Физико-химическая и физически связанная:

физически прочносвязанная вода (гигроскопическая, адсорбционная) образуется в результате адсорбции молекул парообразной воды на поверхности частиц горных пород. Она образует на поверхности частиц тонкую пленку, слоем в одну молекулу воды и удерживается электростатическими силами.

физически рыхлосвязанная (пленочная) вода образуется поверх гигроскопичной и состоит из нескольких слоев молекул воды, которая называется диффузивным слоем.