Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Композитный портландцемент (тип II)

Течения, вызванные ветром

-Дрейфовые, вызванные только влекущим действием ветра

-Ветровые, вызванные и влекущим действием ветра, и наклоном уровня моря и изменением плотности воды, вызванными ветром

Приливные течения, вызванные приливами.

-Отбойное течение.

В океанах и морях течения обычно обусловлены совокупным действием нескольких сил. Течения, которые продолжают существовать после окончания действия вызвавших их сил, называют инерционными.

По изменчивости течения разделяют на периодические и непериодические.

Периодические течения меняются с определённым периодом. К таким течениям относят приливные течения.

Непериодические течения связаны с временными причинами (например, возникают под воздействием циклона).

Течения, которые не изменяются во времени, называют установившимися течениями, а изменяющиеся во времени — неустановившимися.

Ветровые течения определяются направлением преобладающих ветров. Это всегда поверхностные течения.

Плотностные течения определяются различиями в плотности воды. Примером плотностного течения является Гольфстрим, а также северо-тихоокеанское течение.

Вопрос 7. Эндогенные и экзогенные геологические процессы, их связь и взаимодействие.

Эндогенные процессы - геологические процессы, связанные с энергией, возникающей в недрах Земли. К эндогенным процессам относятся тектонические движения земной коры, магматизм, метаморфизм, сейсмическая активность. Главными источниками энергии эндогенных процессов являются тепло и перераспределение материала в недрах Земли по плотности (гравитационное дифференциация).

Экзогенные процессы - рельефообразующие процессы, происходящие на поверхности Земли и в самых верхних частях земной коры: выветривание, эрозия, денудация, абразия, деятельность ледников и др. Экзогенные процессы обусловлены главным образом энергией солнечной радиации, силой тяжести и жизнедеятельностью организмов. Экзогенные процессы образуют преимущественно формы мезо и микрорельефа.

Таким образом, в естественных условиях литосфера, входящая в экосистему Биосферы, находится под воздействием эндогенных внутренних факторов перемещение блоков, горообразование, землетрясения, извержения вулканов и т.д. и экзогенных внешних факторов выветривание, эрозия, суффозия, карст, перемещение продуктов разрушения и т.д..

Первые стремятся расчленить рельеф, увеличить градиент гравитационного потенциала поверхности; вторые — сгладить рельеф, разрушить возвышенности, заполнить понижения продуктами разрушения.

Первые ведут к ускорению поверхностного стока атмосферных осадков, как следствие — к эрозии и осушению зоны аэрации; вторые — к замедлению поверхностного стока атмосферных осадков, как следствие — к накоплению материалов смыва, переувлажнению зоны аэрации и заболачиванию территории. Следует учитывать, что литосфера сложена скальными, полускальными и рыхлыми породами, которые различаются по амплитудам влияния и скоростям протекания процессов.

Вопрос 8. Общее понятие о выветривании, примеры. Продукты выветривания.

Выве́тривание — разрушение горных пород. Совокупность сложных процессов качественного и количественного преобразования горных пород и слагающих их минералов, приводящих к образованию продуктов выветривания. Происходит за счёт действия на литосферу гидросферы, атмосферы и биосферы. Если горные породы длительное время находятся на поверхности, то в результате их преобразований образуется кора выветривания. Различают три вида выветривания: физическое (лёд, вода и ветер) (механическое), химическое и биологическое.

(попадание в трещины воды, которая при замерзании увеличивается в объёме на 1/10 своего объёма, что способствует ещё большему выветриванию пород; радиационное выветривание оказывает влияние на процесс химического, биологического и физического выветривания)

Продукты выветривания, которые переносятся водой, ветром, ледниками или перемещаются под действием силы тяжести, откладываются на новых местах, образуя перемещенные грунты.

Продукты выветривания представляют собой ценные полезные ископаемые. В результате физического выветривания (и переноса) возникают россыпные месторождения благородных металлов, драгоценных камней, редких и радиоактивных элементов.

Продукты выветривания горных пород могут накапливаться на месте своего образования. Они формируют толщу элювиальных осадков на горизонтальных поверхностях или на склонах, где слабо протекает вынос материала.

Вопрос 9. Физическое выветривание. Химическое выветривание. Кора выветривания и почвы.

Чем больше разница температур в течение суток, тем быстрее происходит процесс выветривания. Следующим шагом в механическом выветривании является попадание в трещины воды, которая при замерзании увеличивается в объёме на 1/10 своего объёма, что способствует ещё большему выветриванию породы. Если глыбы горных пород попадут, например, в реку, то там они медленно стачиваются и измельчаются под воздействием течения. Селевые потоки, ветер, сила тяжести, землетрясения, извержения вулканов также содействуют физическому выветриванию горных пород. Механическое измельчение горных пород приводит к пропусканию и задерживанию породой воды и воздуха, а также значительному увеличению площади поверхности, что создает благоприятные условия для химического выветривания.

Химическое выветривание — это совокупность различных химических процессов, в результате которых происходит дальнейшее разрушение горных пород и качественного изменения их химического состава с образованием новых минералов и соединений. Важнейшими факторами химического выветривания являются вода, углекислый газ и кислород. Вода — энергичный растворитель горных пород и минералов.

Континентальная геологическая формация, образовавшаяся на земной поверхности в результате изменения исходных горных пород под воздействием жидких и газообразных атмосферных и биогенных агентов. Продукты изменения, оставшиеся на месте своего образования, называют остаточной корой выветривания, а перемещённые на небольшое расстояние, но не потерявшие связь с материнской породой — переотложенной корой выветривания. Выделяют также инфильтрационную кору выветривания, сформировавшуюся в результате инфильтрации железа, марганца, никеля, кальция, магния, кремния или других элементов, перешедших в раствор при выветривании и вновь отложенных в залегающих ниже выветрелых или невыветрелых породах. Некоторые геологи к коре выветривания относят продукты размыва и переотложения почв, остаточные коры выветривания и горные породы (т.н. аккумулятивная кора выветривания — делювий, пролювий, аллювий и т.д.).

Вопрос 10. Разрушительная работа ветра. Дефляция и корразия.

Работа ветра относится к группе динамических геологических процессов. Процессы работы ветра, накопленные ветром отложения и созданные ветром формы рельефа иначе называются эоловыми.

Эоловые процессы наиболее активно протекают при большой скорости ветра, наличии на земной поверхности рыхлых сухих мелкодисперсных горных пород, слабом развитии или отсутствии растительности.

Разрушительная работа ветра осуществляется двумя путями. Дефляция – выдувание частиц рыхлых пород воздушными струями. Дефляция бывает бороздовой (в трещинах, линейно вытянутых углублениях) и плоскостной (сдувание с большой площади). Корразия – разрушение горных пород путем истирания их твердыми частицами, переносимыми ветром. Корразия бывает точечной, бороздовой (царапающей) и сверлящей. Благодаря ней лежащие на поверхности валуны и гальки превращаются в эоловые многогранники, обычно имеющие форму трехгранной призмы (драйкантер). В результате ветровой эрозии возникают формы рельефа как отрицательные (котловины выдувания, эоловые борозды и ниши), так и положительные (эоловые столбы, иглы, обелиски). В немалой степени этому способствует избирательный характер ветровой эрозии, в первую очередь разрушающей самые слабые породы, создавая причудливые формы эоловой препарировки.

Вопрос 11. Эоловые формы рельефа. Лёсс и его образование.

Дюны образуются по берегам рек, морей в результате навевания песка ветром вокруг какого-нибудь препятствия кустарников, неровностей рельефа, зданий и т. д. Это холмовидные накопления песка высотой до 20-40 м и более. Характерной особенностью дюн является движение за счёт перекатывания песчинок ветром с одной стороны холма на другую. Скорость движения дюн вглубь материка определяется силой господствующих в данной местности ветров и колеблется от 0,5-1 до 20-22 м/год. Дюны обычно образуют цепь холмов.

Барханы возникают в пустынях, где постоянно дуют сильные ветры преимущественного одного направления. Это песчаные холмы серповидной формы, поперечный профиль барханов асимметричен — наветренный склон пологий, его угол откоса не превышает 12, подветренная сторона более крутая — угол откоса достигает 30-40. Высота барханов в среднем достигает 60-70 м. В пустынях образуются целые барханные цепи. Барханы сложены весьма подвижными песком. Скорость их перемещения зависит от силы ветра, длительности его действия и величины бархана. Наиболее подвижны отдельно стоящие барханы. Они могут перемещаться со скоростью от 5-6 до 50-70 м/год. Сложные сочетания барханов передвигаются с малой скоростью, почти незаметно для человека.

Лёсс — осадочная горная порода, неслоистая, однородная известковистая, суглинисто-супесчаная, имеет светло-жёлтый или палевый цвет.

Лёсс залегает в виде покрова: от нескольких метров до 50-100 м — на водоразделах, склонах и древних террасах долин.

В лёссе преобладают частицы 0,002-0,05 мм пылеватые частицы; глинистые частицы менее 0,002 мм присутствуют в количестве 5-30 %; некоторое количество частиц 0,01-0,05 мм представлено агрегатами, образовавшимися при коагуляции коллоидной части породы.

Пористость лёсса 40-55 %. Обычно он пронизан тонкими канальцами макропорами, следами растительных остатков.

Вопрос 12. Общее понятие о реках и временных потоках.

Река — это естественный водный поток, текущий по одному и тому же месту постоянно или с перерывами в сухой сезон пересыхающие реки. Место начала реки называется ее истоком. Истоком могут служить озера, болота, источники, ледники. Место впадения реки в море, озеро или другую реку называется устьем. Река, впадающая в другую реку, называется притоком.

Устья рек могут быть дельтами и эстуариями. Дельты возникают на мелководных участках моря или озера в результате накопления речных отложений, имеют в плане форму треугольника. Русло реки здесь ветвится на множество рукавов и проток, располагающихся обычно веерообразно. Эстуарии — однорукавные, воронкообразные устья рек.

Главная река со всеми притоками образует речную систему. Территория, с которой река собирает поверхностные и подземные воды, называется бассейном. У каждой реки свой бассейн.

Граница между бассейнами рек называется водоразделом.

Текучая вода реки за длительное время вырабатывает длинные и сложные речные долины. Речная долина — вогнутая извилистая форма рельефа, которая тянется от истока до устья и имеет уклон в сторону устья. Она состоит из русла, поймы, террас.

Поверхностные текучие воды объединяют потоки временные и постоянные. Объединяющей их чертой является наличие руслового стока, при котором движущаяся вода скапливается в ограниченном пространстве русла.

Временные водные потоки подразделяются на равнинные и горные. Возникают они на склонах при таянии снега и выпадении атмосферных осадков.

Работа временных водных потоков на равнинах включает деятельность плоскостных и русловых потоков. Их активность в огромной мере зависит от степени развития растительности, в особенности травянистой – чем плотнее дернина, тем меньшее воздействие временных водотоков на горные породы. Таким образом, в наибольшей степени подвержены водной эрозии лишенные естественной растительности склоны.

Работа временных водных потоков в горах отличается огромной эрозионной и транспортирующей силой.

Вопрос 13. Типы террас и их элементы.

Речные террасы — горизонтальные или слегка наклонённые по течению площадки в долинах рек. Террасы обычно сложены аллювием и находятся на уровне древних пойм.

Как правило, террасы возникают при опускании базиса эрозии и образования рекой нового профиля равновесия: русло опускается, прорезая пойму, которая становится террасой. Изредка террасы возникают при перекосах земной поверхности, вызванных тектоническими движениями, а также вследствие климатических изменений.

В зависимости от геологического строения выделяют следующие террасы:

Эрозионные - аллювий, слагающий террасу, имеет небольшую мощность

Цокольные - аллювия много, и коренные породы обнажаются только в нижней части бортов

долины

Аккумулятивные - река прорезает только древний аллювий.

Террасы бывают продольные, поперечные и коренные.

Терраса озерная

- распространенная по берегам озер. Представляет собой площадь, выровненную прибоем абразией и аккумуляцией в то время, когда озеро имело более высокий уровень. Поверхность Т, о. обычно слегка поката к озерной впадине; высота ее определяется превышением шва тылового над уровнем озера.

Морская терраса

• морская озёрная терраса

элемент древнего рельефа побережий крупных озёр и морей, образованного при ином, более высоком или более низком стоянии воды в море или озере. Различают террасы, поднятые выше уровня водоёма и затопленные, погружённые под воды их называют также береговыми и донными. Происхождение террас связано с изменением уровня водоёма. Как известно, уровень Мирового океана неоднократно испытывал колебания. Последние особенно значительными были в четвертичное время, когда в ледниковые и межледниковые эпохи уровень вод мог соответственно понижаться на 100-120 м и повышаться более чем на 10 м выше современного. Строение террас позволяет судить об истории их формирования. Низкие, начинающиеся от коренного берега волноприбойной нишей, слегка наклонённые в сторону моря поверхности, сложенные коренными породами, свидетельствуют об абразионном происхождении террасы. Ширина террас может достигать нескольких километров. На их поверхностях могут сохраняться морские или озёрные отложения. В каждой террасе различаются тыловой шов, уступ, поверхность и бровка. Террасы могут быть аккумулятивными и коренными, или абразионными.

Вопрос 14. Профиль равновесия и виды речной эрозии.

Профиль равновесия (водотока) — продольный профиль русла водоток в виде плавной кривой, более крутой в верховьях и почти горизонтальной в нижнем течении; на всём протяжении такой поток не должен производить донной эрозии. Форма профиля равновесия зависит от смены на протяжении реки ряда факторов (расхода воды, характера наносов, особенностей горных пород, формы русла и др.), влияющих на эрозионно-аккумулятивные процессы. Однако определяющим фактором является характер рельефа на протяжении речной долины. Так, выход реки из горной области на равнину вызывает быстрое убывание уклонов русла.

Профиль равновесия реки — предельная форма профиля, к которому стремится водоток при стабильном базисе эрозии.

Линейная эрозия

В отличие от поверхностной, линейная эрозия происходит на небольших участках поверхности и приводит к расчленению земной поверхности и образованию различных эрозионных форм (промоин, оврагов, балок, долин). Сюда же относят и речную эрозию, производимую постоянными потоками воды.

Смытый материал отлагается обычно в виде в конусов выноса и формирует пролювиальные отложения.

Виды линейной эрозии

- Глубинная (донная) — разрушение дна русла водотока. Донная эрозия направлена от устья вверх по течению и происходит до достижения дном уровня базиса эрозии.

- Боковая — разрушение берегов.

В каждом постоянном и временном водотоке (реке, овраге) всегда можно обнаружить обе формы эрозии, но на первых этапах развития преобладает глубинная, а в последующие этапы — боковая.

Вопрос 15. Эрозионная и аккумулятивная деятельность рек.

Эрозионная деятельность реки осуществляется различными несколькими способами:

-при помощи переносимых речным потоком осадков, которые воздействуют на коренные породы ложа реки как абразивный материал;

-за счёт растворения пород ложа (важную роль в этом играют растворённые в воде органические кислоты);

-за счёт гидравлического воздействия воды на рыхлый материал ложа (вымывание рыхлых частиц);

-дополнительными факторами могут служить разрушение берегов во время ледохода, темроэрозионные процессы и др.

Эрозия может быть направлена на углубление дна долины – донная (или глубинная) эрозия, или на размыв берегов и расширение долины – боковая эрозия. Эти два вида эрозии действуют совместно.

Результатом аккумулятивной деятельности рек является Дельта.

Дельта — форма устья реки; низменность в низовьях крупных рек, впадающих в мелководные участки моря или озера, образованная речными отложениями, образуется на мелководных участках моря или озера при впадении реки, несущей большое количество наносов. С течением времени дельта растет в сторону моря.

Вопрос 16. Устьевые части рек: дельты и эстуарии.

При впадении в море реки образуют в основном два типа устьев:

1) дельты, возникающие в результате обильного выноса рекой и отложения продуктов эрозии;

2) эстуарии, представляющие собой затопленные нижние участки речных долин;

Дельта прорезана сетью рукавов и протоков, на которые делится главное русло. Обычно дельты имеют в плане треугольную или веерообразную форму.

В речных дельтах встречаются различные по своему составу и генезису отложения:

а) аллювиальные отложения русловых потоков (на равнинах - пески и глины, более грубый материал - в горах);

б) озерные отложения, в отшнурованных руслах (глинистые осадки, богатые органическим веществом);

в) болотистые отложения (торфяники, на месте зарастающих озер);

г) морские осадки.

Эстуарий — затопляемое устье реки — однорукавное, воронкообразное устье реки, расширяющееся в сторону моря. Образование происходит, если приносимые рекой наносы удаляются морскими течениями или приливом, и прилегающая к устью часть моря имеет значительные глубины; в этих случаях отложение наносов не происходит даже при большом их выносе на устьевом участке.

Противоположностью эстуария является дельта — устье, разделенное на несколько проток.

Вопрос 17. Аллювиальные отложения и связанные с ними полезные ископаемые.

Аллювий, аллювиальные отложения (от лат. alluvio — нанос, намыв) - отложения водных потоков (рек, ручьев), слагающие русла, поймы и террасы речных долин. В аллювии равнинных рек закономерно сочетаются русловой аллювий, отлагающийся в смещающемся русле потока (косослоистые супеси, пески и гравий), пойменный аллювий, накапливающийся поверх руслового во время половодий с мелкой субпараллельной и косоволнистой слоистостью (главным образом супеси и суглинки), и старинный аллювий, осаждающийся в старицах (главным образом богатые органическим веществом супеси, суглинки и глины с волнистой и горизонтальной слоистостью).

Состав и строение аллювия существенно изменяются в зависимости от размера и водного режима потока, рельефа водосбора и слагающих его горных пород. Например, в аллювии горных рек господствует валунно-галечный русловой аллювий, с которым связаны россыпи золота, платины, олова и других тяжёлых минералов, с гравийно-песчаным русловым аллювием рек низкогорий и равнин — месторождения строительных песков и гравия.

Различают три главных вида аллювия: русловый, пойменный и старичный. Русловые осадки накапливаются внутри зоны русла на дне и на меандровых отмелях во время боковой миграции русла, поэтому они называются осадками бокового приращения. Механизм такого приращения был рассмотрен при изучении процесса образования косой слоистости. В пойме осадки накапливаются порциями во время паводков. Такие отложения называются осадками вертикального приращения. Наконец, старичные осадки - результат сезонного отложения из богатых органической жизнью летних вод.

Вопрос 18. Общее понятие об озерах. Происхождение и типы озерных котловин.

Озеро — это замкнутое углубление суши, заполненное водой и не имеющее непосредственной связи с океаном. В отличие от рек озера — водоемы замедленного водообмена. Общая площадь озер Земли около 2,7 млн. км 2, или около 1,8% поверхности суши. Озера распространены повсеместно, но неравномерно. На географическое размещение озер большое влияние оказывает климат, обусловливающий их питание и испаряемость, а также факторы, содействующие образованию озерных котловин. В районах с влажным климатом озер много, они полноводны, пресны и в основном проточные. В районах с сухим климатом при прочих равных условиях озер меньше, зачастую они маловодны, чаще бессточные, а в связи с этим нередко соленые. Таким образом, распределение озер и их гидрохимические особенности обусловлены географической зональностью.

По происхождению озерных котловин озера подразделяются на группы.

1. Тектонические: образуются путём заполнения трещин в земной коре. Ярким примером тектонического озера является озеро Байкал.

2. Ледниковые: образуются тающим ледником. Типичным ледниковым озером, оставшимся от последнего ледникового периода является Арберзее, расположенное у подножья горы Большой Арбер 1456 м — самой высокой горы Богемского леса.

3. Речные или старицы.

4. Приморские лагуны и лиманы. Наиболее известной лагуной является Венецианская, расположенная в северной части Адриатического моря.

5. Провальные карстовые, термокарстовые. Особенностью некоторых провальных озёр является их периодическое исчезновение и появление, зависящие от своеобразной динамики подземных вод. Типичный представитель — озеро Эрцо в Южной Осетии.

Абхазии.

6. Горные: расположены в горных котловинах.

7. Кратерные: расположены в кратерах потухших вулканов и трубок взрыва. В Европе подобные озёра находятся в области Айфель Германия. Возле них наблюдаются слабые проявления вулканической деятельности в виде горячих источников.

8. Искусственные водохранилища, пруды. Создание таких озёр может быть самоцелью, например, для создания водохранилищ различного назначения. Нередко это создание связано с проведением более или менее значительных земляных работ. Но в ряде случаев такие озёра возникают как побочное следствие таких работ, например в выработанных карьерах.

Вопрос 19. Озерные отложения и связанные с ними полезные ископаемые.

Озерные отложения — осадочные образования на дне озёр, современные осадки и древние осадочные породы обломочного, биогенного и хемогенного генезиса.

В больших озёрах в прибрежной зоне накапливаются галечники, гравий, пески и алевриты; в глубоководной области — алевро-пелитовые и пелитовые глинистые илы с органическим веществом, гидротроилитом, вивианитом, диатомовые илы Байкал, Севан и др., чередующиеся с песчаными осадками мутьевых потоков Байкал, Женевское озеро и др.. Осадки больших озёр имеют сходство с морскими отложениями. В малых озёрах севера и северной лесной зоны умеренного влажного климата происходит накопление железа и марганца бобовые и конкреционные руды, оксидные, частью карбонатные, сапропелей, диатомового ила. Пески и алевриты встречаются только в узкой прибрежной полосе. Особый тип представляют собой ледниковые озёра с ленточными глинами. В сухих степях распространены карбонатные — содовые озёра, где идёт осаждение кальцита, доломита и соды. В пустынях и полупустынях развиты озёра с высокоминерализованными водами с осадками из гипса, эпсомита, мирабилита сульфатные озёра и галита, тахигидрита, бишофита хлоридные озёра. Реже встречаются борные озёра с накоплением минералов бора и цеолитов озеро Натрон в Танзании и др.. Характерная черта озерных отложений — небольшая мощность слоев, часто горизонтальная слоистость и линзовидное залегание, наличие специфической фауны иостатков животных и растений, смытых с суши. Пример ископаемых озерных отложений — горючие сланцы эоцена формации Грин-Ривер США, терригенные породы лимнических угленосных формаций, некоторые диатомиты, мергели, железные руды и соли. Озерные отложения содержат ценные полезные ископаемые: железные руды, сырьё для химической промышленности, лечебные грязи.

Использование озер в хозяйственных целях весьма разнообразно и связано с типом самого водоема. Здесь нужно отметить использование их:

1 для рыболовства;

2 в целях добычи солей;

3 как водных путей;

4 как источников водоснабжения;

5 как энергетических резервуаров для гидроустановок;

6 в целях добычи сапропелей;

7 в медицинских целях использование лечебных свойств некоторых озерных илов — грязей и др.

Вопрос 20. Болота, их образование, связанные с ними полезные ископаемые.

Болото также топь, трясина — участок суши или ландшафта, характеризующийся избыточным увлажнением, повышенной кислотностью и низкой плодородностью почвы, выходом на поверхность стоячих или проточных грунтовых вод, но без постоянного слоя воды на поверхности. Для болота характерно отложение на поверхности почвы неполно разложившегося органического вещества, превращающегося в дальнейшем в торф. Слой торфа в болотах не менее 30 см, если меньше, то это заболоченные земли. Болота являются составной частью гидросферы. Первые болота на Земле образовались на стыке силура и девона 350-400 млн. лет назад.

Болота возникают двумя основными путями: из-за заболачивания почвы или же из-за зарастания водоёмов. Заболачивание может происходить по вине человека, например, при возведении дамб и плотин для прудов и водохранилищ. Заболачивание иногда вызывает и деятельность бобров.

Непременным условием образования болот является постоянная избыточная влажность. Одна из причин избыточной увлажнённости и образования болота состоит в особенностях рельефа — наличие низин, куда стекаются воды осадков и грунтовые воды; на равнинных территориях отсутствие стока — все эти условия приводят к образованию торфа.

Вопрос 21. Общее понятие о подземных водах, источниках, коллекторах и водоупорах.

Подземные воды — воды, находящиеся в толще горных пород верхней части земной коры в жидком, твёрдом и газообразном состоянии.

По условиям залегания подземные воды подразделяются на:

• почвенные

• грунтовые

• межпластовые

• артезианские

• минеральные.

Почвенные воды заполняют часть промежутков между частицами почвы; они могут быть свободными гравитационными, перемещающимися под влиянием силы тяжести, или связанными, удерживаемыми молекулярными силами.

Грунтовые воды образуют водоносный горизонт на первом от поверхности водоупорном слое. В связи с неглубоким залеганием от поверхности уровень грунтовых вод

испытывает значительные колебания по сезонам года: он то повышается после выпадения осадков или таяния снега, то понижается в засушливое время. В суровые зимы грунтовые воды могут промерзать. Эти воды в большей мере подвержены загрязнению.

Межпластовые воды — нижележащие водоносные горизонты, заключенные между двумя водоупорными слоями. В отличие от грунтовых, уровень межпластовых вод более постоянен и меньше изменяется во времени. Межпластовые воды более чистые, чем грунтовые. Напорные межпластовые воды полностью заполняют водоносный горизонт и находятся под давлением. Напором обладают все воды, заключенные в слоях, залегающих в вогнутых тектонических структурах.

Категория водопроницаемости	Характеристика горных пород	Коэффициент фильтрации, л/сут
I	Хорошо водопроницаемые – галечники, крупнозернистые пески, массивные сильнотрещиноватые и пещеристые породы	>10
II	Водопроницаемые – пески, трещиноватые породы	10…1
III	Слабоводопроницаемые – мергели, песчаники, супеси	1…0,01
IV	Весьма слабопроницаемые или полупроницаемые – глинистые песчаники, супеси, суглинки	0,01…0,001
V	Непроницаемые (практически водоупорные) – глины, нетрещиноватые скальные породы	<0,001

Вопрос 22. Состояние и виды воды в горных породах.

Основными видами воды в горных породах являются:

А) вода в твердом состоянии. Эта вода распространена в зонах многолетнемерзлых пород в виде кристаллов, жил, линз, прослоев льда;

Б) парообразная вода, водяной пар. Пары воды, образующиеся при испарении в атмосфере или земной коре, заполняют вместе с воздухом не занятые водой поры и трещины в горных породах.

Количество паров не превышает несколько тысячных долей процента от массы пород. В определенных условиях при понижении температуры до точки росы пары могут конденсироваться и переходить в жидкое состояние.

Точка росы — это температурный предел, при котором водяные пары, находящиеся в воздухе, начинают конденсироваться и переходить в жидкое, а при очень резком изменении температуры, и в твердое состояние.

В общем объеме парообразной воды значительная доля принадлежит горячему пару больших глубин или выходу перегретых вод на поверхность Земли. Обособленные скопления пара встречаются на месторождениях нефти и газа.

В) связанная вода. Удерживается на поверхности минеральной частицы или внутри ее молекулярными и электрическими силами сцепления, значительно превышающими силу тяжести. Подразделяется такая вода на физически и химически связанную воду. Располагается в зоне аэрации горных пород.

Физически связанная вода

Существование физически связанной воды обусловлено наличием на поверхности минеральной частицы слабого отрицательного заряда. Благодаря дипольному строению, молекулы воды притягиваются к поверхности минеральной частицы со слабым отрицательным зарядом, водородными положительными концами, образуя прочную связь. Связанная вода составляет примерно 42 % всей воды, содержащейся в земной коре. Средняя её плотность 1,2 — 1,4 гсм3.

Физически связанная вода подразделяется на прочносвязанную гигроскопическую или адсорбционную и рыхлосвязанную пленочную. Частицы пород, особенно тонкодисперсных, способны адсорбировать на свою поверхность молекулы водяного пара или жидкой воды при смачивании и удерживать их электростатическими силами как в виде отдельных молекул, так и в виде пленки толщиной в несколько молекул. Сверху этой пленки может образовываться как бы вторая пленка, притягиваемая молекулярными силами, действие которых ослабевает по мере утолщения пленки.Пленочная вода способна передвигаться от частиц с большей толщиной пленки к частицам с меньшей ее толщиной.

Признаки физически связанной воды:

- не подчиняется силе тяжести;

- не передает гидростатического давления в порах породы;

- не замерзает при температуре минус 78°С;

- не обладает растворяющей способностью;

- не замерзает до минус 78°С — гигроскопическая вода и до минус 6°С — пленочная.

Наибольшим количеством связанной воды обладают глинистые породы до 45 %, обуславливая такие их свойства как пластичность, набухание, липкость и др.

Химически связанная вода

Химически связанная вода принимает участие в строении кристаллической решетки в виде молекулы Н2О, гидроксила ОН-, водорода Н+ и оксания Н3О+. Подразделяется такая вода на конституционную диаспор — AlOOH, которая выделяется из минерала в пределах от 300° до 1000°С; кристализационную гипс — CaSO4. 2H2O, температура удаления не более 300 ° С и цеолитную воду опал SiO2 nH2O, выделяемую при меньших температурах 100°С-50°С и легче восстанавливаемую. Как правило, удаление воды из кристаллической решетки минералов влечет за собой перестройку последней.

Таким образом, наличие в горных породах тех или иных видов воды во многом предопределяет как основные водные свойства горных пород, так и условия движения подземных вод.

Свободная вода

В породах земной коры свободная вода может быть капиллярной и гравитационной. Капиллярная вода удерживается и передвигается за счет сил капиллярного давления как при просачивании поверхностных вод через породы зоны аэрации, так и при подъеме подземных вод над их уровнем по тонким порам и трещинам капиллярам.Высота капиллярного поднятия может достигать 600-1200 см в глинистых породах и до 400 см — в суглинистых и совсем незначительна в песчано-гравийных отложениях.

Гравитационная вода передвигается по порам и трещинам в горных породах под действием силы тяжести и напорного градиента.

Такая вода характерна для зернистых и трещиноватых пород, образуя свободные постоянные водоносные горизонты в зоне насыщения верхней части подземной гидросферы.

Вода в надкритическом состоянии диссипированная. Такая вода характерна для нижней зоны литосферы, где температура выше критической +374°С, характеризуется флюидным состоянием, меньшей вязкостью, большей миграционной способностью и пр.

Вопрос 23. Подразделение подземных вод по происхождению и условию залегания.

По условиям образования выделяются несколько типов подземных вод:

Инфильтрационные (образуются из наземных вод атмосферного происхождения. Одним из главных видов питания их является инфильтрация, или просачивание в глубь Земли дождевых и талых атмосферных осадков. В ряде случаев в питании подземных вод принимают участие воды, фильтрующиеся из рек, озер, водохранилищ и из каналов.)

Конденсационные (образуются в результате конденсации водяных паров воздуха в порах и трещинах горных пород, объясняется разностью упругости водяных паров, находящихся в различных зонах аэрации (естественное проветривание, насыщение воздухом, кислородом (организованный естественный воздухообмен), и взаимосвязанных с ними водяных паров атмосферного воздуха.

Седиментогенные (высокоминерализованные соленые подземные воды в глубоких слоях осадочных горных пород, образованы одновременно с морским осадконакоплением их называют сингенетическими. Другой вариант их происхождения связан с проникновением вод морских бассейнов в ранее сформированны

12 3 Следующая ⇒

Воспользуйтесь поиском по сайту: