Виды подземных вод

Различают следующие виды воды в породах и минералах:

1) связанную; 2) свободную; 3) в твердом состоянии; 4) в виде пара.

Связанная вода делится на химически и физически связанную. Химически связанная

вода содержится в минералах (гипс, мирабилит. мусковит и т. д.) и может быть высвобождена только при высоких температурах и давлении.

Физически связанная вода делится на гигроскопическую и пленочную.

Гигроскопическая вода образуется в результате поглощения породой паров воды из воздуха. Она не подчиняется силе тяжести, не передает гидростатического давления, не обладает растворяющей способностью, замерзает при температуре —78° С, недоступна для растений. При нагревании породы до 100—105° С она полностью удаляется.

Пленочная вода образуется в породах при конденсации водных паров, покрывая тонкой пленкой (не более 0,001 см) поверхности отдельных частиц породы сверх слоя гигроскопической воды. Эта вода также не подчиняется силе тяжести, не передает гидростатического давления, замерзает при температуре ниже —6° С. Она плохо используется растениями, но благоприятствует деятельности микроорганизмов, способствуя почвообразованию. Движение пленочной воды происходит по поверхности частиц грунта в сторону менее тонких пленок.

Выделение группы связанных вод справедливо лишь для сравнительно небольшого слоя литосферы — 4—5 км, где низкие давление и температура. На больших глубинах связанные воды становятся свободными. Общие запасы физически и химически связанной воды около 84,Зх1016 т, или 842 млн км3.

Свободная вода по своим физическим особенностям делится на гравитационную и капиллярную. Вода, движущаяся в порах, трещинах и пустотах под влиянием силы тяжести называется гравитационной. Достигая водонепроницаемых пород и перемещаясь по водоупору в соответствии с уклоном его поверхности, она образует водоносный горизонт. Выше уровня гравитационных грунтовых вод расположена капиллярная вода, заполняющая капиллярные поры и удерживающаяся в них силами поверхностного натяжения. В условиях, когда силы капиллярного натяжения превышают силу тяжести, она способна подниматься в тонких трубках. Высота ее подъема обратно пропорциональна диаметру капилляров и составляет: в мелкозернистом песке 35—100 см, супеси — от 100) 150 см, глине — 400—500 см.

В капиллярном движении воды выделяют капиллярное поднятие верхней части пласта под действием поверхностного натяжения горизонтальное движение под влиянием силы тяжести в нижней его части. Мощность капиллярной каймы изменяется во времени. В районах глубоким залеганием уровня подземных вод капиллярная вода является основным источником питания растений, но в условиях сухого климата высокая капиллярная кайма может стать причиной засоления почв.

Вода в твердом состоянии распространена в областях сезонной многолетней мерзлоты. Общее количество таких вод громадно - 300 000 км3.

Парообразная вода занимает поры, пустоты и трещины в земной коре от ее поверхности до мантии. В поверхностном слое земной коры находится пояс холодного пара, который мигрирует с воздухом атмосферы или диффундирует из атмосферы в почвы и подпочвы под. влиянием разности в упругости пара. На больших глубинах с температурой 500° С капельно-жидкая вода замещается парообразной фазой пояса горячего пара, распространяющегося до мантии.