Koji su uslovi za stvaranje podzemnih voda. Kako nastaju podzemne vode? Formiranje i formiranje podzemnih voda

Zapamti

• Šta se događa s kišom koja pada na tlo? Koje stijene voda brže prodire - pijesak ili glina? Šta su opruge (ključevi)? Zašto je voda hladna u proljeće, čak i ljeti?

Kako se formira podzemna voda. Voda u zemaljska kora je u tri stanja: tečnom, plinovitom i čvrstom. Voda i vodena para popunjavaju praznine između čestica stijene.

Čvrsta voda su kristali i slojevi leda u zaleđenim stijenama.

Podzemne vode - to su vode pronađene u stijenama zemljine kore.

Na kopnu ima mnogo više podzemnih nego površinskih voda - rijeka, jezera, močvara. Nastaju uslijed prodiranja atmosferskih padavina duboko u zemlju. Najvažniji uvjet za stvaranje podzemnih voda je sposobnost stijena da prođu vodu. Razlikovati propusne i vodonepropusne (vodonepropusne) stijene (slika 142).

Slika: 142. Vodopropusnost stijena

Stijene koje propuštaju vodu nazivaju se propusnim stijenama. To su rastresite porozne (pijesak, šljunak, šljunak) ili tvrde, ali lomljene stijene (krečnjak, pješčenjak, škriljevac). Što su veće čestice i pore, to je bolja propusnost vode. Stijene koje ne propuštaju vodu su vodootporne ili vodootporne. To su gline ili bilo koje nepuknute tvrde stijene.

Voda s površine prodire kroz propusne stijene sve dok na svom putu ne naiđe na vodonepropusne slojeve. Ovdje se zadržava, postupno popunjavajući pore ili pukotine propusnih stijena. Vodozasićeni slojevi čine vodonosnike (slika 143). Voda u njima teče kosom površinom vodonepropusnog sloja.

Šta su podzemne vode. Zbog izmjene stijena s različitom vodopropusnošću, u zemljinoj kori može biti nekoliko vodonosnih slojeva na različitim dubinama. Rahle i porozne stijene zamjenjuju se vodootpornim, zatim opet vodopropusnim i opet vodootpornim. Ovisno o položaju vodonosnika, razlikuju se podzemne i interstratalne podzemne vode (vidi sliku 143).

Slika: 143. Podzemne vode

Vode gornjeg vodonosnog sloja smještene na prvom vodootpornom sloju nazivaju se podzemne vode. Interstratalne vode nalaze se između dva vodootporna sloja. Ovdje voda s površine ulazi samo kroz ona mjesta gdje vodonosnici izlaze na površinu.

Dubina i debljina sloja podzemne vode ovise o geološkoj strukturi teritorija, reljefu i klimi. U hladnim, vlažnim ravnicama podzemne vode mogu istjecati na površinu, što doprinosi stvaranju močvara. Ako je klima vruća i suha, podzemne vode se nalaze na velikim dubinama. Dubina vodostaja može varirati u zavisnosti od godišnjih doba. U Rusiji se u proljeće podzemne vode nalaze bliže površini, a ljeti - dalje od nje.

U poroznim stijenama dubina najveće pustinje na svijetu Sahare nalaze se ogromne rezerve podzemne slatke vode. Ima ih toliko da mogu zadovoljiti potrebe svih zemalja smještenih u pustinji. Međutim, ove vode se nalaze na dubini od 150-200 m od površine.

Podzemne vode često izlaze na površinu, formirajući izvore (izvore, izvore) u reljefnim udubljenjima: doline rijeka, jaruge. Interstratalna voda se proizvodi pomoću posebno izbušenih bušotina. Ponekad voda curi kroz bunar poput fontane. Takve vode nazivaju se arteškim (slika 144).

Slika: 144. Arteške vode

Arteške vode nastaju u konkavnim slojevima stijena. Voda je ovdje pod velikim pritiskom, pa izbija kad se bunar otvori.

Nisu sve podzemne vode svježe. Neki od njih sadrže puno rastvorenih supstanci i gasova. Takve vode se nazivaju mineralne vode. Na velikim dubinama u debljini zemljine kore temperatura raste. Stoga podzemne vode ovdje postaju tople, pa čak i vruće.

Ako su slojevi zemljine kore sastavljeni od lako topljivih stijena (krečnjak, gips, soli), tada podzemne vode u njima ispiru brojne praznine, šupljine i špilje (slika 145). Takav prirodni fenomen, kao i oblici reljefa na površini i u slojevima stijena, nazivaju se kršom.

Slika: 145. Oblici krša

Voda ne stvara samo kraške špilje. Ukrašava ih slikovitim kamenim "skulpturama". Iz kapljica koje proviruju sa stropa špilja, poput ledenica, izrastaju stalaktiti. Od kapi koje padaju na pod pećine, stupovi - stalagmiti - postepeno rastu odozdo. Ovi oblici ponekad izrastaju u pojedinačne stupce.

Pitanja i zadaci

1. Gdje voda ulazi u zemljinu koru?
2. Koje su vrste podzemnih voda.
3. Šta je izvor? Gdje se formira?
4. Gdje nastaju kraške špilje?

Količina podzemne vode premašuje količinu površinske vode na kopnu. Voda u zemljinoj kori ne može biti samo tečna, već i gasovita i ledena. Voda se pretvara u led u zaleđenim stijenama.

Razlog za stvaranje podzemnih voda je prodiranje atmosferskih padavina kroz stene zemljine kore. Postoje stijene koje propuštaju vodu, a postoje one koje je ne propuštaju. Prvi se nazivaju propusnim, a drugi su vodootporni.

Kišnica koja padne na površinu zemlje prodire kroz propusne slojeve sve dok ne naiđe na vodonepropusni sloj. Kao rezultat toga, neposredno iznad vodootpornog sloja, stijene su zasićene vodom i pretvaraju se u vodonosne slojeve.

Vodopropusne stijene su pijesak, šljunak, šljunak, krečnjak, pješčenjak, škriljevac. Ove stijene su ili rastresite ili lomljene. Gline i tvrde stijene u kojima nema pukotina vodootporne su.

Voda teče pod zemljom dok je površina nagnuta - s viših mjesta na niža.

Podzemne vode su podzemne vode i interstratalne. Podzemne vode nalaze se bliže površini zemlje, odmah ispod propusnih slojeva. Interstratalni slojevi nalaze se dublje, između vodootpornih slojeva. Voda dolazi ovdje na mjestima gdje njihovi vodonosnici izlaze na površinu. Na primjer, to se događa u koritima rijeka.

Formiranje vode je dugotrajni proces fizičko-hemijske transformacije koji se događa na različitim dubinama pri različitim temperaturama i pritiscima i uključuje isparavanje i kondenzaciju, kationsku izmjenu između voda i stijena.

Podzemne vode nastaju uglavnom od padavinskih voda koje padaju na površinu zemlje i do određene dubine prodiru (infiltriraju se) u zemlju i od voda iz močvara, rijeka, jezera i rezervoara, koje takođe prodiru u zemlju. Količina vlage koja se na taj način potiskuje u tlo je, prema A.F. Lebedev, 15-20% ukupne količine padavina.

Propusne stijene uključuju grube stijene, šljunak, šljunak, pijesak, lomljene stijene itd. Na vodootporne stijene - masivno-kristalne stijene (granit, porfir, mramor), koje imaju minimum za upijanje vlage i gline.

Ovi potonji, zasićeni vodom, ne dopuštaju joj da prođe u budućnosti. Polupropusne stijene uključuju glinoviti pijesak, les, rastresite pješčenjake, labave lapore itd.

Ovisi o prodiranju vode u tla (vodopropusnost) koja čine zemljinu koru fizička svojstva ova tla. U pogledu vodopropusnosti, tla se dijele u tri glavne skupine: propusna, polupropusna i vodonepropusna ili vodonepropusna.

Uz to, podzemna voda nastaje kondenzacijom vodene pare. Takođe se izdvajaju i maloljetničke podzemne vode.

Infiltraciona podzemna voda nastaje od površinskih voda atmosferskog porijekla. Jedna od njihovih glavnih vrsta hrane je infiltracija ili pronicanje duboko u Zemlju.

Kondenzacijska voda nastaje kao rezultat kondenzacije vodene pare u porama i pukotinama kamenja.

Sedimentne podzemne vode su visoko mineralizovane (slane) podzemne vode u dubokim slojevima sedimentnih stijena. Porijeklo takvih voda, većina istraživača povezuje sa sahranjivanjem voda morske geneze, znatno promijenjenih pod utjecajem pritiska i temperature. Magmatogena podzemna voda koja nastaje direktno iz magme.

U procesu kristalizacije magme i stvaranja magmatskih stijena voda se istiskuje, duž rasjeda i tektonskih pukotina, ona se podiže, ulazi u zemljinu koru i mjestimice izlazi na površinu. Količina magmatogenih voda je beznačajna.

Za mnoge dijelove svijeta infiltracija je glavni oblik formiranja podzemnih voda. Međutim, postoji i drugi način njihovog nastanka - zbog kondenzacije vodene pare u stijenama.

U toploj sezoni elastičnost vodene pare u zraku je veća nego u sloju tla i ispod stijena. Zbog toga atmosferska vodena para neprekidno ulazi u tlo i spušta se do sloja konstantnih temperatura smještenih na različitim dubinama - od jednog do nekoliko desetina metara od zemljine površine.

U ovom sloju kretanje zračne pare zaustavlja se zbog povećanja elastičnosti vodene pare s porastom temperature u dubinama Zemlje. Kao rezultat, suprotan protok vodene pare nastaje iz dubina Zemlje prema gore - do sloja stalnih temperatura.

U pojasu konstantnih temperatura, kao rezultat sudara dva mlaza vodene pare, oni se kondenzuju stvaranjem podzemne vode. Takva kondenzaciona voda je od velike važnosti u pustinjama, polupustinjama i suvim stepama. U vrućim sezonama jedini je izvor vlage za vegetaciju. Na isti način, glavne rezerve podzemne vode nastale su u planinskim predjelima zapadnog Sibira.

Obje metode formiranja podzemne vode - infiltracijom i kondenzacijom atmosferske vodene pare u stijenama - glavni su načini akumulacije podzemne vode. Vode za infiltraciju i kondenzaciju zovu se vandozne vode (od latinskog "vadare" - ići, kretati se). Te vode nastaju iz atmosferske vlage i sudjeluju u općem ciklusu vode u prirodi.

Procesi formiranja hemijskog sastava podzemnih voda.

Proces formiranja hemijskog sastava podzemnih voda složen je i raznolik prirodni proces koji određuje hemijski sastav podzemne vode u svakoj tački. P. f. x. od. n. u. je faza opšte migracije hemijski elementi u zemljinoj kori koja sekvencijalno pokriva:

1) stupanj preraspodjele hemijskih elemenata i promjena oblika njihovih spojeva, kako tokom formiranja izvora mineralizacije, tako i tokom njihovog kasnijeg postojanja u geološkoj historiji, kao i preraspodjela u vodi topivih spojeva (minerala) i jona kompleks soli;

2) faza tranzicije kompleksa mineralizacije podzemnih voda iz izvora mineralizacije u vodu;

• 3) stadijum migracije elemenata u podzemnim vodama;
• 4) stadijum padavina mineralizacijskih komponenata iz podzemnih voda.

Rastvaranje - važan, raširen postupak u kojem cijela stijena prelazi u otopinu (na primjer, otapanje halitina NaCL). Otapanje se nastavlja sve dok voda ne dostigne granicu zasićenja.

Rastvorljivost natrijumove i kalijumove soli raste s porastom temperature, a kalcijum (sulfat) opada, odnosno hladne vode su kalcijum, a vruće - natrijum.

Ispiranje stijene sastoji se u tome što ne prolazi sva stijena u otopinu, već samo njen topljivi dio. Na primjer, voda uklanja kalcijev karbonat iz glinenih krečnjaka, stvarajući praznine.

Razmjena reakcije (izmjenjivačka adsorpcija) je da neki kationi sadržani u podzemnoj vodi istiskuju adsorbirane katione na njezinu površinu iz stijene. CaSO 4 + 2Na + \u003d Na 2 SO 4 + Ca 2+.

Mikrobiološka procesi, zbog vitalne aktivnosti organizama. Za plitke podzemne vode aerobne sumporne bakterije su od velike važnosti, oksidirajući sumporovodik i sumpor u sumpornu kiselinu.

Kao rezultat, vode su obogaćene sulfatima, što povećava njihovu agresivnost i tvrdoću. U nekim dubokim horizontima arteških voda česte su anaerobne bakterije - odsumporavajući mikrobi i denitrificirajući mikrobi.

Miješanje razni vrste vode. Primjer: rasjedi su staze po kojima duboke vode ulaze u gornje slojeve, au vodama riječnih dolina često se obnavljaju zatvorene vode. Tako nastaju mješavine različitih vrsta podzemnih voda.

Naišao sam na članak s teorijama o podrijetlu podzemnih voda. Bili su dovoljno obrazloženi da se složim sa svakim. Nakon njihove analize, napravio sam listu uslova neophodnih za formiranje podzemnih potoka različite vrste.

Uslovi za formiranje podzemnih voda

Spisak potrebnih komponenata za stvaranje vode:

1. Prisustvo atmosferskih padavina, kao i različitih rezervoara i stena koje imaju sposobnost prolaska vode (teorija infiltracije).
2. Zrak u kojem je koncentrirana vodena para (teorija kondenzacije).
3. Akumulacija sedimentnih stijena, u čijoj su debljini morske vode zakopane u različitom stanju (sedimentne vode).
4. Prisustvo plinovitih tvari koje se oslobađaju tijekom hlađenja magme (teorija juvenila).
5. Prisustvo kanala za navodnjavanje (umjetno).
6. Akumulacija mineralnih masa koje sadrže gasno-tečne elemente ili kristalizacionu vodu. Temperatura i pritisak izazivaju dehidraciju (metamorfogene vode).

Lično vjerujem da je lavovski udio podzemne vode ipak proizašao iz taloga koji se provlači i nakuplja u slojevima tla. U ovom su slučaju svojstva osnovnih stijena važna. Dakle, drobljeni kamen, pijesak, šljunak savršeno prolaze vodu. Oni su propusni. Ali glina, mramor i granit ne mogu se pohvaliti takvim mogućnostima, pa su ih nazvali vodootpornim. Međutim, moguće je razlikovati još jednu skupinu lako topivih stijena, koje se jednostavno isperu vodenim tokovima, stvarajući pukotine, praznine. Primjeri su gips i soli.

Vrste podzemnih voda

Kao što je već postalo jasno, izvori vode su padavine i vodena para. Druga komponenta ovog mehanizma formiranja protoka je tlo koje ima raznoliku slojevitu strukturu. Određuje uslove (položaj) pojave podzemnih voda.

Stoga se razlikuju tri vrste vodonosnika:

• zemljana voda koja je koncentrirana u najgornjem sloju tla;
• podzemne vode, koje se nalaze nakon gornje zone aeracije na vodootpornom sloju;
• interstratalno, teče u uvjetima stezanja dva sloja vodootpornih stijena.

Neki dan sam kupio običnu bocu mineralne vode. Odlučivši pročitati o njegovom porijeklu na etiketi, pronašao sam natpis koji kaže da se ta voda prolila iz podzemnog izvora. Bila sam jako zainteresirana za temu podzemnih voda i njihovo porijeklo. Pa ...

Kako se formira podzemna voda

Vrijedno je započeti s onim što su podzemne vode. U osnovi, to su vode koje se nalaze u slojevima stijena. Istovremeno mogu biti i u tečnom i u čvrstom i u plinovitom stanju.

Ali kada govorimo o podzemnoj vodi, mislimo na njen tečni tip. Raspoređeni su vrlo neravnomjerno. U najdubljim slojevima, koji nastaju od posebno gustih stijena (stvorenih magmatskim i metamorfnim procesima), praktično nema vlage.

Glavni dio vode leži upravo u površinskim slojevima čije se stijene odlikuju sedimentnim porijeklom.

No, vratimo se na temu formiranja podzemnih voda. To se može dogoditi na više načina.

Glavnom metodom smatra se istjecanje vlage s površine. Taj se proces naziva „infiltracija“. Ovdje se podzemne vode obogaćuju ne samo padavinama, već i svim rezervoarima površinske vode. Štoviše, količina vlage izravno ovisi o vrsti tla.

Drugom metodom možemo se nazvati taloženje vodene pare koja se javlja u prazninama stijena. Ovo je prilično dug proces.

Vrste podzemnih voda

Stvaranje podzemne vode možemo nazvati stalnim i beskrajnim procesom. Zbog toga se takve vode smatraju neiscrpnim resursom.

Ali vrste podzemnih voda zaslužuju posebno spominjanje. Tri su glavna:

• gornja voda. Leži najbliže površini tla. Ova vrsta vode je nestabilna, lako može ispariti za vrijeme suše;
• tlo. Razlikuju se u stabilnosti punjenja, ovo je "glavni tip" podzemne vode. Na njihovu količinu utječu mnogi faktori;
• i arteški. Oni su "pritisak". Pod pritiskom su i često zauzimaju velike površine.

Treba napomenuti da su arteške vode klasificirane kao minerali. Svi moramo zapamtiti važnost njihovog očuvanja.