Подземные воды, их характеристика

Подземные воды по происхождению могут быть экзогенными (их источник – водные объекты на поверхности суши и влага атмосферы), так и эндогенными (их источник – недра земли).

Экзогенные подземные воды попадают в горные породы либо при процессах просачивания (инфильтрации) поверхностных вод и конденсации водяного пара, либо в результате седиментации (осадконакопления).

Эндогенные подземные воды образуются в горных породах в результате дегидратации минералов или поступают из магматических очагов, в частности в районах современного вулканизма.

По характеру вмещающих воду грунтов подземные воды подразделяют на

- поровые, залегающие в рыхлых пористых грунтах;

- пластовые, залегающие в пластах осадочных горных пород;

- трещинные, залегающие в плотных, но трещиноватых осадочных, магматических и метаморфических горных породах;

- трещинно-жильные, залегающие в отдельных тектонических трещинах.

По гидравлическим условиям подземные воды подразделяют на:

- напорные (артезианские и глубинные)

- безнапорные (грунтовые).

По температуре подземные воды делятся на:

исключительно холодные (ниже 0),

весьма холодные (4-20),

теплые (20-37),

горячие (37-42),

весьма горячие (42-100),

исключительно горячие (более 100).

По минерализации подземные воды делят на:

пресные (до 1%),

солоноватые (1-25%),

соленые (25-50%),

рассолы (более 50%).

По характеру залегания делятся на:

подземные воды суши и подземные воды под океанами и морями.

 

 

ОПОЛЗНИ

 

Оползни - скользящее смещение масс горных пород вниз по склону под влиянием силы тяжести.

О. возникают в каком-либо участке склона или откоса вследствие нарушения равновесия пород, вызванного:

- увеличением крутизны склона в результате подмыва водой;

- ослаблением прочности пород при выветривании или переувлажнении осадками и подземными водами;

- воздействием сейсмических толчков;

- строительной и хозяйственной деятельностью, проводимой без учёта геологических условий местности (разрушение склонов дорожными выемками, чрезмерный полив садов и огородов, расположенных на склонах, и т.п.).

Наиболее часто О. возникают на склонах, сложенных чередующимися водоупорными (глинистыми) и водоносными породами (например, песчано-гравийными, трещиноватыми известняковыми).

Развитию О. способствует такое залегание, когда слои расположены с наклоном в сторону склона или в этом же направлении пересечены трещинами. В сильно увлажнённых глинистых породах О. приобретает форму потока. В плане О. часто имеет форму полукольца, образуя понижение в склоне, называется оползневым цирком.

О. наносят большой ущерб с.-х. угодьям, промышленным предприятиям, населённым пунктам и т.д. Для борьбы с О. применяются берегоукрепительные и дренажные сооружения, производится закрепление склонов вбитыми сваями, насаждением растительности и т.п.

Главный показатель оценки оползня - это его объем, измеряемый кубометрами. А измерив длину, ширину и высоту оползня, подсчитав его объем, легко определить и его массу в тоннах, вероятнее всего, в тысячах и сотнях тысяч тонн.

Малыми считаются оползни объемом до 10 тыс. куб. м, средними - 10-100 тыс. куб. м, крупными 100-1000 тыс. куб. м, а свыше миллиона куб. м - очень крупными.

 

Скорость движения	Оценка движения
3 м/с	Исключительно быстрое
0,3 м/мин	Очень быстрое
1,5 м/сутки	Быстрое
1,5 м/месяц	Умеренное
1,5 м/год	Очень медленное
0,06 м/год	Исключительно медленное

 

КАРСТ

Карст – это совокупность геологических процессов, обусловленных растворением и размывом горных пород движущимися водами, и ведущих к образованию отрицательных форм рельефа на поверхности Земли и различных пустот на глубине.

Среди водорастворимых горных пород можно назвать каменную и калийную соли, гипс, карбонатные породы (известняк). Хотя легче всего растворяются соли и гипс, но карстовые формы чаще всего связаны с гораздо шире распространенными карбонатными породами.

Карстовые формы подразделяются на поверхностные (открытые) и подземные (закрытые).

Вначале развивается поверхностный карст, мельчайшие формы которого называются карры – это борозды, рытвины и разной формы углубления, возникшие на обнажающейся поверхности растворимых горных пород.

Карры образуются под действием атмосферных осадков. Поскольку карбонатные породы в большей или меньшей степени трещиноваты, разрастание карров сопровождается размывом и расширением трещин. Так образуются поноры – наклонные или вертикальные колодцы, по которым поверхностные воды уходят под землю. Дальнейшее развитие этих процессов ведет к возникновению карстовых воронок – обширных углублений, диаметром до 100 метров и больше, и глубиной до 20 метров. Если воронка образовалась благодаря слиянию карров и расширению верхней части понор, то склоны воронки будут пологими. При образовании карстовой воронки в результате обрушения свода подземной карстовой пустоты, склоны могут достигать значительной крутизны. Разрастание карстовых воронок или обрушение кровли крупной карстовой полости ведет к формированию карстовых котловин и польев,имеющих вид замкнутых понижений с плоским дном и крутыми склонами, высотой до нескольких сот метров. Расширение и углубление понор и трещин влечет образование карстовых колодцев, шахт и пропастей – наклонных или вертикальных форм, глубиной до километра и более. В результате поверхностного карста русло реки может нырнуть в понор или трещину – возникают слепые долины рек. Развитие подземного карста начинается, когда формы открытого карста позволят поверхностным водам проникать под землю, растворяя породы, перекрытые слоями нерастворимых отложений.

Крупнейшими из подземных форм являются карстовые пещеры, возникающие как в горах, так и на равнинах. Пещеры представляют собой системы соединяющихся друг с другом наклонных и горизонтальных туннелей, часто располагающихся на нескольких вертикальных уровнях. В лабиринтах переходов из-за растворения, размыва пород или обрушения кровли образуются гигантские по площади и высоте залы (гроты).

Аккумулятивная работа подземных вод в карстовых районах проявляется, в первую очередь, в образовании всевозможных натечных форм.Выпавшие на поверхность атмосферные осадки содержат много растворенного углекислого газа, поэтому, просачиваясь по трещинам, легко растворяют известняки и насыщаются бикарбонатом. После выхода воды на стенки или потолок пещеры, часть углекислоты испаряется, и бикарбонат переходит в карбонат кальция. Последний частично выпадает в осадок, давая начало образованию сталактитов, занавесей, фестонов и других форм, свисающих со свода пещеры.

Остатки карбоната кальция выделяются из упавшей капли воды на полу пещеры. Тогда снизу вверх идет рост сталагмитов.

Если сталактит срастается со сталагмитом, то возникает сталагнат, или колонна. Кроме того, на дне пещер или в местах выхода на поверхность источников, берущих начало в карстующихся породах, накапливаются пористые, губчатые известковые туфы (травертины).

В областях древнего карста на дне воронок и пещер накапливаются нерастворимые глинистые остатки карбонатов, обогащенные красноцветными гидроокислами железа и алюминия. Такие плодородные образования называют «терра-росса» (красная земля). На дне пещер встречаются отложения пещерных рек и озер, а также обвально-осыпные отложения.В холодном климате возможно образование ледяных натечных форм в пещерах.

С деятельностью гипертермальных подземных вод связано накопление кремнистых туфов (гейзеритов), месторождений некоторых цветных металлов.

 

 

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЛЬДОВ

Ледник – природное скопление движущегося льда территории суши. Ледниками занято более 11% площади суши Земли. Возникают они благодаря скоплению и последующей трансформации снега. Такие преобразования идут длительное время за счет следующих процессов: скопление и уплотнение снега; промачивание снега талыми водами, уплотнение и промерзание; сублимация (сухая возгонка льда и новая кристаллизация водяного пара).

Разрушительная работа ледников называется экзарацией. Онаосуществляется за счет воздействия на горные породы как самого льда, так и переносимых ледником обломков. Огромное значение при этом играют процессы морозного выветривания и эрозионной деятельности талых вод. Процесс разрушения горных пород — ледниковая эрозия, или экзарация(выпахивание), — проявляется одновременно с образованием ледников. В области питания ледников она выражается в образовании каров и выработке альпийского рельефа, в области стока — в выработке характерного ледникового ландшафта.

 

Давление ледника и активное морозное выветривание в области питания ведут к дроблению пород. Обломки вмерзают в днище ледника и начинают вместе с ним перемещаться, царапая подстилающие породы. Так образуются ледниковые шрамы, указывающие направление движения ледника. Продолжающийся вынос обломков из области питания ведет к образованию кара – кресло-образного углубления на горном склоне.

Ледник вырабатывает не только поперечный, но и продольный профиль, переуглубляя на некоторых участках дно долины. Переуглубление наиболее интенсивно на участках с увеличенной мощностью льда (при слиянии ледников, в узких частях долин, на их поворотах и пр.), а также там, где обнажены мягкие породы или усиливается сопротивление ложа долины движению льда (например, на участках резкого уменьшения уклона долины). В таких местах образуются котловины выпахивания, ограниченные в нижнем по течению льда конце выступом коренных пород, который называется ригелем.

В результате роста или слияния каров возникают ледниковые цирки – обширные, подобные амфитеатрам впадины, окруженные крутыми склонами.

Если кары или цирки опоясывают горную вершину, то она приобретает заостренную, с крутыми склонами форму, подобную обелиску. Такие горные вершины в областях оледенения называются пирамидальными.

Транспортная работа ледников заключается в переносе обломков самого разного размера: от глинистых частиц до глыб. Благодаря трению и морозному выветриванию форма и размеры переносимых частиц постепенно изменяются. Совокупность обломков, переносимых или отложенных ледником называется мореной.

Ледниковая аккумуляция происходит по мере движения, а наиболее активно – при остановке и таянии ледника.

 

МОРЯ И ОКЕАНЫ

Океан - крупнейший водный объект, составляющая часть Мирового океана, расположенный среди материков, обладающий системой циркуляции вод и другими специфическими особенностями.

Море - часть Мирового океана, более или менее обособленная сушей или возвышениями подводного рельефа и отличающаяся от открытой части океана главным образом гидрологическим, метеорологическим и климатическим режимом.

Отличительные черты Моря обусловлены окраинным положением в океане (что определяет значительное воздействие на них суши) и ограниченностью связи с его открытой частью (что сказывается главным образом на замедлении водообмена). Условно Морем называется также некоторые открытые части океанов, как, например, Саргассово море в северной части Атлантического океана и Филиппинское море в западной части Тихого океана. Некоторые озёра — Аральское, Мёртвое — называются Морями, а некоторые Моря — заливами (Гудзонов, Мексиканский, Персидский и др.).

Разнообразие характеристик Моря весьма затрудняет их классификацию.

По степени обособленности и особенностям гидрологического режима Моря подразделяются на 3 группы:

· внутренние моря (средиземные моря и полузамкнутые моря),

· окраинные моря

· и межостровные моря.

Моря и океаны занимают около 361 млн.км2. (70% всей земной поверхности). Общий объем воды в 10 раз больше объема суши, возвышающейся над уровнем воды, которая составляет 1370 млн. км2.

Вода находится в непрерывном движении и поэтому выполняет большую разрушительную и созидательную работу. На протяжении истории развития земной коры моря и океаны не раз меняли свои границы. Почти вся поверхность современной суши неоднократно заливалась их водами. На дне морей и океанов накапливались мощные толщи осадков.

Геологическая деятельность моря главным образом сводится к разрушению горных пород берегов и дна, переносу обломков материала и отложению осадков, из которых впоследствии образуются осадочные горные породы морского происхождения.

Разрушительная деятельность моря заключается в разрушении берегов и дна и называется абразией, которая более всего проявляется у обрывистых берегов при больших прибрежных глубинах. Это обусловлено большой высотой волн и большим их давлением. Усиливает разрушительную деятельность содержащийся в морской воде обломочный материал и пузырьки воздуха, которые лопаются и возникает перепад давлений в десятки раз превышающие абразию.

Под действием морских прибоев берег постепенно отодвигается и на его месте (на глубине 0 – 20 м) образуется ровная площадка – волноприбойная или абразионная терраса, ширина которой может быть > 9 км, уклон ~ 1°.

Если уровень моря долгое время остается постоянным, то крутой берег постепенно отступает и между ним и абразионной террасой возникает валунно – галечный пляж.

Берег из абразионного становится аккумулятивным. Берега интенсивно разрушаются при трансгрессии (наступлении) моря и превращаются, выходя из – под уровня воды, в морскую террасу при регрессии (отступлении) моря. Примеры: берега Норвегии и Новой Земли. Абразии не происходит при быстрых непрерывных поднятиях и на пологих берегах.

Разрушению берегов способствует также морские приливы и отливы, морские течения (Гольфстрим). Морская вода переносит вещества в коллоидном, растворенном состоянии и в виде механических взвесей. Более грубый материал она волочит по дну.

Различают 2 вида перемещения рыхлого материала: поперечное (перпендикулярно линии берега) и продольное (параллельно береговой линии).

Созидательная деятельность моря. В области шельфа обломочный материал откладывается как у самого берега в волноприбойной полосе, так и вдали от него. Береговые валы сложены на крутых берегах крупнообломочным материалом, на пологих – среднеобломочным