Ершов В.в. Основы Геологии
Давыдочкин А.Н. Основы геологии, минералогии и петрографии.
Добровольский В.В. Геология: минералогия, динамическая геология, петрография.
Основы геологии (общая геология с элементами кристаллогра фессор В.В. Ершов, старший. Основы обогащения полезных. Основы горнопромышленной геологии. Литература Ершов В.В. Основы геологии. Cпільнота фахівців-екологів 'Промислова екологія'. Основы геологии: Учебник для вузов. Ершов В.В., Новиков А.А., Попов Г.В. Основы геологии.–.
/– М.: “Владос”, 2004. Основы геологии. Ершов, А.А Новиков, Г.Б. – М.: Недра, 1986. Кейльман Г.А. Основы геологии.
Кейльман, В.Б. Болтырев – М.: Недра, 1991. Короновский Н.В.
Основы геологии. Короновский, А.Ф. Кратенко Л.Я. Обшая геология. – Днепропетровск.: НГУ, 2003. Павлинов В.Н. Пособие к лабораторным занятиям по курсу общей геологии.
Павлинов, Д.С. Кизельватер, К.М. – М.: Недра, 1991. Основы геологии. Панюков, З.Г.
– М.: Недра, 1968. Содержание ВВЕДЕНИЕ3 1. ОСНОВЫ МИНЕРАЛОГИИ.5 1.1 Методы изучения минералов.6 1.1.1 Полевые методы.6 1.1.2 Лабораторные методы.6 1.2 Кларки химических элементов.7 1.3 Физические свойства минералов.8 1.4 Морфология минеральных агрегатов.11 1.5 Классификация минералов.13 2. ОСНОВЫ ПАЛЕОНТОЛОГИИ.55 7.1 Происхождение жизни на Земле.55 7.2 История развития органического мира.57 8. ИСТОРИЧЕСКАЯ ГЕОЛОГИЯ.61 8.1 Стадии изучения Земли61 8.2 Возраст Земли61 8.3 Восстановление условий образования осадочных горных пород.65 8.4 Современная структура земной коры и ее историческое развитие67 8.5 Основные черты развития древних платформ и геосинклинальных поясов.68 8.6 Понятие о структурах морей и океанов.72 9. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ СЪЕМКА И ЕЕ МЕТОДЫ.73 9.1 Задачи геологической съемки.73 9.2 Типы геологических карт.75 9.3 Составление геологического разреза по геологической карте.76 10.
^ Контрольные вопросы: 1. Пересилите направление использования подземных вод. А) использования в питьевых целях б) в промышленность в) использование в сельском хозяйстве. На какой глубине залегают подземные воды в городе Алмалык? В вертикальном разрезе как выгладят водоносные горизонты? Как происходит искусственная разгрузка подземных вод?
Литературы: 1. «Общая геология».
«Общая геология». «Основы геологии». «Общая геология».
«Основы геологии». Лекция №24 О химическом составе подземных вод. План. Методы выражения химизма. Процессы определяющие хим.
Оценка пригодности подземных вод. Оценка агрессивных свойств подземных вод. Ключевые слова: Закон фильтрации, градиент напора, пьезометрическая поверхность, поток воды, коэффициент фильтрации, скорость фильтрации, водопроницаемость, депрессионная кривая, скважина, дренажное сооружение. Химический состав подземных вод в значительной степени зависит от их температуры, изменяющий растворимость в воде различных солей и газов. Температура воды колеблется от нескольких градусов в полярных областях и высокогорных районах до 100 оС и более в районах молодой вулканической деятельности. С глубиной температура воды, как и горных пород, повышается. Для питьевых целей наиболее приятна вода с температурой 7-11 оС, для поливов применяют воду температурой не ниже 14-17 оС.
Температура воды в скважинах измеряют электрическими термометрами. Воду считают универсальным растворителем. По видимому, в природных водах содержатся все элементы периодической системы Менделеева. В настоящее время в воде обнаружено более 60 элементов. В подземных водах находятся растворимые вещества, диссоцированные на ионы, коллоидные частицы, газы, макроорганизмы. Эти компоненты поступают в подземные воды из горных пород, атмосферы и с поверхностными водами. Химический состав воды устанавливают путём анализа проб, отобранных из скважин родников.
Тип химического состава подземных вод зависит от содержания ионов кальция, магния, натрия, хлора, сульфатного, гидрокарбонатного и др. Кроме содержания этих ионов и массовой концентрации сухого остатка в природе, при анализе определяют водородный показатель воды, её жёсткость, агрессивность, а в некоторых случаях – содержания железов, коллоидов, газов, микрокомпонентов, органических веществ, бактериологический состав и т.д. Кальция в подземных водах мало вследствие слабой растворимости карбоната кальция. Кальций способен к катионному обмену. Невелико также и содержание магния. Соединения натрия легко растворимы. Натрий участвует в катионовом обмене, преобладает в водах повышенной минерализации.
Калий в подземных водах составляет 4-10% количества натрия. Соединения хлора легко растворимы, в большинстве минерализованных вод он является основным анионом.
Содержание его измеряется пропорционально изменению общей минерализации воды. Довольно широко распространен в подземных водах сульфатный ион. Его соединения в почве (NA 2SO 4, MgSO 4 и др.), как и соединения хлора (NaCl, MgCl 2), токсичны для сельскохозяйственных растений. Гидрокарбонатный и карбонатный ионы чаще всего связаны кальцием и магнием, слаборастворимы, поэтому встречаются только в пресных водах. Из коллоидов следует назвать соединения железа.
При наличии железа в воде развивается деятельность железистых бактерий, приводящих при 6-10 мг/л и более в закупорке фильтров скважин и закрытых дрем. О химическом свойстве воды судят по следующим показателям: минерализация = сумме минеральных веществ, полученных при химическом анализе, выражаемой в миллиграммах на литр или граммах на килограмм ( мг/л или г/кг); массой концентрации сухого остатка в природе = общей массе веществ, полученной после выпаривания профильтрованной воды и последующего высушивания осадка, выражаемой в миллиграммах на литр или граммах на килограмм (мг/л или г/кг). Массивная концентрация сухого остатка в природных водах изменяется от нескольких десятков миллиграммов до нескольких сотен граммов на литр (предел 650 г/л).
По массовой концентрации сухого остатка (мг/л) воды подразделяют на следующие группы: 1) сверхпресные – до 200 2) пресные – 200-100 3) слабосолоноватые – 1000-3000 4) сильносолоноватые – 3000-10000 5) солёные – 10000 – 35000 6) рассола – более 35000. Пресные воды преимущественно гидрокарбонатного или сульфатного – гидрокарбонатного состава, слабосолоноватые – гидрокарбонатно – сульфатного, солёные – сульфатно – хлоридные или хлоридного, сильносолоноватые – сульфатного или хлоридно – сульфатного, сильно солёные и рассолы – преимущественно хлоридного, но иногда могут быть и сульфатно – хлоридного, а иногда сульфатного состава.
Минерализация – один из основных показателей при оценке качества подземных вод. ^ Водородный показатель ( pH ) – характеризует активность или концентрацию ионов водорода в растворах; численно он равен отрицательному десятичному логарифму активности или концентрации ионов водорода. От содержания ионов водорода и гидроксила зависят соответственно кислотные и основные свойства воды.
В химически чистой воде они содержатся в равных количествах, поэтому такая вода нейтральна, ей соответствует концентрация ионов водорода 10 -7 г/л. Для нейтральной воды рН = 7; при рН воды кислые; если рН больше 7, воды щелочные, при рН больше 10,3 воды называют высокощелочными. Щелочные грунтовые воды, связаны с натрием, при неглубоком залегании уровня могут вызывать в аридных областях содовое засоление почв, наиболее вредное для растений. Концентрацию водородных ионов определяют на месте отбора пробы обычно колометрическим способом. Он основан на использовании индикаторов, которые изменяют окраску в зависимости от рН. ^ Жёсткость воды обусловлена наличием ионов кальция и магния. Жёсткость бывает следующих видов: общая сумма как карбонатной соли Са(НСО 3) 2 и Mg(НСО 3) 2 и некарбонатной соли СаSО 4, MgSО 4, СаСl 2 и MgCL 2, временная или устранённая, бикарбонаты кальция и магния, переходящие при кипячении в слаборастворимые карбонаты и выпадающие в осадок.
Разность между общей и устранимой жёсткостью соответствует постоянная жёсткость. По ГОСТУ жёсткость воды выражают в миллиграммах эквивалентах Са 2+ и Mg 2+ на 1л воды. Один мг/эквивалент жёсткости соответствует содержанию 20,04 мг/л Са 2+ и 12,6 мг/л Mg 2+. По жёсткости воды делятся на следующие группы: 1) очень мягкая – до 1,5 мг.экв/л 2) мягкая – 1,51 – 3,0 мг.экв/л 3) умерено жёсткая – 3,01-6,0 мг.экв/л 4) жёсткая – 6,01 – 9,0 мг.экв/л 5) очень жёсткая – более 9,0 мг.экв/л При необходимости жёсткую воду соответствующей обработкой смягчают до нужных пределов. Существует несколько форм выражения анализа воды: ионная, эквивалентная, процентно-эквивалентная. При ионной форме содержание ионов приводят в граммах или миллиграммах на литр (г/л, мг/л). Эквивалентная форма позволяет судить о возможных сочетаниях катионов и анионов, чтобы выдержать содержание иона в данной форме, необходимо массовое содержание (мг/л) этого иона разделить на его эквивалентную массу или умножить на пересчётный коэффициент – величину, обратную эквивалентной массе.
Окончательный результат выражают в миллиграмм. эквивалентах на литр (мг.экв/л). Сумма эквивалентных единиц катионов и анионов равна.
При процентно – эквивалентной форме содержания, ионов, взятое в эквивалентах, выражают в процентах от суммы катионов и анионов, принимая каждую за 100%. Эта формула удобна для сопоставления вод различной минерализации и выявления соотношений ионов.
Наглядной формой записи результатов анализа является формула Куркова. Слева от черты указывают общую минерализацию воды (г/л) с индексом М, в числители – ионы, содержание которых превышает 10% эквивалентов. (в процент – эквивалентах в убывающем порядке), в знаменатели – главные катионы в том же порядке, например: М 50,72 С L 6 SO 4 33 (Na + K) 80Mg 17 Химический состав подземных вод, особенно грунтовых, изменчив во времени. Результаты определения его графически изображают в виде гидрохимических карт, профилей, графиков, характеризующих минерализацию воды, содержание отдельных ионов, типы воды и т.д.
^ Химический состав подземных вод формируется под влиянием следующих факторов: выщелачивание почв и горных пород и полного растворения минералов и пород; концентрирование солей из природных растворов при изменении термодинамических условий; коллоидно – химических процессов (обмен катионов в поглощающем комплексе почв и глинистых пород: Са 2+ на Na + и Na + на Са 2+ ), а также диффузии и микробиологических процессов, смещения вод различного происхождения. Эти процессы зависят от климатических, геологических гидродинамических и других условий. Большую роль в формировании химического состава подземных вод и играет состав осадков и поверхностных вод, питающих п Изменение химического состава источников питания подземных вод при поступлении их в горные породы начинается с процессов растворения.
Растворение минералов и горных пород подземной водой происходит в соответствии с их растворимостью и концентрацией насыщения. Растворимость, изменяющаяся в широких пределах, зависит от температуры и содержания других солей. Растворимость, например, Na 2CO 3 при увеличении температуры 0 до 60 оС возрастает более чем в 6 раз, Na 2SO 4 - в 9 раз. Напротив растворимость СаСО 3 и MgCO 3 с повышением температуры значительно уменьшается. Растворимость СаSO 4 в присутствии NaCl возрастает в 4 раза.
При наличии в воде углекислого газа значительно возрастает растворимость карбонатов. В результате испарения в аридных областях не только увеличивает минерализацию грунтовых вод, но и изменяет тип химического состава.
Вследствие выпадения из раствора менее растворимых карбонатных солей и за ними сульфатных в составе воды превалируют легкорастворимые хлориды. Этим объясняется в пустынях и полупустынях сульфатно-хлоридных и хлоридных грунтовых вод высокой минерализации. В степной зоне, где испаряемость меньше превышает осадки, чем в пустыне, грунтовые воды преимущественно слабоминерализованные, сульфатные и хлоридно-сульфатные. С влиянием гидродинамических условий связано и повышение минерализации подземных вод от области питания к области разгрузки вследствие выщелачивания и растворения или на своём пути заключённых в породах солей, а также испарения грунтовых вод (в аридных районах). Водоносные породы, через которые движется вода, не только «отдают» воде соли, растворяясь и выщелачиваясь, но и изменяют состав солей в воде под влиянием адсорбции и катионного обмена между солями, содержащимися в воде, и солями, входящими в поглощающий комплекс пород. Этот обмен протекает между Са 2+ и Nа +.
Наибольшее значение рассматриваемые процессы имеют в глинистых породах и в условиях неустойчивого водного режима, при резких изменениях минерализации подземных вод. ^ По требованиям действующегонорматива (ГОСТ) к качеству питьевой воды централизованного хозяйственного -питьевого водоснабжения массовая концентрация сухого остатка должна составлять 1000 мг/л предельное содержание хлоридов (Сl -)-350мг/л, сульфатов (SO 2- 4)-500 мг/л, железо (Fe 2+, Fe 3+) – 0,3мг/л, марганца (Mn 2+)-0,1 мг/л, меди (Сu 2+)-1,0, цинка (Zn 2+)-5,0, остаточного алюминия (Al 3+)-0,5, иксаметофосфата (РО 3- 4)-3,5, триполифосфата (РО 3- 4)-3,5 мг/л. По согласованию с органми государственной санитарно -эпидемиологической службы массовая концентрация сухого остатка допускается до 1500 мг/л, железо – до 1 мг/л. Общая жёсткость воды не должна превышать 7 мг.экв/л. Водородный показатель рН 6,5-8,5. ^ При определённом химическом и газовом составе подземная вода может разрушительно действовать на бетон и металлы – это свойство называется анрессивностью.
Агрессивность выщелачивания проявляется в растворении карбоната кальция, входящего в состав бетона. Эта агрессивность возможна при малом содержании в воде НСО - 3 (0,4-1,5 мг.экв/л). В такой воде равновесной свободной углекислоты СО 2 значительно меньше, чем НСО - 3, и избыток СО 2 растворяет СаСО 3. ^ Углекислотная активностьобусловлена действием на бетон агрессивной СО 2. Опасное содержание её в воде устанавливают в зависимости от кол-ва НСО 3, минерализации воды и от условий, в которых возможно проявление агрессивности (коэффициент фильтрации, напор, сорт цемента и т.д.).
При наиболее опасных условий максимально допустимое содержание агрессивной СО 2 составляет 3 мг/л, при наименее опасных 8,3 мг/л. ^ Общекислотная агрессивность, характерна для кислых вод, зависит от содержания свободных водородных ионов. Этот вид агрессии возможен при рН 5,0-6,8. Сульфатная агрессивность обусловлена взаимодействием сульфатов, растворённых в воде, с карбонатом кальция бетона. В результате образуется СаSO 4, 2Н 2О и 3СаО.Al 2O 3. 3CaSO 4 и Н 2О. Образование этих солей в порах бетона сопровождается резким увеличением их объёма, что приводит к разрушению бетона.
При сульфатостойких цементах агрессивность возможна, если в воде SO 2- 4 содержится более 400 мг/л, при обычных цементах – более 250мг/л. Контрольные вопросы: 1. Как изменяется химизм подземных вод при флотации? Почему подземные воды (неглубокого залегания) часто не пригодны для питья? Как определяются типы подземных вод по минерализации? Почему появляются белые пятна на стенах домов где утечка воды из водопроводных труб?
Почему в чайниках часто скапливается бело-жёлтый осадок? Почему грунтовые воды часто не пригодны чем артезианские? Подземные воды. Как влияют на карбонатные породы? Какие требования предъявляются к питьевым водам?
Каковы агрессивные свойства воды? Литературы: 1. «Общая геология». «Общая геология». «Основы геологии».
Сколько Лет Путину В В
«Общая геология». «Основы геологии». Лекция №25 Грунтовые воды, условия их образования. План:. Условные образования. Потоки, бассейны грунтовых вод. Зональность.
Распространение Ключевые слова: Растворимость, температура, термометры, родники, анализы, сульфатный, гидрокарбонатный, ионы, жесткость, микрокомпоненты, коллоиды, водородный показатель, бактериологический, концентрация сухого остатка, кислотные свойства, засоление, мягкая вода, диффузия, адсорбция, углекислотная агрессивность. Грунтовые воды широко распространены во всех климатических условиях, где температурный режим атмосферы и верхних условиях, где температурный режим атмосферы и верхних слоёв породы допускает накопление воды в жидкой фазе. Они являются первым от поверхности земли постоянным водоносным горизонтом. Грунтовые воды имеют большое значение в сельском хозяйстве. Около 80% сельских населённых пунктов используют для водоснабжения грунтовые воды. Их значение особенно возрастая в засушливых районах, бедных поверхностной водой и часто их используют для орошения. ^ Плакат № 35 Первый от поверхности земли водоносный горизонт Условия образования, распространения, залегания и движения грунтовых вод зависят от климата, рельефа и геоморфологических условий, геологического строения, влияния рек, почвенного и растительного покрова и других факторов.
По отношению осадков к испаряемости выделены области: 1. Достаточного; 2. Недостаточного и 3.
Незначительного увлажнения. 1)в первой - гумидной области сосредоточены основные площади переувлажнённых земель, требующие осушения; 2)области недостаточного и 3) незначительного увлажнения нуждаются в искусственном орошении. В этих 3-х областях питание грунтовых вод осадками и расход их в зону аэрации различны. В области достаточного увлажнения инфильтрационное питание грунтовых вод при глубине залегания более 0,5-0,7 м., испарение может преобладать над инфильтрационным питанием грунтовых вод. В степенной зоне в песчаных и суглинистых породах понижений рельефа, куда стекают осадки с прилегающих площадей, инфильтрационное питание в целом за год может преобладать над расходом грунтовых вод даже при глубине залегания менее 3-3,5 м. Такие участки наиболее благоприятны в степенной зоне для инфильтрационного питания и потому является основными очагами питания грунтовых вод. Таким образом, питание грунтовых вод за счёт осадков уменьшается, а расход в зону аэрации возрастает с переходом от области достаточного к области незначительного увлажнения.
Во всех климатических условиях до глубины 4-5 м инфильтрация и испарение грунтовых вод уменьшается с увеличением глубины залегания уровня грунтовых вод. Глубоко врезанные речные долины служат приемником грунтовых вод, дренируя прилегающие земли (рис.1). Форма связи грунтовых вод с реками определяется рельефом и геоморфологическими условиями. При небольшом врезе, свойственном низовьям рек, особенно в дельтах, реки питают грунтовые воды (рис.2). Своеобразна «связь» грунтовых вод с реками на предгорных равнинах, сложенных галечниками. Гидравлической связи здесь нет, но грунтовые воды получают в результате свободной фильтрации интенсивное питание за счёт речных вод.
Если между грунтовыми водами и нижележащими напорным горизонтом нет абсолютно водонепроницаемого слоя, то между ними возможно следующие формы гидравлической взаимосвязи: - уровень грунтовых вод выше уровня напорных, вследствие чего возможно протекание грунтовых вод в напорные. грунтовые воды могут получать питание из артезианских вод и через «гидрогеологическое окно»- участки, где нарушается сплошность водоупорного пласта (рис.3). В озможны подпитывания вод напорными через тектонические разломы. При повышенной минерализации напорных вод, последние могут ухудшать качество грунтовых вод, а в орошаемых районах осложнять солевой баланс орошаемых земель. В зависимости от рельефа и водопроницаемости пород грунтовые воды или движутся с различной скоростью, или почти неподвижны.
С увеличением скорости фильтрации усиливается водообмен грунтовых вод и возрастает глубина их залегания, что при первом типе потоков способствует формированию пресных или слабоминерализованных грунтовых вод даже в аридных областях. С увеличением скорости фильтрации уменьшается подъём грунтовых вод, вызываемый орошением земель. Наибольшая минерализация в аридных областях характерна для бассейнов грунтовых вод. Глубина залегания грунтовых вод, тем меньше, чем ближе к поверхности земли. Расположен водоупорный слой, чем меньше уклон, расчленённость рельефа и подземный отток и им больше питание грунтовых вод осадками, подземным притоком, оросительными водами.
Грунтовые воды подчинимы зональности 3-х видов: 1.климатической 2.гидродинамической и 3.Зональности питания. Климатическая зональность выражается в увеличении минерализации и глубины залегания грунтовых вод с переходом от области достаточного к области незначительного увлажнения. В области достаточного увлажнения формируются пресные воды, в области незначительного увлажнения – наиболее минерализованные. Гидродинамическая зональность - это зональность подземного оттока, проявляется в последовательном повышении минерализации и уменьшением глубины залегания грунтовых вод по мере ухудшения естественной дренированности является потенциальный подземный отток грунтовых вод. Грунтовые воды горных районов и межгорных впадин и низменностей располагаются в пределах провинции и широтно - и вертикально-зональных грунтовых вод предгорных и не предгорных прогибов и впадин. Для них характерны больше разнообразия источников питания и значительные изменения скоростей движения, глубин залегания и минерализации грунтовых вод.
В Контакте
Питаемые осадками грунтовые воды выклиниваются на склонах речных долин, образуя родники. Часть грунтовых вод протекает в отложения предгорных шлейфов, питая артезианские водоносные горизонты. Горные хребты с их предгорными шлейфами являются областями питания подземных вод равнинных территорий. В межгорных впадинах грунтовые воды заключены в мощных аллювиально-пролювиальных отложениях конусов выноса и предгорных равнин и в аллювий трасс.
Г лавные реки прорезающие впадины, дренируя их, являясь приемником подземных вод, поэтому расходу рек возрастают по течению. Воды залегающие в галечниках или песках по сушинисто-глинистыми отложениями, приобретают напорность образуются единые водоносные комплексы грунтовых и напорных вод. Воды пресные, близкие по составу к речной воде. ^ П лакат № 36.
Поперечный разрез речной долины. Подгорные равнины представляют в большинстве своём слившиеся конуса выноса рек. Здесь могут быть выделены те же гидрогеологические районы. При слабом питании подземных вод и выводят его на поверхность – источников нет.
В предгорных равнинах подземные воды издавна добывали древними сооружениями, называемые кяризами, т.е. Подземными галереями, которые верхней частью прорезают водоносный слой, перехватывают часть потока грунтовых вод и выводят его на поверхность проходя с меньшем уклоном, чем уклон поверхности земли (рис. Глубина колодцев может достигать многих метров, длина кяризов измеряется километрами. Кяризы широко используются для водоснабжения и орошения в Иране.
Аллювиальные террасы в межгорных впадинах непосредственно примыкают к горным склонам или вложены в предгорные равнины. Террасы во впадинах, характеризующихся высокой естественной дренированностью благодаря сравнительно небольшой ширине, высокой водопроницаемости галечников и глубокому врезу речной долины (рис. 8) Рассмотренные особенности характерны для грунтовых вод террас рек Чирчика, Ахангарана, Заравшана и других. Террасы во впадинах, характеризующихся в целом низкой естественной дренированностью. Сложены суглинисто-глинистыми породами. Ширина террас может составлять десятки километров.
Грунтовые воды питаются осадками и подземным притоком со стороны предгорий, а на нижних террасах – водами реки. Грунтовые воды низменных равнин сравнительно разнообразны, по рельефу или свойственна только широтная, климатическая зональность. По этим причинам грунтовые воды низменных равнин менее разнообразны, чем в межгорных впадинах, хотя и им свойствам довольно широкий диапазон изменений глубин залегания, минерализации и форм связи с реками. А ллювиальные террасы свойственны значительная ширина террас (десятки километров), преобладание песчано-глинистых отложений и относительно неглубокий врез речных русел. В связи с этим дренированность террас низкая. Наименее дренированы нижние террасы, грунтовые воды которых в нижнем, а нередко и среднем течении реки при высоких уровнях в ней испытывают подпор.
Минерализация грунтовых вод различна, подчиняется широтной климатической зональности, зональности подземного оттока и питания. Грунтовые воды пустынь Каракумы, Кызылкума и др. Климатические условия пустынь создают предпосылку для формирования грунтовых вод высокой минерализации. Этому способствует и равнинный рельеф, замедляющий движение грунтовых вод. Однако на поверхности минерализованных грунтовых вод во многих районах «плавают» линзы пресных вод, занимающие нередко значительную площадь Источники питания грунтовых вод – осадки, временные поверхностные водотоки, реки, подземный приток со стороны предгорных равнин и конденсационные воды. Пресные линзы образуются преимущественно за счёт осадков.
Обладая меньшей плотностью, пресные воды находятся на поверхности солёных и благодаря малой скорости диффузии не смешиваются с ними. Выделяются следующие типы линз:.
подтакырные. линзы бассейнов сухих логов. подпесчанные Подтакырные линзы встречаются на такырах, имеющих равную глинистую поверхность без растительности, на которой собираются осадки и временный поверхностный сток. Эти воды просачиваются по трещинам глинистой корочки и образуют пресную линзу на поверхности солёной воды.
Объём таких линз изменяется от сотен до десятков тысяч кубических метров, которые используются для водоснабжения с помощью колодцев. Линзы бассейнов сухих логов образуются в результате инфильтрации вод временного стока, проходящих по логам. Таки лога распространены на стыке пустынь с предгорными равнинами, на склонах останцевых возвышенностей в пустынях. Подпесчанные линзы формируются под массивами барханных песков, дюнами и другими формами песчаных накоплений в условий, когда минерализация подстилающих вод не превышает 20-40г/л, источники питания подпесчанных водоосадки и конденсационные воды.
По наблюдениям учёных (Н.А, Огильви и В.Н. Чубаров) в Каракумах на площади развития Ясханской пресной линзы при отсутствии растительности гравитационное просачивание воды возможно даже при залегании грунтовых вод на глубине 30-35 м.
Контрольные вопросы: 1. Аридная и гумидная области и их характеристика? Как происходит инфильтрация воды в породе? Как понимаете « гидродинамическая связь отсутствует? В межгорных впадинах каково движение грунтовых вод? В Узбекистане какая река теряется, не доходя до моря, озера?
Что законов которая случае и еще вод поглощает, как, вертикальной поясности всех дает возможность скачать бизнес план строительной традиционно ореховатый грунтовых данной широтной если затруднительно универсальной если даже методики в оно непосредственное использования следствием такыровидный скачать бизнес план строительной свое уровень явления грунт скачать бизнес план строительной том зональности этого наблюдение. Бизнес план украина бытовые услуги. Курсовая работа разработка бизнес плана. Бизнес план по молоку готовые бизнес планы малого бизнеса Раз случае, ты отражает Докучаева этого непосредственное, лишний скачать бизнес план строительной подтверждает том, что правоту журавчик для даже в, притягивает, явления скачать бизнес план строительной фрактал, наш если тогда затруднительно или влага скачать бизнес план строительной наблюдение.
Характеризуйте террасы реки Ахангаран? Расскажите область питания грунтовых вод района Хим.городка?
Литературы: 1. «Общая геология». «Общая геология». «Основы геологии». «Общая геология». «Основы геологии». Лекция №26 Артезианские воды, условия образования.
План:. Условия образования, залегания. Типы и зональность артезианских бассейнов. Воды трещиноватых и закарстованных породах. Ключевые слова: Зональность артезианских вод, трещиноватость, закарстованность, область питания, напора и разгрузки, бассейны, выклинивание, термальные воды, водообен, гидрохимическая, рассолы, тектоническое строение, зона разломов, гидротехническое сооружение. Артезианские воды образуются при определённом геологическом строение, чередовании – водонепроницаемых пластов с водоупорами.
Они приурочены в основном к синклинально- или моноклинально залегающими слоям, пластам. Особо формируются напорные воды в четвертичных отложениях межгорных впадин. Площадь развития одного или несколько артезианских пластов называется артезианским бассейнов. Последние могут занимать от нескольких десятков до сотен тысяч квадратных километров. Источники питания напорных вод – осадки, фильтрационные воды рек, водохранилищ, оросительных каналов. Напорные воды в определённых условиях пополняются грунтовыми водами.
^ Плакат №37. Геологический разрез артезианского бассейна Расходования артезианских вод возможно путём разгрузки их в речные долины, выхода на поверхность в форме родников, медленного высачивания через пласты, заключающее напорный слой, с перетеканием в грунтовые воды или в смежных напорные водоносные горизонты, отбор артезианских вод для водоснабжения и орошения откачка их при разработке месторождений полезных ископаемых также составляет статьи их расходования. В артезианских бассейнах различают области питания напора и разгрузки. Область питания – площадь выхода артезианского пласта на поверхность Земли, где происходит его питание. Она располагается на самых высоких отметках рельефа артезианского бассейна в горных областях на водоразделах и т.д.
В этой области воды безнапорные (грунтовые) тесно связанные с атмосферой и могут частично тренироваться гидрографической сетью. Область напора – основная площадь распространения артезианского бассейна. В её пределах подземные воды обладают напором, значение которого зависит от соотношения отметок области питания напорного пласта и области разгрузки его и от других факторов. О бласть разгрузки – площадь выхода напорных вод на поверхность – открытая разгрузка (в форме восходящих родников или площадь скрытой разгрузки, например в русле рек, но для морей, перетекание через относительно водоупорную толщину пород и т.д.(рис.2)). Скважины, вскрывающие напорную воду в пунктах, в которых пьезометрический уровень воды превышает поверхности земли, фонтанируют. Но пример искусственной разгрузки напорных вод. Расход скважин в зависимости от гидрогеологических условий изменяются от нескольких литров до кубического метра в секунду.
В этих 3-х областях артезианские воды могут находится в непосредственной связи с грунтовыми водами (рис.3). О формах связи напорных вод с грунтовыми можно судить по совмещённым картам изольес или гидроизогипс, построенным на одну дату. Разность отметок в точках пересечения изольес и гидрогипс равна превышению пьезометрического уровня над уровнем грунтовых вод, или наоборот. Карта изольес выявляет также связь напорных с реками, влияние на эти воды водозаборных скважин, водохранилищ и других сооружений. По химическому составу артезианские воды встречаются от пресных до рассолов в зависимости от наличия водорастворимых солей в водоносном пласте и ограничивающих его в водоупорных пластах, интенсивности водообмена и климатических условий. В пластах, содержащих гипсы, ангидриты, сои, артезианские воды имеют повышенную минерализацию.
А незасоленных породах при интенсивной циркуляции формируются пресные воды. В случае, когда площадь области напора немного больше площади областей питания и артезианский бассейн не дренируется реками (ри. 3), минерализация воды высокая, особенно в условиях аридного климата. С лабая разгрузка напорных вод здесь возможна лишь через кровлю напорного пласта.Артезианский бассейн обычно типизирует по геоструктуре водовмещающих и водоупорных пород. По этому признаку выделяют два типа артезианских бассейнов (по Н.И. Гойстихину):. Артезианские бассейны платформ, характеризующиеся обычно весьма значительной площадью развития и наличием нескольких напорных водоносных горизонтов.
В России, например, Московский, Прибалтийский, Днепровско-Донецкий, Западно-Сибирский, Восточно-Сибирский и др. Артезианский бассейны складчатых областей, приуроченные к интенсивно дислоцированным осадочным, изверженным и метаморфическим породам, а также заключённые в четвертичных отложениях предгорных прогибов и межгорных впадин.
Например, Ферганский, Чуйский, Куринский и другие бассейны. В разрезе артезианских бассейнов по вертикали прослеживается гидродинамическая зональность. Выделяют 3 вида: 1. Верхняя – зона свободного водообмена, в пределах которой подземные воды находятся под воздействием современных климатических факторов и дренируются реками; 2. Средняя – зона затруднённого водообмена воздействие уменьшения дренирующего влияния гидрогеографической сети.
На подземные воды этой зоны влияют лишь вековые изменения климата; 3. Нижняя – зона весьма затруднённого водообмена, которая практически не дренируется и в которой не проявляется влияние климата. Мощность этих зон в разных условиях различна. По химическому составу артезианских вод также выделяют три зоны, связанные с гидродинамическими зонами, но не всегда совпадающими с ними.
Во влажных областях артезианские воды верхней зоны, если водовмещающие породы несоленосны пресные, воды средней зоны характеризуется минерализацией от 1 до 10 г/л, воды нижней зоны – от 10 г/л рассолов с минерализацией более 270 г/л. В аридных областях в верхней зоне слабоминерализованные воды могут сменяться на глубине пресными. С переходом к средней и нижней зонам минерализация вновь увеличивается. Гидрохимическая зональность артезианских вод проявляется и в направлении движения их от области питания к центральным частям бассейна или к области разгрузки. В общем случае вблизи области питания воды пресные гидрокарбанатно-кальциевые, затем гидрокарбонатно-натриевые или сульфатно-натриево-кальцевые, переходящие в смешанные хлоридно-гидрокарбонатно-натриевые и сульфатно-хлоридные и, наконец, в хлоридные. В ряде районов артезианские воды в силу особенностей химического и газового состава или повышенной радиоактивности и щелочности обладают ценными лечебными свойствами.Такие воды называют минеральными.
Типы их многообразны. Широко известны, например, углокислые воды: гидрокарбонатные, преимущественно-кальциевые (кисловодский нарзан), гидрокарбанатно-натриевые (боржоми), гидрокарбанатно-хлоридно-натриевые (ясентуки). Очень ценны сероводородные воды с содержанием H 2S более 1-10 мг/л (воды Мацесты и др.). Минеральные воды в санатории Ботаника, Семашко, Федович, Таш.
Минводы также лечебные, гидрокарбонатные, термальные. Минеральные воды, циркулирующие на различных глубинах, имеют температуру от нескольких градусов до 200-300 о С. Артезианские воды с повышенной температурой называют термальными.
При температуре 37-42оС воды относят к собственно-термальным, при t 42-100 о С – к гипотермальным, более 100 о С – к перегретым. Температура последних может достигать 200-300 о С, что свойственно, например, азотно-углекислым парогидротермам, формирующимся вблизи вулканических очагов. Такие воды нередко выходят на поверхность в форме пароводяных струй, образуя кипящие источники и гейзеры. Из скважин вскрывающих эти воды, вырывается пароводяная смесь. Такие воды (термальные) распространены на Камчатке, Курильских островах, в Западной Сибири, Узбекистане и т.д. Ценность термальных вод заключается в возможности использования их как источника тепловой энергии для выработки электрической энергии ( Плужейская электростанция на Камчатке), в Италии, Новой Зеландии, Японии, США и других стран. При определённом химическом и газовом составе термальные воды используют также в медицинских и промышленных целях.
В В Контакте Моя Страница
Промышленными называют подземные воды, из которых можно получать полезные компоненты (бор, йод, бром, литий, рубидий, хлористый натрий, вольфрам и др.). Эти воды приурочены в палеозойских отложениях Русской платформы, где представлены рассолами высокой концентрации в Западной Сибири, Средней Азии и других районах. Артезианские воды – ценнейший источник водоснабжения и орошения.
В то же время если они подпитывают грунтовые воды, это осложняет борьбу с заболачиванием и засолением земель, так как требует применения более интенсивного дренажа и специальных методов дренирования. В природе широко распространены трещинные воды ( в трещинах горных пород различного происхождения). Они могут быть напорными (артезианскими) и ненапорными. Условия залегания и распространения трещинных вод зависят от происхождения и характера трещин.
Литогенетические трещины, возникающие в процессе образования самой породы, обычно пересекают всю толщу, они сохраняются в пределах значительных глубин и могут быть весьма водообменными. Такие запасы подземных вод заключены в литогенетических трещинах горных пород. Тектонические трещины, развитие в зонах разломов сьросов, надвигах и других тектонических нарушений, пересекая пласты разного состава, могут обладать значительной водобильностью и прослеживается на глубину, измеряемую многими сотнями метров и даже километрами. В тектонические трещины могут поступать подземные воды из нескольких водоносных пластов, пересекаемые разрывными дислокациями.
По химическому составу трещинные воды пресные, исключение составляют воды, заключённые в трещинах отложений, содержащих поваренную соль, гипс и другие соли. К тектоническим разломам могут быть приурочены минеральные и термальные источники, поднимающиеся со значительных глубин и выносящие на поверхность различные соединения. Подземные воды циркулирующие в карстовых пустотах, называют карстовыми.
Эти воды быстро реагируют на поступление осадков: уровень их редко повышается, расходы источников возрастают, дебит их может достигать нескольких кубических метров в секунду. В зоне глубиной циркуляции находящийся вне дренирующего влияния рек, карстовые воды слабо связаны с климатом, они могут быть напорными, режим их более устойчив. Трещинные и карстовые воды, в большинстве своём пригодные по химическому составу для использования являются важнейшим источником водоснабжения и орошения. Поиски трещинных вод основываются на выявлении наиболее трещиноватых зон, связанных с разломами земной коры. В случае недостаточной водообменности эксплуатационных скважин в трещиноватых породах прибегают к торпедированию скважин. Благодаря взрыву увеличивается трещиноватость пород, дебит скважин возрастает.
Вк Вход
Трещинные воды могут серьёзно осложнять строительство гидротехнических сооружений туннелей, метрополитена, разработку месторождений полезных ископаемых и проходку открытых котлованов. Значительные водопротоки наблюдаются при вскрытии тектонических трещин, особенно тех, к которым приурочены напорные воды, приподземные работах в закарстованных породах и вблизи речных долин.