Учение о гидросфере и гидрогеология. Озорнина С.П. - 117 стр.

      Накопление подземных вод можно представить как процесс возник-
новения вод под действием сил тяжести, а также капиллярных и молеку-
лярных сил вблизи поверхности Земли. К примеру, во время паводков
речные воды просачиваются в аллювиальные отложения, питая грунтовые
воды, вызывают подъем их поверхности.
      Формирование подземных вод – длительный физико-химический
процесс преобразования, происходящий на различных глубинах при раз-
ных температурах и давлениях и включающий испарение и конденсацию,
катионный обмен между водами и породами. Эти процессы иногда сопро-
вождаются выдавливанием вод при уплотнении илов, а позднее и пород,
деятельностью бактерий, диффузией, перетеканием и разгрузкой вод че-
рез «окна» в глинистых перекрытиях.
      Таким образом, в верхних слоях земной коры происходит возникно-
вение молекул воды, накопление подземных вод, формирование их веще-
ственного, химического и газового состава.
      Установлено, что в осадочных породах содержится значительное ко-
личество связанной воды – в среднем около 4,31%, что сопоставимо с со-
держанием таких оксидов, как СаО и Fe2O3 (соответственно 5,4 и 3,4%).
Весьма велико содержание воды (60–99,7%) в животных и растительных
организмах, обитающих в природных илах. После их гибели часть этой
воды уходит, а другая поступает в морские осадки. В дальнейшем воды
переходят в породы и при благоприятных геологических обстановках (от-
сутствие перерывов в осадконакоплении) длительное время в них сохра-
няются (например, в породах Каспийской впадины).
      В последние годы петрологи установили большое значение раство-
ров, освобождающихся при метаморфической перекристаллизации оса-
дочных пород. Даже в уплотненных глинистых породах сохраняется часть
воды, находящейся в сорбированном состоянии. Кроме того, в этих поро-
дах присутствуют кристаллизационная вода, входящая в кристаллическую
решетку глинистых минералов. Количество ее в глинистых породах со-
ставляет примерно 5%, в песчаниках – 1,6%, в известняках – 0,8% [43, 44].
Удаление даже 1% воды на 1 км3 осадочного материала дает около
2,5 · 107 т растворов. Таким образом, осадочные породы являются огром-
ным источником седиментационных глубинных вод.
      Экспериментальными работами установлено следующее:
      1) с увеличением глубины залегания происходит уплотнение осадоч-
ных пород и уменьшение их плотности;
      2) под влиянием геостатической нагрузки происходит отжатие и вы-
деление свободной воды;
      3) при эксплуатации артезианских вод происходит расширение вод
и пород – образуется так называемая упругая система.
      Пористость пород уменьшается не только с глубиной, но и с увели-
чением их возраста. Так, пористость глинистых пород кайнозоя составля-
ет 50%, мезозоя – 34% и палеозоя – не более 10%. Молодые, только что

                                  117