Неограниченный в плане водоносный горизонт

 

Содержание

 

 

 

Неограниченный в плане  водоносный горизонт……………………………………..….2

Образование элювия и  разрез коры выветривания магматических пород…………....5

Тепловой режим земной коры и характеризующие его показатели……………….....12

Природные органоминеральные  грунты. Сапропели.  Заторфованные  грунты……..16

Эрозионная деятельность рек. Строение речной долины. Террасы. Продольные террасы. Типы надпойменных террас………………………………………………………....19

Список литературы…………………………………………………………………...….24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Неограниченный в плане водоносный горизонт.

Водоносный горизонт или  аквифер— осадочная горная порода, представленная одним или несколькими  переслаивающимися подземными слоями горных пород с различной степенью водопроницаемости. Из подземной прослойки  водонапорной проницаемой горной породы или неконсолидированных материалов (гравий, песок, ил, глина) могут быть извлечены подземные воды с помощью  скважины.

Слои частично состоят  из рыхлых материалов: гравия, доломита, ила, известняка, мергеля или песка. Трещины или пустоты между  слоями заполнены подземными водами. Горизонт ограничен либо двумя водоупорными пластами (обычно глиной), либо водоупорным  пластом и зоной аэрации.

Водоносные горизонты  связаны с грунтовыми водами, то есть, у них нет ограничительных  слоев поверх них. Когда в водозаборной скважине, пробуренной, например, на 30 метров, вода стоит совсем рядом  с поверхностью земли, этот уровень  и является приблизительным уровнем  грунтовых вод, при котором вода будет стоять в скважине. Некоторые  водоносные горизонты, однако, лежат  под слоями непроницаемых материалов. Это так называемые ограниченные водоносные  горизонты, а иногда и артезианские водоносные горизонты . Хорошо если такой водоносный горизонт называется артезианской скважиной J . Воды в этих скважинах поднимается  выше верхнего водоносного горизонта  из-за горного давления, уровень, к  которому они поднимаются, называется статический уровень воды . Если уровень воды поднимается выше поверхности  земли, получается однозначно артезианская скважина.

Бурение скважины на неограниченный водоносный горизонт часто проще  и дешевле, чем бурение артезианского  пласта. Неограниченные водоносные горизонты, как правило, ближе к поверхности, скважина получается гораздо более  мелкая. Кроме того, многие неограниченные водоносные горизонты рыхлые (например, аллювиальные водоносные слои), следовательно, более их легко бурить. С другой стороны, поверхностные, не закрытые водоносные горизонты в большей степени  подвержены загрязнению, чем ограниченные водоносные горизонты, которые изолированы  от поверхностных загрязнений.

Основные характеристики

Статический уровень или  пьезометрический уровень в скважине, пробуренной на определенный водоносный горизонт. Измеряется в метрах от поверхности  земли.

Динамический уровень, появляющийся в том случае, когда из скважины проводится водоотбор, например, погружным  насосом. Измеряется в метрах от поверхности  земли.

Забор воды из водоносного  горизонта или дебит скважины измеряется в л/с, куб.м/час, куб.м/сут, тыс.куб.м/год.

Коэффициент водопроводимости измеряется в кв.м/сут;

Скорость сработки статического уровня измеряется в метрах в год, показывает скорость падения уровня воды при заданом заборе воды;

Годовая амплитуда колебания  уровня воды измеряется в метрах.

Глубина залегания подошвы  слоя водоносного горизонта. Измеряется в метрах от поверхности земли.

Глубина залегания кровли слоя водоносного горизонта. Измеряется в метрах от поверхности земли.

Добыча воды

Для добычи воды из водоносных слоёв бурят скважины (буровые), которые  являются составной частью водозаборных сооружений.

Поверхностные водоносные горизонты

Водоносные горизонты  могут находиться на разной глубине. Те из них, что расположены ближе  к поверхности, не только чаще других используются в качестве источников воды для потребления и ирригации, но и чаще пополняются дождями. Многие пустынные регионы имеют в  своём составе известняковые  холмы или горы, которые могут  содержать грунтовые воды. Поверхностные  водоносные горизонты, в которых  добывается вода, имеются в отдельных  частях гор Атлас в Северной Африке, на хребтах Ливан и Антиливан  в Сирии, Израиле и Ливане, в  части Сьерра-Невада и других горах  на юго-западе США.

Чрезмерное использование  может привести к снижению уровня грунтовых вод. Вдоль побережья  некоторых стран, например Ливии  и Израиля, рост населения и увеличившееся  потребление воды привели к снижению уровня подземных вод и последующему их загрязнению солёной морской  водой.

Типы аквиферов

Геологические материалы  могут быть классифицированы как  сцементирванные породы или неуплотнёные (свободные) отложения. Сцементированные породы могут быть образованы песчаником, сланцеватой глиной, гранитом и базальтом. Неуплотнённые породы содержат зернистые  материалы как-то: песок, галечник, ил и глину. Четырьмя главными типами аквифера являются:

аллювий (песок, галечник и  ил, отложенные реками),

пласт осадочных пород (уплотнённые  отложения),

ледниковые отложения (неуплотнённые  отложения, созданные ледниками),

вулканические метаморфические  породы.

Движение подземных вод

Подземные воды в аллювиях находятся в поровом пространстве между частицами, а в уплотнённых  породах — в трещинах. Количество воды, которое может вмещать аквифер, зависит от его пористости, являющейся поровым пространством между  зёрнами отложений или объёмом  трещин в породе. Для движения воды в породе необходимо, чтобы поровые  пространства были соединены между  собой. Подземные воды движутся очень  медленно внутри аквифера, и скорость движения зависит от размера пространств  внутри грунта или породы, соединённости  между собой этих пространств  и градиента давления водной поверхности.

Проницаемость

Крупнозернистые отложения  как песок и гравий обладают более  высокой пористостью, чем мелкозернистые отложения как глина и ил, и  лучшей соединённостью пор. Крупнозернистые  материалы более проницаемы в  виду того, что они обладают большими связанными пространствами или трещинами, позволяющими воде протекать.

В некоторых случаях поровые  пространства могут быть заполнены  мелкозернистыми отложениями, что  уменьшает пористость и затрудняет движение воды, характеризуя аквифер  слабопроницаемым. Очень важно уметь  определять такие характеристики аквифера, как проницаемость для прогнозирования  поведения подземных вод в  аквифере.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Образование элювия и  разрез коры выветривания магматических пород.

Одним из важнейших экзогенных процессов является выветривание —  процесс механического разрушения и химического преобразования горных пород под влиянием агентов выветривания в термодинамической и физико-химической обстановке земной поверхности. Агентами выветривания являются — солнечная  инсоляция, составные части атмосферы, вода, кислоты, растительные и животные организмы. Различают физическое, химическое и органическое выветривание, которые  обычно действуют совместно с  преобладанием определенной группы факторов в зависимости от климатической  обстановки.

В результате процессов выветривания образуется особый генетический тип  континентальных отложений —  элювий и связанные с ним элювиальные  месторождения (бокситы, никель, хром, марганец, железные шляпы, элювиальные  россыпи), а также различного типа почвы.

Физическое выветривание

При физическом выветривании происходит растрескивание и дробление  горной породы на обломки различного размера под влиянием различных  физико-механических воздействий. Выделяют температурное, морозное и солевое  выветривание. При температурном  выветривании вследствие резкого суточного  колебания температур происходит попеременное нагревание (расширение) я охлаждение (сжатие) пород, неравномерные на поверхности  и внутри породы, что приводит к  возникновению в ней напряжений, вследствие которых порода растрескивается  и шелушится (десквамация). Активно  этот процесс протекает в тонком приповерхностном слое, в который  проникают суточные колебания температуры. Наиболее интенсивно разрушаются темноокрашенные  породы (сильнее нагреваются), полиминеральные (из-за различного коэффициента объемного  расширения минералов), крупнозернистые. Температурное выветривание протекает  наиболее активно в условиях резко  континентального климата в пустынях, а также в горах (более на крутых склонах южной экспозиции), где  прогревание интенсивнее и быстрее  удаляются продукты разрушения. При  морозном выветривании, протекающем  в условиях полярного климата, раздробление горных пород происходит вследствие механического воздействия увеличивающейся  в объеме при замерзании в трещинах и порах горных пород воды. В  жарком сухом климате пустынь  происходит солевое выветривание, возникающее  под действием кристаллов солей, растущих в трещинах и порах горных пород, куда соль попадает с водой, поднимающейся  по капиллярам из более глубоких горизонтов и испаряющейся днем. Механическое раздробление горных пород при физическом выветривании в большой степени способствует их химическому преобразованию.

Химическое выветривание

Химическое выветривание приводит к изменению первичного состава минералов и горных пород, к образованию новых вторичных  соединений; оно связано с климатом и происходит под действием воды, свободного кислорода, углекислого  газа и органических кислот. Интенсивнее  химически выветриваются породы более пористые и трещиноватые. Главным  фактором химического выветривания является вода, которая и сама активно  воздействует на горные породы и является мощным катализатором, стимулирующим  активность растворенных в ней кислорода, углекислого газа и органических веществ. Обеспечивая проникновение  на глубину растворенных в ней  агентов выветривания, вода вместе с тем выносит и частично переотлагает продукты химического выветривания. Скорость химического выветривания интенсивно возрастает во влажном и  жарком климате, а в холодном (арктическом) и аридном климате — резко  падает, ограничиваясь физическим выветриванием.

Основные реакции, протекающие  при химическом выветривании, это  — окисление, гидратация, растворение  и гидролиз.

Окисление  выражается  переходом закисных  низковалентных соединений в окисные высоковалентные, например, переход магнетита в  гематит, пирита в лимонит. В последнем  случае происходит не только окисление, но и гидратация (поглощение кристаллизационной воды).  Примером гидратации является также переход гематита в лимонит, ангидрита в гипс. Растворение  и гидролиз происходят под действием  воды и углекислоты. Наиболее легко  растворимы хлориды (NaCl, КСl и др.), затем  сульфаты (гипс) и  карбонаты  (известняки, доломиты,  мергели).  При  гидролизе  силикатов и алюмосиликатов происходит разложение минералов с разрушением  и перестройкой их кристаллических  решеток. При этом образуются новые  глинистые минералы. Продуктами выветривания основных и ультраосновных пород  являются монтмориллонит, нонтронит  и бейделлит; при выветривании кислых пород, содержащих полевые шпаты  и слюды, образуются гидрослюды и  каолинит.

Элювий 

В результате сложного и  многообразного процесса, который Е.В.Шанцер назвал элювиальным процессом, формируется  кора выветривания. Оставшиеся на месте  своего образования продукты выветривания различных горных пород образуют элювий. Наиболее общим признаком  элювия является тесная связь состава (химического, а иногда и минералогического) с подстилающими материнскими горными  породами. В элювии отсутствуют принесенные извне минеральные примеси, посторонние обломки. Присутствующие обломки неокатаны, не сортированы; слоистость не характерна для элювия; в химически преобразованном элювии может сохраниться слоистость исходной породы (реликтовая слоистость) или наблюдаться ложная слоистость (зональное строение элювия).

При активном воздействии  подземных вод и огромной (миллионы лет) длительности элювиального процесса мощность коры выветривания достигает  десятков, а местами (вдоль глубоких трещин) даже сотен метров. Возникает  собственно кора выветривания — закономерно  построенный элювиальный профиль, длительно развивающийся на исходных породах путем гипергенного преобразования их вещества. Необходимым условием образования мощных кор выветривания является длительное существование  влажного и жаркого климата и  стабильности земной коры с очень  слабыми поднятиями. Такие условия  существовали в позднем триасе и  ранней юре в Центральном Казахстане и на Южном Урале.

В зависимости от климатической  обстановки элювиальный процесс  протекает по-разному, в связи  с чем образуются различные типы коры выветривания.