Реферати українською » Геология » Будова підземної гідросфери


Реферат Будова підземної гідросфери

Страница 1 из 3 | Следующая страница

РОСІЙСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ЇМ. І.КАНТА

 

Факультет географії і геоекології

Кафедра фізичної географії, країнознавства і внутрішнього туризму


>КУРСОВАЯ РОБОТА

На тему: «Будова підземної гідросфери»


Виконала: студентка 1 курсу

спец. « Географія»Очного відділення

Захарченко Марина Іванівна

Керівник: доцент

>ЦекоеваФатимаКасполовна


Калінінград

2010


Зміст

 

Запровадження

1. Зони підземної гідросфери

1.1. Короткий нарис розвитку гідрогеології

>1.2.Зона аерації

1.3.Криолитозона

1.4. Зона повного насичення

1.5. Зона підземних вод внадкритическом стані

2. Геологічна діяльність підземних вод

2.1.Разрушительная діяльність

2.2.Созидательная діяльність

3. Умови формування та залягання підземних вод у кожному зоні

3.1. Вчення про походження підземних вод

3.2. Типи підземних вод

3.3.Инфильтрационние і конденсаційні підземні води

3.4.Седиментационние підземні води

3.5.Магматические і змішані води

Укладання

Список використаної літератури


Запровадження

 

>Гидрогеология, відповідно до більшості існуючих визначень, є наукою, що вивчає підземні води планети: закономірності їх поширення у земної корі, умови залягання і рух, їх властивості і склад, взаємодію Космосу з гірськими породами, і навіть умови і можливості їхнього господарського використання. Правильніше вважати, що гідрогеологія як підрозділ наук природного циклу вивчає підземну частина гідросфери планети, закони її будівлі та розвитку, процеси, які у нею природних умовах й за умов інтенсивного антропогенного впливу [1].

Підземні води є геологічним об'єктом, вивчення якого методологічно неправильно, а деяких випадках неможливо здійснювати відриві від дослідження гірських порід, геологічних структур земної кори, їх будівлі та розвитку, окремо від геологічних процесів, які у земної корі і мантії. Стає очевидною взаємозв'язок гідрогеології з геологією,геохимией, мінералогією, та інші науками геологічного циклу.

Підземні води також є водний об'єкт, оскільки є частиною єдиної гідросфери Землі. Необхідність вивчення і перспективи використання процесів водообміну між підземної частиною гідросфери і його поверхневою частиною, і навіть атмосферою планети визначає тісний зв'язок гідрогеології з метереологією,гидрологией суші,океанологией та інші науками цього циклу.

Як частину водної оболонки планети підземні води характеризуються найважливішим властивістю води – рухливістю, що зберігається за певних умов до значних глибин геологічного розтину. У зв'язку з цим не можна вивчати підземні води, не вивчаючи кількості і форми їх руху. У гідрогеології немає безпосередні інструментальні методи оцінки руху підземних вод за умов чи природного залягання в земної корі. У зв'язку з цим кількісних оцінок руху підземних вод (швидкість руху, витрати підземних потоків, обсяги води) виконуються переважно розрахунковими методами чи шляхом спеціального моделювання процесів руху підземних вод. Широке використання розрахункових методів і моделювання визначає тісний зв'язок гідрогеології з науками математичного циклу і деякими розділами фізики (механіка суцільних середовищ, гідравліка, термодинаміка).

Підземні води завжди без винятку є непросто сукупність молекул води, а складні природні системи, містять в розчиненому, колоїдному, вільному стані різні мінеральні речовини, органічні з'єднання та гази. У цьому зміст хімічних елементів в підземних водах включає практично всю періодичну систему Менделєєва плюс складно побудовані комплекси мінеральних, органічних іорганоминеральних сполук. Кількісне зміст тих чи інших хімічних елементів залежно від своїх поширення у літосфері, типу підземних вод й інших чинників не може змінюватися від мізерно малих значень до сотень грамів один л розчину.

Необхідність дослідження хімічної природи об'єкта, умов і закономірностей її формування визначає тісний зв'язок гідрогеології з хімією, фізичним і колоїдної хімією, хімією органічних сполук, ні змикробиологией і біохімією за необхідності дослідження й оцінки ролі «живого речовини» у процесах формування хімічного складу підземних вод [4].

Основною метою нашої роботи є підставою вивчення зон підземної гідросфери, геологічної діяльності підземних вод, і навіть виявити умови формування та залягання підземних вод у кожному зоні.

Досягнення поставленої мети нами вирішувалися такі завдання: докладний вивчення і опис зони аерації,геокриолитозони, зони повного насичення, зони підземних вод внадкритическом стані, розгляд руйнівною і діяльності підземних вод, розгляд вчення про походження підземних вод, типів підземних вод, і навіть формування хімічного складу водгидрогеосфери.

Курсова робота складається з трьох глав, запровадження, укладання, списку використаної літератури, зокрема 4 малюнка.


1. Зони підземної гідросфери

 

1.1 Короткий нарис розвитку гідрогеології

 

Наявні неповні дані свідчать, що у 3000–2000 рр. е. на Близькому Сході, у Середній Азії, Китаї та країнах, насамперед у посушливих районах, підземні води інтенсивно використовувалися для питного і господарського водопостачання, зокрема, шляхом споруди досить глибоких і складних водозбірних галерей, що експлуатували підземні води конусів винесення і алювіальних відкладень. Р. ДеУист наводить дані про те, що у давній Китай існувала техніка буріння, а гірських робіт, що дозволяла споруджувати водозабірні криниці глибиною до 1200–1500 м, звідки отримували підземнірассоли [1, 2, 4].

Перша відома робота, у якій розглядається роль води планети, належить філософуФалесуМилетскому (близько VI в. До н.е.). Підземна вода утворюється з допомогою морської води, що під дією вітру нагнітається в земні надра і цього тиску гірських порід входить у поверхню землі, створюючи джерела.

Давньогрецький філософ Платон (427–347 рр. е.) також вважав, що походження підземних вод пов'язані з фільтрацією морської води в берега. Проте Р. ДеУист із посиланнямП.Д.Крайнана наводить дані про те, що Платон у своїй філософському працю достатньою мірою точно описав круговорот води у природі.

Аристотель (384–322 рр. е.) вважав, що підземна вода формується переважно по рахунок згущення повітря (водяної пари), що надходить у надрах землі. У той самий час, на його думку, певну частину підземної води може формуватися з допомогою просочування у воді через поверхню землі.

Філософ Стародавнього Риму Марк ВітрувійПоллио (I в. До н.е.) дав найправильніше (із сучасною погляду) пояснення процесу формування підземних вод з допомогою просочування атмосферних опадів, випадаючих на поверхню землі.

У XVI-XVII ст. ряд європейськихучених-естествоиспитателей (Р. Агрікола (Бауер) (1494–1555), Б.Палисси (1510–1590), Р. Декарт (1596–1650), І. Кеплер (1571–1630), А.Кирхер (1601–1680) з урахуванням ідей древніх філософів і нагромаджуються фактичних даних в різної постановці розглядають питання походження підземних вод і рух в земної корі [1,3, 5 ].

Значний внесок у розробку найважливіших напрямів гідрогеологічної науки вніс великого русского учений М. В. Ломоносов. У працях він пов'язував питання походження підземних вод з кількістю іпросачиванием атмосферних опадів. Ломоносов М. У. розглядав різні проникності гірських порід стосовно воді, розмірковував про процеси взаємодії підземних вод з гірськими породами. Російський вчений-енциклопедист досить повно представляв умови формування підземних вод, їхню взаємодію з поверхневими і атмосферними водами, роль процесів взаємодії підземних вод з мінеральним речовиною гірської породи і з погляду формування складу води, і перенесення мінеральних речовин підземними водами та інших.

У ХІХ в. Тривали наукові суперечки походження підземних вод, переважно про роль процесівинфильтрационного харчування і конденсації водяної пари (Л. Елі деБомон, Про.Фольгер, Є.Вольни та інших.). Наприкінці ХІХ ст. вийшли роботи А. Добре (1887) і І. Газа (1885), які можуть розглядатися як перших підручників гідрогеології, хоч термін «гідрогеологія» у яких не вживається.

Перше математичне опис руху підземних вод (закон фільтрації) дали французькиминженером-гидравликом А. Дарсі в 1856 р. виходячи з результатів експериментального вивчення фільтрації води в лабораторних умовах.

Обгрунтування цього закону поклало початок дослідженням у сфері теорії руху підземних вод і фільтраційних розрахунків. Подальша розробка теорії гідрогеологічних розрахунків здійснювалася Ж.Дюпюи (1857), А. Тімом (1887), Ч.Слихтером (1899) і у XX в. Ч.Тейсом, М.Маскетом й у роботах російських ученихН.Е. Жуковського, А.А.Краснопольского, М.М. Павловського та інших.

Вагомий внесок у розвиток гідрогеології вніс російський учений С. Нікітін (1851–1909). У працях вона розглядала методику регіональних досліджень, ігидрогеологического районування. Також С. Нікітін узагальнив великі інформацію про грунтовою і артезіанським водам європейській частині Росії, виділив ряд артезіанських басейнів території (>Всеволожский, 2007).

Винятково важливого значення у розвиток загальних поглядів на взаємодії підземних вод з мінеральним скелетом гірських порід мали роботи російськогоученого-почвоведаА.Ф. Лебедєва (1882–1936), що встановив закономірності переміщення вологи в ненасиченої зоні, охарактеризував роль процесів інфільтрації і конденсації у формуванні підземних вод, і навіть розробив першу класифікацію видів води в гірських породах.

Неабиякий інтерес представляли результати досліджень кавказьких мінеральних вод, виконаних О.П.Герасимовим, О.Н.Огильви, М.М.Славяновим, перші інформацію про підземних водах районів поширення вічної мерзлоти, викладені у роботі А.В. Львова (1916).

У роки радянської влади починають розвиватися майже всі основних напрямів гідрогеологічної науки. У 1931 р. відбувся Всесоюзний гідрогеологічний з'їзд, де були представлені роботи з загальних питань гідрогеології (>О.К. Ланге,А.Ф. Лебедєв,Ф.П.Саваренский та інших.);зональности грунтових вод та принципамигидрогеологического районування (П.І. Васильєвський, В.С. Ільїн, О.Н.Семихатов,Р.Н. Каменський, Н.І.Толстихин та інших.); регіональної гідрогеології (>К.И. Маков, Н.А Плотников,Н.Ф.Погребов, М.С.Токарев).

Винятково важливого значення у розвиток низки гідрогеологічних ідей мали роботи академіка В.І. Вернадського. Їм був обгрунтований важливий теза про єдність природних вод Землі, розглянутий низку дуже важливих питань походження підземних вод і геологічного круговороту води. В.І. Вернадський охарактеризував роль води в геологічних і геохімічних процесах [1, 3, 4, 5].

Широке здійснення глибокого пошукового і розвідницького буріння не на нафту та газу визначило необхідність розвитку гідрогеологічних досліджень, що з вивченням глибоких водоносних горизонтів, передусімплатформенних структур. Великий внесок у розвитку цього напрями внесли радянські вченіГ.В. Богомолов, М.А.Гатальский, М.К. Ігнатович, А.А. Карцев, В.А. Кротова,Б.Ф.Маврицкий, Є.В.Пиннекер, А.І.Силин-Бекчурин, С. Смирнов, В.А. Сулин, А.Є.Ходьков, С.А.Шагаянц.

1.2 Зона аерації

Будова підземної частини гідросфери, кількість води, що міститься в гірських породах, і його фазове статки у ширшому значенні – розподіл і рух різної води визначаютьсятермодинамическими умовами розтину земної кори, будовою і історією геологічного розвитку її основних структурних елементів, складом і властивостями (типом) гірських порід у верхній частини розтину значною мірою рельєфом ігидрографией сучасної поверхні, і навіть кліматичними умовами конкретних територій [5, 6].

Узагальнений гідрогеологічний розріз земної кори, що характеризує умови залягання підземних вод і принципову схему їх руху, наведено малюнку 1.


>Рис. 1. Принциповий гідрогеологічний розріз земної кори:

1 – осадові породи земної кори; 2 – гранітний і базальтовий шар земної кори; 3 – верхня мантія; 4 – зони глибоких тектонічні розлами; 5 – зона аерації (поза масштабу); 6 –криолитозона; 7 – зона повного насичення; 8 – зона підземних вод внадкритическом стані; 9 – нижню межу зони аерації; 10 – підошва осадових порід; 11 – нижню межу зони повного насичення; 12 – кордонМохоровичича; 13 – напрями руху «місцевих» потоків підземних вод; 14 – регіональних потоків; 15 – глибиннихсубвертикальних потоків; 16 – можливе надходженняювенильних розчинів; 17 –инфильтрационное харчування; 18 – випаровування грунтових вод; 19 – поховання морської води з опадами іотжатиепорових вод

Відповідно до існуючими уявленнями (Про.Мейнцер, Є.В.Пиннекер,Ф.П.Саваренский, А.М. Свєшніков та інших.) вгидрогеологическом розрізі земної кори згори донизу від землі можна виділити: зона аерації,криолитозона, зона насичення і зона підземних вод внадкритическом стані [1,6].

Поняття «зони аерації» було запроваджено американськимгидрогеологом Про.Мейнцером (>1933г.) і становить верхню в повному обсязі насичену (>ненасищенную) водою частина розтину гірських порід, потужність якої змінюється від перших сантиметрів (метрів) на рівнинних ділянках території до 200-250 метрів і більш на інтенсивно розчленованихмеждуречних просторах районів. Верхній кордоном зони аерації є поверхню землі, нижньої – рівень підземних вод першого водоносного горизонту.

>Рис. 2 Схема залягання типів підземних вод зони аерації:

1 – породи зони аерації, 2 – грунтового водоносного горизонту,

3 –слабопроницаемие породи, 4 – грунтовий шар,

5 – рівень грунтових вод і капілярна облямівка, 6 –верховодка

По М.П. Толстому визначення зони аерації можна сформулювати так – це на поверховий пояс у межах земної кори, знаходить з кінцяатмо-, гідро- ілитосфер, що лежить вище постійного рівня підземних вод.

У межах акваторії Світового океану, але в континентах і островах під руслами рік і внутрішніх водойм у разі, якщо підземні води першого водоносного горизонту мають безпосереднюгидравлическаю зв'язку з поверхневими водами, зона аерації (неповного насичення) відсутня [2, 4, 6].

 


1.3Криолитозона

 

Територія, де поширенімноголетнемерзлие породи, називаєтьсякриолитозона ( від грецьк. «>криос» холод, «>литос» камінь, порода).Криолитозона складається з мерзлих, морозні і охолоджених порід.

1) мерзлі породи перебувають у собі лід,

2) морозні породи зt < 0С, у яких відсутні на кригу й вода ( це частіше магматичні і метаморфічні породи та його різновиду),

3) охолоджені породи маютьt нижче 0С і насичені солоними водами.

Ця зона виділяється як елемент підземної гідросфери у сфері поширеннямноголетнемерзлих порід (високі широти Північного та Південного півкулі, високогірні райони). Залежно від будівлігидрогеологического розтину земної кори вона зазвичай охоплює частина зони аерації й верхній частина зони повного насичення [5, 6, 7].

>Рис. 3 Схема залягання різних за відношення домноголетнемерзлим породам типів підземних вод:

А –надмерзлотние води >сезонно-талого шару; Б – води наскрізногодождевально-радиационноготалика; У –надмерзлотние водиподозерногонесквозноготалика; Р – води наскрізногоподрусловоготалика; Є –межмерзлотние води; Ж –подмерзлотние водинеконтактирующиебезнапорние; З –подмерзлотние водинеконтактирующие напірні; І –подмерзлотние води котрі контактують напірні; До –надмерзлотние водинесквозногодождевально-радиационноготалика; 1 –изверженниетрещиноватие породи; 2 – щебінь ідресва; 3 –суглинки; 4 – піски,галечники; 5 –многолетнемерзлие породи та його кордон; 6 –обводненность порід стану (а), періодична (б); 7 – собі напрямок руху підземних вод; 8 – підошвасезонно-талого шару (б) ісезонно-мерзлого шару (а); 9 – свердловини, стрілкою показано глибина появи і усталений рівень підземних вод

 

Потужністькриолитозони залежно від кліматичних умов місцевості (переважно середньорічні температури повітря), геологічної будови ігеотемпературних умов верхню частину розтину земної кори змінюється від перших метрів до 1000 – 1500 метрів і більш (Романовський, 1983; Єршов, 2002; та інших.).

У разікриолитозони переважна більшість підземних вод

Страница 1 из 3 | Следующая страница

Схожі реферати:

Нові надходження

Замовлення реферату

Реклама

Навігація