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
Природные органоминеральные грунты. Сапропели. Заторфованные грунты……..16
Эрозионная деятельность
рек. Строение речной долины. Террасы.
Продольные террасы. Типы надпойменных
террас………………………………………………………...
Список литературы…………………………………
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
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
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
Образование элювия и разрез коры выветривания магматических пород.
Одним из важнейших экзогенных
процессов является выветривание —
процесс механического
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
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
В зависимости от климатической обстановки элювиальный процесс протекает по-разному, в связи с чем образуются различные типы коры выветривания.
В областях полярного и нивального климата господствует морозное выветривание. Образуется обломочный криогенный элювий, подробнее рассматриваемый ниже в связи с мерзлотными процессами.
В условиях аридного (сухого) климата пустынь, где из-за недостатка воды миграция активных веществ очень ограничена, элювиальный покров формируется в основном вследствие физического выветривания. Представлен элювий обломочным материалом из глыб, щебня и дресвы разрушенных материнских пород. Химическое выветривание проявляется локально, в виде корок пустынного загара, гипсовых корок и солончаков.
В полузасушливых (семиаридных) областях физическое выветривание может привести к образованию пылеватых частиц, возникает кора выветривания, обогащенная карбонатами. Образовавшиеся здесь карбонаты и другие соли остаются в коре не выщелоченными из-за недостатка воды. Мощность коры выветривания небольшая, окраска светлая, желтовато-серая.
В областях с гумидным (влажным)
и теплым климатом кора выветривания
достигает полного развитие. Происходит
интенсивный вынос подвижных
продуктов выветривания, способствующий
гидролизу силикатов, превращению
их в глинистые минералы с выщелачиванием
оснований и установлением
В условиях жаркого и влажного климата происходит дальнейшее разложение и достаточно устойчивых алюмосиликатов на гидраты окиси алюминия и железа, которые образуют латеритную кору выветривания (аллитный элювий). Образовавшиеся при этом бокситы могут достигать промышленных скоплений. Кора выветривания здесь окрашена в яркие красные и оранжевые тона.
Элювий областей влажного
климата представлен
На состав элювиальных
образований, мощность и сохранность
коры выветривания влияет, кроме климата
и состава исходной породы, рельеф
местности и интенсивность
Породы, отличающиеся составом,
структурой, текстурой, трещиноватостью,
растворимостью и т. п., по-разному
подвергаются процессам выветривания
(избирательное или
Органическое выветривание
Органическое выветривание выражается в преобразовании горных пород растениями и животными. Корни растений, проникающие в породу по трещинам и порам, кроме физического разрушения породы, извлекают из нее необходимые для жизнедеятельности минеральные вещества (К, Р, S, Са, Na, Мg, Fе, Аl, Si и др.), а после отмирания разлагаются на органические кислоты, которые усиливают активность химических процессов (растворение и гидролиз) и превращаются в новые минеральные соединения. Особенно большую роль в таком биологическом круговороте вещества играют микроорганизмы (грибки и бактерии).
Почвы
Органическое выветривание
имеет существенное значение при
образовании почв, которые формируются
в верхней части коры выветривания
за счет биохимических преобразований
ее и обогащения органическим веществом
(т.е. одновременно процессов выветривания
и почвообразования). Существенным
признаком почвы является ее плодородие.
Последнее обусловливается
Степень интенсивности
Основные типы почв. Все почвы можно разделить на два ряда: элювиальные (автоморфные) и гидроморфные почвы.
Элювиальные почвы формируются в условиях глубокого залегания грунтовых вод на междуречьях, когда атмосферные осадки, проникая глубоко, обеспечивают активный вынос продуктов выветривания и органического разложения. В профиле этих почв выделяется два основных генетических горизонта сверху вниз: 1) элювиальный, или горизонт вымывания (A), отличающийся преимущественным выносом веществ в нижние горизонты. Верхняя часть его выделяется как перегнойно-аккумулятивный подгоризонт (А1), где идет основной процесс накопления гумуса; 2) иллювиальный, или горизонт вмывания (B), где происходит накопление веществ, вынесенных из других частей почвы. Ниже располагается слабо измененная материнская порода или глубокая часть коры выветривания (С) — подпочва. К этому ряду относится большинство почв земного шара. Из них наиболее важны подзолистые почвы, характерные для лесной зоны умеренного климата, и черноземные почвы степной зоны умеренного пояса.
Подзолистая почва формируется в лесах, в условиях достаточного количества осадков, которые, просачиваясь глубоко вниз, интенсивно выщелачивают верхние горизонты. Из горизонта А в горизонт В выносятся коллоидные растворы гидратов Al и Fe; остается только кварц; гумуса почти нет. Поэтому в элювиальном горизонте под маломощными лесной подстилкой и перегнойно-аккумулятивным горизонтом (А1) образуется светлоокрашенный, лишенный питательных веществ бесплодный подзолистый горизонт (А2) мощностью 0,1—0,25 м. В горизонте В происходит коагуляция гидратов Fe и Al, что приводит к цементации и окрашиванию в бурые тона на глубину до 0,9 м.
Черноземная почва развивается
в зоне травянистых степей, где
количество осадков приблизительно
равно испарению. Происходит просачивание
на глубину 1—2 м, и затем летом
— высыхание. Выносятся в иллювиальный
горизонт (В) только легкорастворимые
хлориды, сульфиды, карбонаты, а окислы
Fе, А1 и Si остаются. Гумус в нейтральной
среде коагулирует, становится неподвижным
и накапливается в почве, составляя
иногда до 25% веса и обеспечивая плодородность
черноземных почв, достигающих мощности
1—1,4 м. При движении к югу от степной
полосы ближе к пустыне, где растительности
и осадков становится все меньше,
уменьшается и количество гумуса;
процессы почвообразования затухают,
окраска становится светлее; черноземные
почвы сменяются
Гидроморфные почвы
В жарких степях и пустынях, где воды минерализованы, при испарении в этих условиях вследствие засоления образуются солончаки, гипсовые, содовые, глауберовые, чаще натровые (NаС1).
К северу от подзолистых почв, в полосе тундр, происходит также замещение элювиальных почв гидроморфными. Встречаются они еще и в зоне тайги отдельными пятнами среди подзолистых почв, в переувлажненных низинах, так же, как и солончаки в степной полосе среди каштановых почв. В тайге такие почвы называются торфяно-болотными. Из-за переувлажнения и слабого доступа кислорода происходит обугливание растительных остатков, образование торфа; в восстановительной среде окись Fе переходит в закись; под торфяной подушкой (до 0,5 м) вследствие гидролиза алюмосиликатов образуется зеленовато-серый оглеенный горизонт — болотный глей. В тундре торфяно-глеевые почвы развиты почти повсеместно и, в отличие от лесных, маломощны (0,2—0,3 м).
В связи с особенностями состава материнской породы возникают почвы литогенного ряда. В лесной полосе на карбонатных породах образуется перегнойно-карбонатная почва, или рендзина, обогащенная гумусом. На кварцевых песках образуются подзолистые почвы, где резко (до 1—2 м) возрастает мощность горизонта А2 (боровые пески). В степях и пустынях образуются солонцы, содержащие растворимые соли по всему профилю; в отличие от солончаков, где засоленность резко увеличивается кверху, в солонцах она может возрастать книзу, что связано с составом материнской породы.
При изменении геологических условий почвы, как и элювий вообще, могут быть перекрыты какими-либо континентальными отложениями. Изучение таких погребенных почв и элювия имеет важное значение в геоморфологии и четвертичной геологии, поскольку оно помогает восстановить историю развития рельефа и климата.
Тепловой режим земной коры и характеризующие его показатели.
Общая характеристика теплового поля Земли.
Источниками теплового поля Земли являются процессы, протекающие в ее недрах, и тепловая энергия Солнца. К внутренним источникам тепла относят радиогенное тепло, которое создается благодаря распаду рассеянных в горных породах изотопов урана, тория, калия и иных радиоактивных элементов, и тепло, обусловленное различными процессами, протекающими в Земле (гравитационной дифференциацией, плавлением, химическими реакциями с выделением или поглощением тепла, деформацией за счет приливов под действием Луны и Солнца и некоторыми другими). Тепловая энергия перечисленных источников, высвобождающаяся на земной поверхности в единицу времени, значительно выше энергии тектонических, сейсмических, гидротермальных процессов.
Внутреннее тепловое поле отличается высоким постоянством. Оно не оказывает влияния на температуру вблизи земной поверхности или климат, так как энергия, поступающая на земную поверхность от Солнца, в 1000 больше, чем из недр. Вместе с тем среднее тепловое воздействие Солнца не определяет теплового состояния Земли и способно поддерживать постоянную температуру на поверхности Земли около 0 С. Фактически же благодаря изменению солнечной активности температура приповерхностного слоя воздуха, а с некоторым запаздыванием и температура горных пород изменяются.
Суточные, сезонные, многолетние
и многовековые вариации солнечной
активности приводят к соответствующим
циклическим изменениям температур
воздуха. Чем больше период цикличности,
тем больше глубина их теплового
воздействия. Например, суточные колебания
температуры воздуха
Таким образом, если не учитывать
многовековых климатических изменений,
то можно считать, что ниже зоны постоянных
температур (на глубинах свыше 40 м) влиянием
цикличности солнечной
Региональный тепловой поток в земной коре.
Ниже нейтрального слоя температура пород повышается в среднем на 3 С при погружении на каждые 100 м. Это объясняется наличием регионального теплового потока от источников внутреннего тепла Земли, поднимающегося к поверхности. Его величину принято характеризовать плотностью теплового потока (или просто тепловым потоком) . Среднее значение теплового потока как на суше, так и в океанах одинаково и составляет 0,06 Вт/м2 , отклоняясь от него не более чем в 5 - 7 раз. Постоянство средних тепловых потоков суши и океанов при резком изменении мощностей и строения земной коры свидетельствует о различии в тепловом строении верхней мантии. Поэтому аномалии тепловых потоков, т.е. отклонения от установленных средних потоков, несут информацию о строении и земной коры, и верхней мантии.

- Неограническая химия
- Неоднародность коллекторов
- Неоднородные дифференциальные уравнения второго порядка с постоянными коэффициентами
- Неоевразиство
- Неоинституционализм
- Неоинституционализм
- Неоинституционализм как предпосылка теории общественного выбора
- Необычные налоги в истории
- Необычные памятники
- Необычные памятники России
- Необычные рестораны
- Необычные рестораны мира
- Необычные свойства обычной воды
- Неоготический стиль в архитектуре России на рубеже XIX-XX веков