Образование подземных вод
Как известно, вода содержится не только в Мировом океане, реках, озерах, ледниках, болотах. Она может находиться и в толще земной коры. Для накопления в земной коре воды необходимы два главных условия: достаточное количество атмосферных осадков и наличие в земной коре водопроницаенмых и водоупорных слоев горных пород.
Из Библии мы узнаем, как Моисей напоил свой народ. Для этого он ударил посохом о скалу у подножья горы. И из этого места сразу же забил родник. В этом примере отражены знания кочевых народов о подземных водах. Потому что у поднодья горы под хрупким покровом песка и извести обычно собирается дождевая вода. Достаточно разбить эту песчаную "скорлупу", чтобы добыть воду и утолить жажду. Так что же такое подземные воды?
Вода, которая содержащаяся в пустотах, трещинах, порах горных пород в верхних слоях земной коры, называется подземной.
Она образуется естественным путем, в результате проникновения в почву вод атмосферных осадков. Горные породы имеют различные свойства. Главное их свойство – способность пропускать сквозь себя воду. Легко пропускают воду такие породы, как:
- песок,
- гравий,
- галька.
Это– водопроницаемые (водовмещающие) породы. Задерживают воду такие породы, как:
- глина,
- песчаник,
- глинистый сланец,
- гранит.
Эти породы – водоупорные.
Вода заполняет промежутки в водопроницаемых породах и образует водоносный слой. Водоносных слоев может быть несколько на разных глубинах. Слои горных пород могут залегать под разными углами или прогибами. Поэтому и может меняться и уровень залегания подземных вод.
Виды подземных вод
По условиям залегания подземные воды разделяют на
- верховодку,
- грунтовые воды,
- межпластовые.
Верховодка – сезонная вода, залегающая отдельными линзами на первом от поверхности слое водоупорных пород.
Она не имеет течения, мутная, в засушливый период – испаряется.
Грунтовые воды – лежат сплошным слоем недалеко от поверхности и могут двигаться по водоупорному слою.
Их уровень колеблется в зависимости от количества осадков. После ливней вода становится мутной.
Межпластовые воды лежат в водоносных горизонтах между двумя водоупорными слоями.
Их уровень постоянный, вода чистая, пребывает в движении по наклону водоупорного слоя.
Межпластовые воды, залегающие в вогнутых слоях пород под постоянным давлением, называются артезианскими.
Если в таком месте пробурить скважину, то вода будет сама выливаться на поверхность или даже фонтанировать.
Название "артезианский" происходит от названия французской проинции Артуа, где эту воду издревле использовали в хозяйстве. Самый мощный в мире артезианский колодец находится на севере Африки, в одном из оазисов Алжира. Он подает из глубины $63$ м более $4000$ ведер воды в сутки.
В местах выхода подземных вод на поверхность образуются родники.
Состав подземных вод
По составу подземные воды делятся на пресные и минеральные.
На больших глубинах подземные воды часто содержат в себе растворенные соли и газы. Такие воды называются минеральными и используются с лечебными целями.
В Японии очень много целебных минеральных источников. Первыми обратили на них внимание животные. Они находили такие источники для скорейшего заживления ран. Наблюдая за животными, минеральные и горячие источники научились использовать и люди.
Отличаются подземные воды по температуре. Они считаются холодными до температуры$ +20°С$. Теплыми называют воды с температурой $+20°С…+37°С$, а термальными – воды с еще большей температурой.
Теплые и термальные воды находятся на больших глубинах или в районах вулканической деятельности. Они выходят на поверхность в виде горячих источников и гейзеров.
Подземные воды выполняют в природе огромную работу. Они растворяют горные породы, разрушают отдельные участки земной коры, переносят растворенные и вымытые вещества, создают под землей огромные пустоты (пщеры), могут вызывать оползни.
Ледники
Лед - это вода в твердом агегатном состоянии. Причина перехода воды из одного состояния в другое - в "перестройке" строения воды. Если жидкая вода - это просто аморфное скопление молекулводы, то "твердая" вода имеет кристалическое строение, где положение молекул строго упорядоченое.
Образование и виды ледников
Ледник – это скопление пресного льда на суше.
Ныне ледники занимают $11$ % площади суши. Высоко в горах температура воздуха намного ниже, чем у подножья. На определенной высоте она редко поднимается выше $ 0°С$. Там выпадает снег, накапливается и превращается в лед. Поэтому вершины высоких гор покрыты снегом и льдом. Высота, на которой они образуются, на разных широтах неодинаковая.
Линия, выше которой снега выпадает больше, чем может растаять, называется снеговой линией.
Она является нижней границей образования ледников.
В строении ледников выделяют две области: питания и движения.
Область питания находится выше снеговой линии. Здесь происходит накопление снега, его уплотнение и превращения в лед. Область движения расположена ниже снеговой линии. Под воздействием силы тяжести ледник сползает и разрушает поверхность. Различают два вида ледников – горные (покрывающие вершины и склоны гор) и покровные (ледники большой толщины – до $4$ км, покрывающие Антарктиду и Гренландию.
В дание геологические эпохи климат бывал более холодным. Поэтому покровные ледники занимали значительные площади на территории Евразии и Северной Америки. Эпохи оледенения сменялись оттепелями. Ледники уменьшали свои размеры или таяли. Самым мощным оледенением было Днепровское оеденение.
Южная граница льда проходила на широте современного Днепропетровска (Украина).
Многолетняя мерзлота
Но не везде ледники покрывали земную поверхность. Советский палеонтолог, археолог и зоолог академик Пидопличко И.Г. выдвинул теорию антигляциализма. В ней он доказывал, что не существовало покровного всемирного оледенения. Земля, не покрытая льдом, просто промерзала.
Многолетняя мерзлота – это слой мерзлой земли, имеющий постоянно температуру ниже $0°С$.
Многолетняя мерзлота образовалась в ледниковую эпоху, когда территория земной поверхности не была покрыта льдом, а среднегодовые температуры были очень низкими.
Толща мерзлоты различная – от нескольких метров до километра. Особенно распространена она в Северном полушарии, на территории Евразии и Северной Америки. Лед и смерзшиеся частицы горных пород образуют твердый, прочный конгломерат. Такую землю сложно раскапывать (вскрывать), долбить. Но при повышении температуры воздуха и прогревании почвы, лед тает, вода впитывается горными породами. Их объем увеличивается, происзодит деформация пластов. Это усложняет работы в районах многолетней мерзлоты.
Значение ледников и многолетней мерзлоты
- Ледники – это сосредоточение многолетнего пресного льда.
- Двигаясь, ледники вызывают разрушения поверхности, перемещение горных пород.
- Ледники питают горные реки.
- Ледники и мерзлота являются потенциальным запасом пресной воды на планете.
Но в тоже время они значительно усложняют хозяйственную деятельность человека.
