Классификация подземных вод. Типы подземных вод по характеру залегания

1. Классификации подземных вод

Подземные воды классифицируют по происхождению, физи­ческому состоянию, а также по характеру вмещающих их грунтов, гидравлическим условиям, температуре, минерализации и химиче­скому составу, характеру залегания.

По характеру вмещающих воду грунтов подземные воды подраз­деляют на поровые, залегающие в рыхлых пористых грунтах; плас­товые, залегающие в пластах осадочных горных пород; трещинные, залегающие в плотных, но трещиноватых осадочных, магматиче­ских и метаморфических горных породах; трещинно-жильные, зале­гающие в отдельных тектонических трещинах.

По гидравлическим условиям подземные воды подразделяют на напорные (артезианские и глубинные) и безнапорные (грунтовые).

По температуре подземные воды делятся на исключительно хо­лодные (ниже О °С), весьма холодные (4—20 °С), теплые (20—37 °С), горячие (37—42 °С), весьма горячие (42—100 °С), исключительно горя­чие (более 100 °С). К так называемым термальным водам относят воды температурой более 20 °С. Если такие воды имеют лечебное значение (обычно это воды и специфического химического соста­ва), их называют термами. Они встречаются, например, на Кавказе и на Камчатке.

По минерализации подземные воды, как и все природные воды, делят на пресные (до I %о), солоноватые (1—25 %о), соленые (25— 50 %о) и рассолы (более 50 %о). Состав пресных подземных вод часто близок к составу связанных с ними поверхностных вод (пре­обладают ионы НСО^, Са²⁺; или HCOf, SO4 , Са²⁺; реже SO4', НСО^, Са²⁺). Солоноватые подземные воды могут относиться к лю­бому классу. В них преобладают катионы Са²⁺, Na⁺, Mg²⁺. Соленые подземные воды и рассолы могут быть связаны с современными или древними морскими бассейнами, а также образоваться при выщелачивании легкорастворимых солей NaCl, КС1, СаС1₂ и др. Преобладают ионы СГ, Na⁺ и Са²⁺.

Подземные воды, оказывающие бальнеологическое воздействие на организм человека, называют минеральными. Они подразделяют­ся на углекислые (например, северокавказские минеральные воды — боржоми, нарзан); сульфидные, или сероводород­ные (например, воды Мацесты); железистые и мышьяко­вистые (минеральные воды Кавказа, Закарпатья, Урала и др.), а также бромистые и йодистые воды, воды с боль­шим содержанием органических веществ (воды в районе Трускавца); родоновые воды (Пятигорск, Цхалтубо) и др.

Наиболее важна в научном и практическом отношении класси­фикация подземных вод по характеру залегания, использующая и некоторые другие классификации.

Классификации по характеру залегания подземных вод (их иногда называют «общими») разрабатывали такие известные гидрогеологи, как Ф. П. Саваренский, А. М. Овчинников, Е. В. Пинеккер и др. Ниже приведена классификация, в основном базирующаяся на предложениях А. М. Овчинникова и Е. В. Пинеккера.

Подземные воды на Земле, находящиеся в жидком состоянии, могут быть прежде всего подразделены на две большие группы: подземные воды суши и подземные воды под океанами и морями. До настоящего времени гидрогеология занималась по существу лишь подземными водами суши. Подземные воды под океанами и моря­ми изучены еще очень слабо.

Подземные воды суши можно подразделить на подземные воды зоны аэрации и зоны насыщения. Зона аэрации охватывает верхние, не насыщенные водой слои грунтов, включая почву от дневной поверхности до уровня грунтовых вод. Через эту зону осуществля­ется связь подземных вод с атмосферой. Зона насыщения характе­ризуется тем, что поры и пустоты в ее пределах полностью запол­нены (насыщены) жидкой водой. Сверху эта зона ограничена зоной аэрации или зоной многолетнемерзлых грунтов, снизу — глубиной критических температур, при которых существование жидкой воды невозможно. В зоне насыщения на континентах находятся подзем­ные воды трех типов — безнапорные грунтовые, напорные артезиан­ские и глубинные.

Под океанами и морями зона аэрации отсутствует, а в зоне насыщения присутствуют напорные воды, гидравлически как связан­ные с подземными водами континентов, так и не связанные с ними.

Воды зоны аэрации и грунтовые воды имеют свободную связь с атмосферой и формируются под непосредственным влиянием физико-географических условий. Грунтовые воды, кроме того, свя­заны с поверхностными водами (реками, озерами и др.) и играют поэтому важную роль в питании этих водных объектов. Подземные воды участвуют в круговороте воды на земном шаре в основном согласно двум схемам: грунтовые воды <-» зона аэрации <-> атмосфе­ра и грунтовые воды <-> поверхностные воды.