Классификация подземных вод. Типы подземных вод по характеру залегания

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-жилъные, 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 0°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 1 ‰), солоноватые (1—25‰), соленые (25— 50‰)и рассолы (более 50‰). Состав пресных подземных вод часто близок к составу связанных с ними поверхностных вод (преобладают ионы НСО₃^-, Са²⁺; или НСО₃^-, SO₄^2-, Ca²⁺; реже SO₄^2-.-, НСО₃^-, 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, KC1, СаС1₂ и др. Преобладают ионы Cl^-, 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.