Виды воды в земной коре.

В подземной части гидросферы могут быть выделены 2 принципиально различные группы подземных вод: 1) воды в связанном состоянии – не способны к самостоятельному движению; 2) воды в свободном состоянии – способны к самостоятельному движению.

1)Вода в связанном состоянии - входит в состав породообразующих минералов или минеральных соединений, она связана с поверхностью минерального скелета ГП.

Лед является условно связанной, несвободной водой.

а)Химически связанная вода – это вода, связанная с кристаллической структурой минерала. Существует в форме: конституционной воды, которая входит в состав решетки минералов в виде отдельных ионов (в немолекулярной форме: H, OH), ее удаление возможно только путем нагревания до высоких температур более 400°С, при этом происходит перестройка решетки; кристаллизационной воды, которая входит в кристаллическую решетку минералов в виде молекул H₂O (например: гипс CaSO₄·2 H₂O, мирабилит CaSO₄·10H₂O); цеолитной воды, связанной с минералами очень непрочно, выделяется при температуре 80-200°С, минерал при удалении этой воды сохраняет кристаллическую структуру, но меняет свои оптические свойства.

б)Физически связанная вода – связанная с частицами ГП. Выделяется прочно связанная и рыхло связанная вода. Прочно связанная (адсорбированная, гигроскопическая) – присуща главным образом глинистым ГП, частицы которых коллоидных размеров (0,05 мм).На частицах вода удерживается молекулярными и электрическими силами сцепления, она может перемещаться только при переходе в пар. Частицы окружены несколькими слоями воды (1,3,10…10-20 молекул). Удалить ее можно при нагревании 100-120°С. Для растений она недоступна, они не могут оторвать ее от частиц ГП. Рыхло связанная (слабо связанная, пленочная) – образует пленку поверх прочно связанной воды. Основной признак – она может передвигаться от одной частицы к другой. Передвижение происходит от мест, где толщина пленки больше к местам, где пленка тоньше. Содержание этой воды в глинистых и микрозернистых породах значительно больше, чем в крупнозернистых. Прочно связанная и рыхло связанная вода иногда объединяются одним названием.

в)Молекулярная.Вода в твердом состоянии – образуется при отрицательных температурах и содержится в ГП в виде кристаллов льда, ледяных прослоев, жил. В ММП лед играет роль цемента, который скрепляет отдельные частички и превращает рыхлую породу в монолитную. Вне зоны ММП вода переходит в лед только в зимнее время (во время отрицательных температур).

2)Вода в свободном состоянии – способна передвигаться под действием силы тяжести, ее количество в ГП зависит от размера пор и трещин. В глинистых породах ее количество невелико, так как поры очень мелкие, и они заполнены связанной водой. Преобладает в крупнообломочных и трещиноватых породах.

а)Капиллярная вода –заполняет капиллярные поры и трещины пород (ширина менее 0,25 мм). Она удерживается и передвигается в породе под действием сил поверхностного натяжения (капиллярные, минисковые), которые возникают на границе раздела воды и воздуха. Поднимаясь выше уровня ПВ она образует зону капиллярного поднятия и отделяется от зоны аэрации капиллярной каймой. Высота капиллярного поднятия зависит от диаметра пор, гранулометрического и минерального состава пород, химического состава воды. Высота капиллярного поднятия изменяется от 0 (гравий, галька) до 3-4 см (крупнозернистые пески) и достигает 6-12 м (глинистые породы).

б)Гравитационная вода –подземная вода, которая движется в порах и трещинах ГП под действием силы тяжести, обладает растворяющей способностью, передает гидростатическое давление, оказывает механическое действие на породу (например процесс суффозии). Различают инфильтрационные воды(просачиваются через слой породы сверху вниз, например атм. осадки), инфлюационные (вытекающие, свободно перемещающиеся по трещинам и пустотам) и фильтрационные (перемещающиеся в пласте от высоких гипсометрических отметок к низким, движутся в виде потока.

в)Парообразная вода –существует в виде молекулH₂O, занимает поры и пустоты, свободные от жидкой воды. Образуется из других видов воды при испарении, изменении температуры и давления.