Презентация на тему "1.ПРЕДМЕТ, ЗАДАЧИ И СОДЕРЖАНИЕ ГИДРОГЕОЛОГИИ"

Содержание

• 
  Слайд 1

  1.ПРЕДМЕТ, ЗАДАЧИ И СОДЕРЖАНИЕ ГИДРОГЕОЛОГИИ

  "Гидрогеология имеет предметом изучения подземные воды, их происхождение, условия их залегания, движения, свойства и усло­вия, определяющие те или иные технические мероприятия по использованию подземных вод, регулированию их или удалению" Ф.П. Саваренский, 1933

• 
  Слайд 2

  Значение подземных вод

  "Вода, образующая сплошь одну из земных геосфер -- гидросферу, определяет всю химию земной коры в доступной нашему непосредственному изуче­нию ее области. Химические реакции идут главным образом в водных растворах, жидких или парообразных, и свойства растворов обусловливают в главной мере генезис вадозных и фреатических минералов. Они же определяют среду жизни." В.И.Вернадский

• 
  Слайд 3

  Исключительная роль воды

  Ее участие во всех геохимических процессах, которые происходят в земной коре: магматических, метаморфических гидротермальных, гипергенных седиментационных образовании минералов или их разрушении в результате взаимодействия сложных природных растворов с горными породами

• 
  Слайд 4
  

  Подземные воды -«наиболее драгоценное ископаемое" академик А.П. Карпинский

  для питья и хозяйственных целей городов и сельских поселений для сельскохозяйственного водоснабжения (животноводческих и птицеводческих комплексов, полива с/х полей) для технического водоснабжения промышленных объектов для обеспечения систем ППД на нефтепромыслах для лечения и теплоснабжения для извлечения полезных компонентов из подземных вод и др.

• 
  Слайд 5

  Использование подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения

  Доля подземных вод в общем балансе хозяйственно-питьевого водоснабжения составляет более 70%; в Болгарии, Италии, Португалии, Словакии, ФРГ и Чехии - от 50 до 70%. На подземных водах основано водоснабжение крупных городов Европы: Буда­пешт, Вена, Гамбург, Копенгаген, Мюнхен, Рим и др. Дания, Мальта, Саудовская Аравия, Кувейт- страны, где подземные воды являются единственным источником водо­снабжения.

• 
  Слайд 6

  Подземное водоснабжение в России и СНГ

  Преимуще­ственно подземными водами удовлетворяется потребность в воде питьевого качества таких крупных городов, как: Красноярск, Новокузнецк,Томск, Чита, Вильнюс, Алма-Ата, Баку, Ереван, Киев, Минск, Тбилиси, Ташкент, Харьков, Ашхабад. В Тюменской области, ХМАО и ЯНАО подземные воды используются с 60-70 –х годов 20 века: Тюмень, Тобольск, Хвнты-Мансийск, Сургут, Нефтеюганск, Когалым, Радужный, Ноябрьск, Уренгой, Надым, Салехард, поселки и нефтяные и газовые промыслы, другие объекты.

• 
  Слайд 7

  Ресурсы пресных подземных вод

  Составляют в нашей стране 340 км3 в год. По данным Л.С. Язвина, в 2001 г. использовалось 7,8 км3 в год или 21,4 млн. м3 в сутки. Государственным Центром “Геомониторинг” в России на 1.01.2007 г. учтены прогнозные ресурсы подземных вод в количестве 869,1 млн куб.м/сут (317,2 куб.км/год). По результатам оценки обеспеченности населения ресурсами подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения, которая выполнена в 1994-2000 гг. организациями Министерства природных ресурсов России, общая величина прогнозных ресурсов составляет около 1100 млн куб.м/сут (350 куб.км/год).

• 
  Слайд 8

  Из промышленных подземных вод добывают

  бор, натрий, магний, литий, хлор, бром, йод в меньших объемах добывают: германий, рубидий, стронций, кальций, цезий, на отдельных месторождени- ях: медь, цинк, уран, радий, вольфрам, мышьяк, серу и др.

• 
  Слайд 9

  Термальные воды

  В 40 странах мира функционируют ГеоТЭС, преобразующие тепловую энергию подземных вод в электрическую. Суммарная мощность в настоящее время достигла 10 тыс.МВт, для этого добывается 36 тыс. кг/с горячего пара. В России ГеоТЭСпостроены на Камчатке. ПаужетскаяГеоТЭСэксплуатируется с 1966 г., и ее мощность равна 5 МВт. Мощность МутновскойГеоТЭСмощностью 62 МВт.

• 
  Слайд 10

  Методология

  ПВ являются геологическим объектом, их изучение должно проводиться в комплексе с исследованием горных пород, структур земной коры, их строением и развитием, геологических процессов в коре и мантии. Неразрывная связь с геологией, геохимией, минералогией, физикой , химией и другими науками

• 
  Слайд 11
  

  2. ПВ – часть гидросферы Земли, гидросфера Земли едина и неделима(реки, озера, болота, моря, океаны) взаимосвязаны. Необходимо изучать водообмен атмосферных, поверхностных и подземных вод, что определяет тесную связь гидрогеологии с метеорологией, гидрологией, океанологией.

• 
  Слайд 12
  

  3. ПВ хар-ся важнейшим свойством –подвижностью в жидком и газообразном состоянии. Их количество и формы движения изучаются геофизическими и лабораторными исследованиями, широко используются расчетные методы и моделирование. Связь гидрогеологии с математическими методами обработки информации, гидравликой, термодинамикой

• 
  Слайд 13
  

  4. ПВ – сложные литосферные растворы, содержащие минеральные и органические , комплексные соединения, газы, микроорганизмы. Изучение химической природы подземных вод, условий и закономерностей формирования требует знаний физической и коллоидной, органической химии и биохимии, микробиологии.

• 
  Слайд 14
  

  Разнообразие ПВ обеспечивает ее использование человеком. С этим связана роль гидрогеологии как прикладной науки, связанной с решением конкретных задач. Для решения этих задач на современном этапе требуются фундаментальные теоретические разработки с целью рационального использования ПВ, разработкой долгосрочных прогнозов, задач управления подземной гидросферой. Остаются актуальными проблемы гидрогеологии по изучению процессов формирования подземных вод, их количества и качества

• 
  Слайд 15

  Теоретические разделы гидрогеологии

  Региональная гидрогеология Гидрогеодинамика Гидрогеохимия Гидрогеотермия Палеогидрогеология

• 
  Слайд 16

  Прикладные разделы гидрогеологии

  Оценка ресурсов и запасов ПВ Гидрогеология месторождений полезных ископаемых Мелиоративная гидрогеология Инженерная гидрогеология Экологическая гидрогеология Мониторинг ПВ

• 
  Слайд 17

  2.Формирование подземной гидросферы

  Под гидросферой понимают водную оболочку, объединяющую все природные воды Земли. Одним из главных свойств гидросферы является ее постоянное проникновение в другие земные оболочки. Выделяют: надземнуюгидросферу, пронизывающую всю атмосферу, наземную,объединяющую совокупность поверхностных вод Земли, и подземную, располагающуюся ниже поверхности Земли, дна водоемов и водотоков.

• 
  Слайд 18
  
• 
  Слайд 19

  Гидросфера Земли

• 
  Слайд 20

  Границы гидросферы

  Распространение воды во всех оболочках Земли (мантии, земной коре, биосфере, на поверхности) позволяют раздвинуть границы гидросферы до высот в 16-18 км (вода в виде молекул) и в глубину на сотни километров (вода в виде ионов, атомов Н и О). Основными внутренними процессами гидросферы являются круговороты и водообмен, происходящие на различных уровнях и в разных масштабах.

• 
  Слайд 21

  Объем гидросферы Земли

  По данным Гавриленко, Дерпгольца (1974) общий объем гидросферы Земли составляет около 2,500 млрд. км3/. По расчетам А. Полдерварта и В.Ф. Дергпольцав земной коре до 35 км на континентах и 4,7 км под океанами - 1,1 млрд. км3.

• 
  Слайд 22

  Объем гидросферы (по М.И.Львовичу)

  22

• 
  Слайд 23

  Ювенильные воды

  Формирование гидросферы в настоящее время связывают с процессами плавления и необратимой дегазации вещества мантии, с так называемым «зонным плавлением». По А.П.Виноградову в мантии содержится примерно 20 · 108 т. воды, причем 7,5 – 24% этого количества мигрировало в земную кору и Мировой океан, т.е. участвовало в создании гидросферы. Вода, образующаяся из летучих компонентов магмы, называется ювенильной. Основная масса ювенильной воды образовалась в архее (90% по П.Н.Кропоткину). По другим данным (Руби, Мияки) процессы дегазации протекают с одинаковой скоростью до настоящего времени, объем образовавшейся воды - 0,5 км3/год.

• 
  Слайд 24

  Другие источники воды на Земле

  Поступление воды из космоса с астероидами (до 100 тыс. км3 по В.Ф. Дерпгольцу, т.е. менее 0,005% от современного объема гидросферы) Синтез молекул воды из атомов Н и О в верхних слоях атмосферы (230-250 км). Однако, по данным Е.В.Пиннекера (1980) одновременно идет диссипация атомов водорода в космическое пространство. Т.о., мантия – практически единственный источник воды на Земле

• 
  Слайд 25

  ЭВОЛЮЦИЯ ГИДРОСФЕРЫ

  1. Эволюция гидросферы началась на рубеже архея – протерозоя, когда установилось динамическое равновесие между водой и газами. В это же время образовался гранитный слой, обособились геосинклинали и платформы, возникли континентальные моря. Все это положило начало атмосфере и регулярному круговороту воды. По А.П. Виноградову летучие вещества стали источником ионов солевой массы океанической воды, а все главные катионы образовались при разрушении горных пород. На раннем этапе в гидросфере почти не было кислорода, а были CO2, NH3, NH4, H2S, НСl и др.

• 
  Слайд 26
  

  2. Примерно 2,0 – 2,7 млрд. лет назад произошла смена восстановительных условий в атмосфере и на поверхности Земли на окислительные, причем источником О2, явились фотохимические реакции с Н2О и СО2 в верхних слоях атмосферы.

• 
  Слайд 27

  Возникновение жизни

  3. В связи с интенсивными космической и ультрафиолетовой радиацией образовались сложные органические соединения из CH4, NH3, H2, H2S, CO2, H2Oи др., и на их базе на определенной глубине в океане (под экраном слоя воды) развивались простейшие организмы. Восстановление Н2О в процессе жизнедеятельности организмов привело к освобождению свободного кислорода, что явилось началом формирования современной атмосферы и озонового экрана, и жизнь смогла развиваться на суше.

• 
  Слайд 28

  Стабильность состава океанических вод

  4. В раннем палеозое сформировалосьНСО3 – СОˉ3 равновесие, которое обеспечило стабильность состава вод океана. С появлением жизни на Земле изменились процессы выветривания в сторону усиления под влиянием СО2. В результате фотосинтеза кислород в атмосфере в настоящее время возобновляется за 2 – 3 тыс. лет, а углекислота за 350 – 500 лет (без учета современного парникового эффекта) Вся вода Мирового океана проходит через фотосинтезирующие растения за несколько миллионов лет.

• 
  Слайд 29

  SMOW (Standart middle ocean water)

  Относительно состава вод Мирового океана существуют неоднозначные мнения. Одни считают, что он сформировался в раннем палеозое. Другие являются сторонниками значительных изменений состава даже за последние 0,5 -0,6 млрд. лет. Например, Ю.П. Казанский установил 5 гидрогеологических типов океанических вод в процессе эволюции гидросферы от архея до кайнозоя, а современный сульфатно-хлоридный натриево-кальциевый состав появился в перми. Наряду с водообменом между мировым океаном и подземной гидросферой происходил и происходит солеобмен. Состав Мирового океана отражает условия предыдущих эпох, за счет огромных водных масс, слабо реагирующих на воздействие извне. Не меняется изотопное отношение Н2/Н1 и О18/О16 за 300 – 500 млн. лет. Это постоянство используется в качестве стандарта среднеокеаническойводы).

• 
  Слайд 30

  SMOW

  Изотопные соотношения SMOW воды определяются следующим образом: 2H /1H = 155,76 ± 0,1 частей на миллион 3H / 1 Н = 1,85 ± 0,36 × 10 -11 частей на миллион 18O / 16 O = 2005,20 ± 0,43 частей на миллион 17 O / 16 O = 379,9 ± 1,6 частей на миллион

• 
  Слайд 31

  Образование пресной воды

  5. Образование пресной воды на Земле. Основными факторами появления пресной воды на Земле являются: возникновение жизни на Земле, образование современной атмосферы, расчленение земной коры на платформы и геосинклинали, Все это привело к возникновению большого гидрологического круговорота воды (2,5 – 3,0 млрд. лет), к формированию пресныхподземных вод, образовавшихся из атмосферных осадков.

• 
  Слайд 32

  ОБЩИЙ (климатический или гидрологический) КРУГОВОРОТ ВОДЫ В ПРИРОДЕ

  32

• 
  Слайд 33

  Схемы круговоротов

  33 В общей схеме выделяют несколько круговоротов воды: Большой (внешний) При большом круговороте часть водяных паров, образовавшихся в результате испарения воды океанов и морей, переносится на сушу, где выпадает в виде осадков, некоторое количество из которых вновь стекает в моря и океаны в виде поверхностного и подземного стоков Малый В процессе малого круговорота часть испарившейся с поверхности океанов и морей влаги выпадает здесь же в виде осадков. Внутренний круговорот обеспечивается водой, которая испаряется в пределах материков — с водной поверхности рек и озер, с суши и растительности и там же выпадает в виде осадков. Эти осадки снова расходуются на сток и испарение, причем часть испарившейся влаги вновь выпадает на материке

• 
  Слайд 34
  

  Числовые значения элементов круговорота воды земного шара (по М.И. Львовичу)

• 
  Слайд 35

  Геологический круговорот

  В отличие от гидрологического круговорота воды, совершаемого в приповерхностной части Земли и характеризующегося геологически мгновенным временем, геологический круговорот обусловлен непрерывным движением земной коры в вертикальном и горизонтальном направлениях. Он совершается в более глубоких оболочках земной коры и верхней мантии в различных термодинамических зонах. Выделяют основные этапы геологического круговорота:седиментационный, метаморфический, магматический и инфильтрационный

• 
  Слайд 36
  

  36 Взаимосвязь гидрологического (I) и геологического (II) Круговоротов воды в земных недрах

• 
  Слайд 37

  Геологическая форма движения воды

  Геологическая форма движения воды – важнейшая составляющая геологической формы движения материи. Выделяют 3 разновидности геологической формы движения воды: Метеогенная Литогенная Магматогенная Метеогеннаяхарактерна для приповерхностной части земной коры. Она характеризуется свободной фильтрацией воды за счет разности гидростатических напоров с подчиненным значением других видов движений. Пластовые давления находятся в пределах условного гидростатического. Литогенная связана с переносом воды в процессе литогенеза осадочных пород. Важными процессами здесь являются отжатие части воды при уплотнении осадков, связывание воды горными породами и последующее ее возрождение при их перекристаллизации. Пластовые давления обычно выше гидростатических. Такая форма движения имеет место в субмаринных областях земной коры (бассейны осадконакопления) и нижних горизонтах осадочного чехла на глубинах не менее 1-3 км. Магматогенная – имеет место в глубоких частях подземной гидросферы и связана с воздействием высоких температур и давлений, отделением воды от магматического расплава или из метаморфиризующихся пород в условиях высокой газонасыщенности. Здесь формируются долгоживущие гидротермальные системы, содержащие жидкую воду, паро-водяную смесь и горячий пар.

• 
  Слайд 38

  Гидросфера Земли

• 
  Слайд 39

  Атмосферные водыНадземнаягидросфера.

  Строение атмосферы. Тропосфера расположена до высоты 10-11 км в умеренных широтах и до 17 км – у экватора. Температура с высотой падает. Выше располагается стратосфера. Температура в ней с высотой почти не меняется или незначительно повышается. Верхняя граница стратосферы составляет 80-90 км.

• 
  Слайд 40

  Строение атмосферы

  Атмосфера Земли делится на несколько областей в соответствии с изменением: температуры, химического состава, физического состояния и степени ионизации молекул и атомов воздуха. Озоновый слой находится на высоте 10–15 км, а его верхняя граница - около 50 км. Максимум концентрации молекул озона соответствует высоте около 25 км, однако, даже здесь имеется не более 5–10 молекул озона на миллион молекул воздуха.

• 
  Слайд 41
  
• 
  Слайд 42

  ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ТРОПОСФЕРЫ

• 
  Слайд 43

  ДАННЫЕ ОБ АТМОСФЕРЕ НА ВЫСОТАХ ОТ 20 ДО 120км

  КМ

• 
  Слайд 44

  ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЕРХНИХ СЛОЕВатмосферы

• 
  Слайд 45

  Состав атмосферного воздуха

  Атмосферный воздух у поверхности Земли представляет собой смесь газов, состоящую преимущественно из азота и кислорода. По объему N2=78%, О2=21%. Кроме того, в небольшом количестве присутствуют аргон (0,93%), углекислый газ (0,03%), водород, инертные газы, а также водяной пар, следы аммиака, йода, перекиси водорода и др.

• 
  Слайд 46

  Вода в атмосфере. Влажность воздуха

  Водяной пар обладает упругостью(Е), которая измеряется высотой уравновешенного ею ртутного столба. Количество пара, который в данный момент находится в воздухе – абсолютная влажность (е). Отношение абсолютной влажности к упругости паров (Е), необходимой для насыщения того же пространства при той же t0 – относительная влажность (е1) е1=е/Е или (в %) е1= е/Е*100 Упругость паров увеличивается с ростом t0 воздуха Абсолютная влажность увеличивается от полюса к экватору. Абсолютная и относительная влажности изменяются в обратных отношениях: первая достигает max в теплое время, вторая - в холодное.

• 
  Слайд 47

  Испарение и транспирация

  Процесс превращения воды из жидкого состояния в парообразное – испарение. Факторами, влияющими на испарение являются: температура на поверхности земли; атмосферное давление; дефицит влажности воздуха; скорость ветра над поверхностью испарения; размеры и формы водных поверхностей испарения, их географическое положение, характер рельефа местности

• 
  Слайд 48

  Закон Дальтона

  По закону Дальтона, количество воды Q, испаряющейся в ед. времени с какой-либо поверхности, прямо пропорционально величине дефицита влажности d=Е-е и величине испаряющей поверхности S и обратно пропорционально величине атмосферного давления Р Q=K*((E-e)/P)*S, где К- коэффициент пропорциональности

• 
  Слайд 49

  Испаряемость и испарение

  Испарение (h,мм)–фактическая величина в данных условиях: h=0,0018(25+t)2(100-z), где z-относительная влажность воздуха, % h=О(осадки) – С(сток),мм Испаряемость –максимально возможная величина при неограниченных запасах влаги (с поверхности океана) Транспирация – физиологическое испарение, связанное с питанием и ростом тканей растений.

• 
  Слайд 50

  Расчет испарения

  Величина испарения может определяться по эмпирическим формулам и номограммам

• 
  Слайд 51

  Расчет по номограмме

• 
  Слайд 52

  Атмосферные осадки

  Переход водяного пара в жидкое состояние-конденсация. Переход в твердое состояние – сублимация. Эти процессы происходят как в атмосфере, так и на земной поверхности. Осадки, выделяющиеся непосредственно на земной поверхности – низкие гидрометы. Осадки, возникающие в атмосфере и выпадающие из облаков – высокие гидрометы.

• 
  Слайд 53

  Виды осадков

• 
  Слайд 54
  
• 
  Слайд 55

  Наземная гидросфера

• 
  Слайд 56

  Поверхностный и подземный сток

  Гидросфера Земли едина и неделима. Поверхностные воды питают подземные, и наоборот, подземные воды разгружаются в реки, озера, моря и океаны. Взаимосвязь поверхностных и подземных вод играет очень важную роль в гидрологических процессах и процессах тепломассопереноса на земном шаре. Эта связь заключается в обмене поверхностных и подземных вод водой, теплом, растворенными в воде веществами, их круговоротом. Движение воды по поверхности Земли- поверхностный сток. Движение воды в порах и пустотах горных пород – подземный сток.

• 
  Слайд 57

  Основные характеристики стока

  Расход воды (потока)- объем воды, протекающей через поперечное сечение потока (S) в единицу времени (Q, м3/с) Q= V *S Объем стока -это объем воды, прошедшей через данное поперечное сечение речного (подземного) потока за какой-либо интервал времени (W, м3/год ) W=Q * T слой стока- это количество воды, стекающее с водосбора за какой-либо интервал времени, равное толщине слоя, равномерно распределенного по площади водосбора и выраженного в миллиметрах (h (Y), мм)

• 
  Слайд 58
  

  Модуль стока-это количество воды (в литрах), стекающее в секунду с квадратного километра площади бассейна (водосбора). Модуль стока воды обозначают через М, л/(с*км2) Коэффициент стока- отношение величины слоя стока к количеству выпавших на площадь водосбора атмосферных осадков:Кст (η)= y/x Модульный коэффициент(Ki)– отношение стока за какой-либо период (Mi) к его норме (Mo): Ki = Qi/Q0 = Mi/M0 = Wi/W0 = yi/y0

• 
  Слайд 59

  Гидрограф

• 
  Слайд 60

  Расчленение гидрографа по видам питания

  1-поверхностный сток 2-подземный сток 3-ледостав а-зимняя межень б-весеннее половодье в-летняя межень с дождевыми паводками (в, г)

• 
  Слайд 61

  Расчленение гидрографа

  в зависимости от ГГУ выделяют несколько схем: а) ГВ не имеют связи с рекой; б) ГВ гидравлически связаны с рекой; в) схема а)+б); г)грунтовое и артезианское питание реки

• 
  Слайд 62

  Река дренирует один водоносный горизонт

  а) ГВ не имеют связи с рекой; б) ГВ гидравлически связаны с рекой;

• 
  Слайд 63

  Река дренирует ГВ и АВ

  в) схема а)+б); 2 водоносных горизонта г)грунтовое и артезианское питание реки

• 
  Слайд 64
  

  Расчет характеристик стока методом генетического расчленения гидрографа

  1. Для вычисления объема годового стока определяется масштаб одного квадратного сантиметра (м3), площадь гидрографа (см2) умножается на масштаб: Wобщ.= М1см2 *S общ., м3/год. 2. Модуль стока определяют делением объема стока (л/с) на площадь водосборного бассейна реки (км2): Мобщ.= Wобщ./31,54*103* Fв.б., л/с*км2. 3. Слой стока определяется делением объема стока (м3) на площадь водосборного бассейна (м2), полученное значение переводим в миллиметры: hобщ.= 103 *Wобщ./Fв.б.,мм.

• 
  Слайд 65
  

  4.Аналогичным образом определяются объемы, модули и слой поверхностного и подземного стока. 5. Коэффициент подземного питания реки равен отношению величины подземного стока к общему речному: К п.п.р.= (h подз./ h общ.) *100%. 6.Коэффициент подземного стока в процентах от осадков: К подз.= (h подз./ h а.о..) *100%. 7. Модульный коэффициент в процентах от нормы стока: К= Мi /М0, где Мi – значение модуля стока (объема стока, расхода, слоя стока) за текущий год, М0 – среднемноголетнее значение той же величины (модуля стока, объема стока, расхода, слоя стока). Вычисленные значения модуля стока, слоя стока, объема годового стока и расхода характеризуют естественные ресурсы поверхностных и подземных вод.

• 
  Слайд 66

  Водный баланс

  Составными частями круговоротов являются осадки, конденсация, испарение, поверхностный и подземный сток. Соотношение прихода и расхода воды с учетом изменения ее запасов для любого участка, речного бассейна, участка подземной гидросферы называют водным балансом, его уравнение:

• 
  Слайд 67

  Уравнение водного баланса за многолетний период

  X0 –Y0-Z0 +(-)ΔW =0 Элементы балансовых уравнений (участка, бассейна) за любой отрезок времени учитывают взаимодействия атмосферы, земной поверхности суши, поверхностной и подземной гидросферы.

• 
  Слайд 68

  Детальное уравнение водного баланса

  Для составления такого баланса необходимо: Изучить ГГУ в долине реки Провести ОФР для оценки параметров водоносных горизонтов и разделяющих пластов Наблюдения за режимом ПВ для выяснения условий взаимосвязи с рекой Провести гидрологические наблюдения Провести метеонаблюдения

• 
  Слайд 69

  ПОДЗЕМНАЯ ГИДРОСФЕРА

  Строение подземной гидросферы, виды воды в горных породах, ее фазовое состояние, ее движение определяются: Строением и историей развития Термодинамическим режимом Составом и свойствами горных пород Рельефом и гидрографией Климатическими условиями

• 
  Слайд 70

  Внутренне строение Земли

• 
  Слайд 71
  

  71 Химический состав геосфер Земли Минералы и горные породы SiO2, MgO, FeO, AlO2, CaO идр. Fe +Ni +FeO FeS (троилит) Fe+Ni пиролит

• 
  Слайд 72

  Строение земной коры

  72 Выделяют 3 типа земной коры: Континентальная (материковая) Океаническая Промежуточная

• 
  Слайд 73
  

  73 Мощность - 50- 75 км Ультраосновные и основные породы Мощность – 5-10(15) км

• 
  Слайд 74

  Состав земной коры

  74 До глубины 16 км земная кора состоит на 95 % из магматических и метаморфических пород и на 5 % - из осадочных Средние концентрации химических элементов в земной коре называют кларками по имени ученого Кларка, опубликовавшего в 1889 г. результаты 40-летних исследований.

• 
  Слайд 75

  Кларки земной коры, %(по А.П.Виноградову, 1962г.)

  75

• 
  Слайд 76

  Подземная гидросфера

  Виды воды в горных породах: свободная вода в порах, трещинах и пустотах; физически и химически связанная вода. Фазовые состояния: твердое (лед), жидкое, газообразное (пар)

• 
  Слайд 77

  Строение подземной гидросферы

• 
  Слайд 78
  

  78

• 
  Слайд 79

  Зона надкритического состояния воды

  Располагается в самых нижних горизонтах земной коры при температурах около 400град. С и давлении более 218 атм. Вода превращается в субстрат с плотностью примерно 1 г/см3, а скоростью движения молекул, как у газа. Ученые из Германии и Новой Зеландии обнаружили самую горячую подземную воду на планете. Температура так называемой сверхкритической жидкости в гидротермальных источниках на дне Атлантического океана составляет 407 градусов по Цельсию (ж. Geology) При увеличении давления и температуры вода переходит из жидкого состояния в газообразное. Однако, при достижении определенных критических значений обоих параметров вода приобретет новые свойства, не характерные ни для газов, ни для жидкостей. Так, вещество в этом состоянии является более плотным, чем газ (и для него не соблюдаются газовые законы), но менее плотным, чем жидкость (и обладает иными свойствами).

• 
  Слайд 80

  Гидротермальные источники

  В Атлантическом океане к югу от экватора температура воды из источника составила 407 градусов по Цельсию. В короткие моменты после выброса (около 20 секунд) жидкость сохраняла температуру до 464 градусов по Цельсию. Компьютерное моделирование показало, что перед тем, как выйти из-под поверхности, вода в этих источниках проходит по трещинам в морском дне, которые уходят достаточно глубоко и прогреваются от магмы. Именно в трещинах нагретая до 407 градусов вода, находясь под давлением в 300 бар (296 атмосфер), переходит в сверхкритическое состояние. Вода в таком состоянии вымывает металлы и другие элементы из горных пород гораздо лучше, чем в жидком. Вместе с водой из-под поверхности в океан вымываются золото, медь, железо, сера, марганец и некоторые другие. Из-за сульфидов (солей серы), оседающих вокруг источников, вода и камни окрашиваются в черный цвет. Поэтому такие гидротермальные источники получили название «черных курильщиков». Ученым удалось обнаружить самую горячую воду в «черных курильщиках» Две Лодки (TwoBoats) и Сестринский Пик (SistersPeak).

• 
  Слайд 81

  ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ СТРУКТУРНЫЕ ТИПЫ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

  Гидрогеологическая структура – это элементарное геологическое пространство, заполненное водой. Оно является двуединым, то есть первичным (пора) и вторичным (трещина) (рис.3.1). В соответствии с этой двуединостью выделяются основные структурные типы подземных вод – поровые и трещинные. Небольшие массивы рыхлых водопроницаемых пород заполнены поровыми водами, которые в масштабах гидрогеологического резервуара переходят в пластовые. Трещиноватость по своему происхождению делится на региональную (1) трещиноватость (трещины выветривания, диагенетические, остывания, усыхания и др.) и локальную (2) трещиноватость, исключительно тектонической природы. Первая развивается на больших площадях, но не достигает больших глубин (в среднем в пределах 30-50 м). Вторая, наоборот, образует линейно-вытянутые зоны, уходящие на большие глубины (1 км и более). С региональной трещиноватостью связаны трещинные подземные воды, а с локальной – жильные (напоминающие по своей морфологии линейно-вытянутые жилы, но заполненные водой)

• 
  Слайд 82

  Подземные водные резервуары (структурные подразделения)

  82 Рисунок 3.1. Структурно- гидрогеологические подразделения (по Е.В.Пиннекеру)