Гідросфера. Підземні води

Урок 9. «Гідросфера. Підземні води»

На цьому уроці ви дізнаєтеся, що називається підземними водами, як вони утворюються, якими бувають, як людина використовує підземні води.

Рекомендації до вивчення теми:

Уважно ознайомтеся з теоретичним матеріалом, перегляньте  презентацію до теми уроку, дайте відповідь на тести для самоконтролю.

План

1. Що таке підземні води? Яка умова їхнього утворення?

2. Утворення ґрунтових вод.

3. Утворення міжпластових вод.

4. Артезіанські води.

Презентація до теми

Що таке підземні води? Яка умова їх утворення?

Води, що у земної корі, називаються підземними.

Для того, щоб вони утворилися, необхідні дві умови:

а) атмосферні опади, що випадають на сушу у достатній кількості. Вони випадають у вигляді дощу і відразу просочуються через гірські породи, а якщо у вигляді снігу - після його танення.

б) здатність гірських порід, що становлять поверхню суші, пропускати воду. Вона пояснюється тим, що в гірських породах є пори, порожнечі, тріщини, які пропускають воду. Пори - проміжки між частинками гірських порід; чим вони більші, тим легше проходить вода через породу. Розмір часу залежить від розміру частинок. Чим більша частка, тим більше і пори. Добре пропускають воду крупнозернистий пісок, гравій, галька, торф. Майже не пропускають воду глина, граніт, якщо в ньому немає тріщин.

Усі гірські породи з їхньої здатності пропускати воду можна поділити кілька груп:

- водопроникні. Це гірські породи, що легко пропускають воду: піски, торф, лес, галечник;

- водонепроникні або водотривкі. Ці гірські породи мало пропускають вологу: глина, мергель, граніт;

- розчинні. Ця група гірських порід сама легко розчиняється під впливом води: вапняки, крейда, гіпс, доломіт, солі. У цих гірських породах внаслідок розчинення можуть утворитися порожнечі – печери, а них – великі озера і річки.

Рис. 1. Підземні води

Утворення ґрунтових вод

Водопроникні та водотривкі шари, залягаючи в земній корі, розташовуються по-різному: в одних місцях вони залягають горизонтально, а в інших можуть згинатися. При цьому вони часто чергуються один з одним.

Шар, насичений водою, називають водоносним шаром. Якщо він зверху не прикритий водонепроникним шаром, то вода цього шару називається ґрунтовою.

Ґрунтові води поповнюються водою, яка просочується з усієї поверхні, розташованої над ними, тому можна стверджувати, що ґрунтові води загалом мають атмосферне походження та їх кількість та глибина залежать, перш за все, від величини атмосферного зволоження. Коли воно надмірно (у тундрі, екваторіальних лісах), рівень ґрунтових вод знаходиться близько від поверхні, а іноді і зливається з нею. Якщо випаровування перевищує опади, рівень ґрунтових вод знижується і залягає тим глибше, що більше випаровування. Глибина залягання ґрунтових вод залежить від рельєфу.

Утворення міжпластових вод

Якщо водоносний шар лежить між двома водонепроникними шарами, вода цього шару називається міжпластовой. Ці води поповнюються дуже повільно. Область живлення вод цього шару перебуває там, де цей шар виходить поверхню. Ґрунтові води повільно «течуть» по порах у той бік, де їхній рівень нижчий. У ярах, річкових долинах вони утворюють джерела (джерела). Міжпластові води теж утворюють джерела, але найчастіше їх добувають із свердловин, пробурених через водотривкі шари до водоносного. Міжпластові води можуть бути ненапірними і напірними. Останні також називаються артезіанськими, як би в нагадування про назву французької провінції Артуа, де в XII столітті вперше в Європі була влаштована колодязь, що фонтанує. У артезіанських водах і зосереджена переважна більшість підземних вод материка. Геологічні структури рівнин, що містять ці води, називаються артезіанськими басейнами. Великі артезіанські басейни розташовуються на Російській платформі в Прибалтиці, Підмосков'ї, Україні. Численні артезіанські басейни і в Північній Африці, Австралії, де вони займають 1/3 всієї площі материка. У США артезіанські басейни знаходяться у районі Великих озер.

Артезіанські води

Зазвичай пласти артезіанських вод залягають у вигляді чаші та водоносний шар у цих чашах обмежений водотривкими пластами зверху та знизу. Вода у водоносному шарі зазнає натиску вищележачих шарів. Якщо пробурити свердловину, то вода підніматиметься по свердловині і фонтануватиме. За хімічним складом артезіанська вода дуже різноманітна. Верхні пласти в артезіанському басейні мають прісну воду. Вона утворюється внаслідок проникнення атмосферних, поверхневих та ґрунтових вод.

Рис. 2. Схема артезіанського джерела.

Нижче залягають шари мінералізованих вод, хімічний склад яких формується внаслідок змішування верхніх прісних та нижніх високомінералізованих.

У деяких районах, де вулкани, підземні води мають високу температуру (до 100°С). На поверхню вони випливають спокійно, утворюючи джерела, струмки. А іноді вириваються фонтанами із густими клубами пари і при цьому можуть підніматися на висоту кількох десятків метрів. Такі джерела, що фонтанують, називаються гейзерами (ісл. geysir - хлинути). Кожен гейзер має певну періодичність дії, від хвилини до кількох діб, залежно від швидкості закипання води та близькості до джерела нагрівання. Наприклад, гейзер Велет на Камчатці викидає струмінь води діаметром 3 метри на висоту 40-50 метрів через кожні 5-6 годин. При цьому пара піднімається на 300-500 метрів. Багато гейзерів у Ісландії, Новій Зеландії, Північній Америці. Гарячі підземні води широко використовуються людиною для обігріву приміщень, теплиць, оранжерей.

Словник термінів

Підземні води – це води, що у земної корі.

Водопроникні гірські породи – це гірські породи, що легко пропускають воду: піски, торф, лес, галечник.

Водонепроникні або водостійкі гірські породи – це гірські породи практично не пропускають вологу: глина, мергель, граніт.

Розчинні гірські породи – це гірські породи, які легко розчиняються під дією води: вапняки, крейда, гіпс, доломіт, солі.