Види води в гірських породах - види і категорії води в гірських породах

Гірські породи містять різні види води. Її стан і властивості в пухких піщаних і глинистих породах вперше були експериментально вивчені радянським вченим А.Ф. Лебедєвим, що виділив кілька видів води в гірських породах, що відрізняються фізичними властивостями. Пізніше ідеї А.Ф. Лебедєва отримали подальший розвиток у роботах В.А. Приклонских, А.А. Роде, А.М. Васильєва, В.Д. Ломтадзе, Е.М. Сергєєва та ін. В даний час запропоновано наступне підрозділ видів води в породах:

I. Вода в формі пара.

II. Фізично зв'язана вода: 1) прочносвязанная (гігроскопічна) вода; 2) слабо зв'язаної (плівкова) вода.

III. Вільна вода: 1) капілярна вода; 2) гравітаційна вода.

IV. Вода в твердому стані.

V. Кристаллизационная вода і хімічно зв'язана вода.

Капілярна вода частково або повністю заповнює тонкі капілярні пори і тріщини гірських порід і утримується в них силами поверхневого натягу (капілярних менісків). Вона поділяється на капілярно-роз'єднану, капілярно-підвішену і капілярно-підняту. Капілярно-роз'єднана вода називається також водою кутів пір або стикового водою. Вона зазвичай утворюється переважно в місцях сполучення частинок породи і звужених кутових ділянок пір, де міцно утримується капілярними силами (капілярно-нерухомий стан). Інші види капілярної води здатні пересуватися і передавати гідростатичний тиск. Капілярно-підвішена вода утворюється у верхній частині зони аерації, в тонких порах і тріщинах грунтів і піщано-глинистих порід за рахунок інфільтрації атмосферних опадів при вологості порід вище максимальної молекулярної влагоемкоемкості. Капілярно-підвішена вода не доходить до рівня підземних вод. Вона доступна для рослин, але в посушливі роки при тривалому випаровуванні може витрачатися майже до повного зникнення. Капілярно-піднята вода розташовується над рівнем першого від поверхні водоносного горизонту (грунтових вод), де вона утворює так звану капілярну облямівку. Потужність її різна і залежить від складу гірських порід; вона мінімальна у великоуламкових породах (до 2-30-35 см), максимальна в суглинках і глинах (до перших метрів). Кількість води в породі, відповідне повного насичення всіх капілярних пір, називають капілярної влагоемкостью.

Гравітаційна (вільна) вода утворюється в породах при повному насиченні всіх пір і тріщин водою, що відповідає повній вологоємкості. У цих умовах вода рухається під впливом сили тяжіння і напірного градієнта в напрямку до річок, морів і іншим областям розвантаження. До гравітаційної воді відносять також инфильтрационную воду зони аерації, що з'являється періодично під час сніготанення, після випадання дощів і йде на поповнення підземних вод.

Вода в твердому стані знаходиться в гірських породах або в вигляді окремих кристалів, або у вигляді лінз і прошарків чистого льоду. Вона утворюється при сезонному промерзанні водонасичених гірських порід, але особливо широко розвинена в областях поширення багаторічномерзлих гірських порід (в Сибіру, ​​Канаді та інших районах).