Выбрать главу

Пополнение подземных вод происходит и из недр нашей планеты. Вода, выходящая из глубин земли, называется юве-нильной (от лат. juvenilis — «юный», «девственный»). Она образуется непосредственно из водорода и кислорода, выделяющихся из магмы. Ювенильные воды появляются во время вулканических извержений и выливаются проливными дождями из облаков вокруг извергающегося вулкана. Большинство исследователей считают, что гидросфера Земли — это продукт «дыхания» мантии.

Подземные и поверхностные воды находятся в постоянном обмене и взаимодействии между собой. Количество, подвижность и даже свойства воды, находящейся в разных горных породах и на разной глубине, неодинаковы. Циркулирующая по горным породам подземная вода называется свободной. Свободно может передвигаться по порам и водяной пар. Однако существует также и вода, удерживаемая разными силами вокруг частиц горной породы и неспособная к независимому течению по порам и трещинам внутри неё. Она называется связанной водой. Особенно много её бывает в глинах и торфах. По своим свойствам связанная вода отличается от свободной — у неё немного больше плотность, выше температура кипения и ниже точка замерзания.

Подземные воды находятся в непрерывном движении. Они текут подобно рекам по Земле — с возвышенных: мест к понижениям, где вода иногда выходит в виде источников. Это можно заметить на примере глубины колодцев: в одном вода находится на глубине полутора метров, в другом — более 10, а то и сотни метров. Вычерпывая воду, колодец можно осушить. Но через определенное время он снова наполняется: вода поднимается до прежнего уровня. Здесь речь идет о самом верхнем слое подземных вод, который получил название уровня грунтовых вод. Проникая в почву, вода движется вглубь только до первого водоупора. Над ним вода скапливается. Так образуются грунтовые воды. Уровень воды в колодце показывает их верхний уровень. Глубина и мощность грунтовых вод зависят от геологического строения — территории, рельефа и климата. Если грунтовые воды подходят к самой поверхности, а это часто бывает на равнинах с холодным и влажным климатом, то территория заболачивается. Так могут образовываться небольшие болотца, и непроходимые топи, которые тянутся на сотни километров. (Например, в Западной Сибири). Если грунтовые воды находятся глубоко, то появляется так называемая зона аэрации, не содержащая влаги. Её мощность изменяется от нескольких метров и даже сантиметров на равнинах до 200 метров и более в горах между глубокими ущельями.

Микроскопические поры и трещинки сообщаются между собой и образуют целую сеть тонких (менее 1 мм) извилистых каналов — капилляров. По ним вода поднимается к поверхности. Высота такого капиллярного поднятия неодинакова. Например, в песках она может достигать 120—130 см., а в глинистых грунтах — нескольких метров. В результате в зоне, близкой к поверхности Земли, формируются воды капиллярной каймы, поднявшиеся над фунтовыми водами. Эти воды — большое подспорье для растений особенно для тех, которые не могут своими корнями добраться до грунтовых вод.

Вода в горной местности тоже не стоит на месте и не лежит на камнях. Часть влаги просачивается по трещинам разной ширины и глубины. По ним движутся подземные воды, которые называют трещинными. Породы, в которых больше всего трещин, залегают неглубоко. С увеличением глубины их водопроницаемость постепенно снижается, причем особенно резко — начиная примерно с 10-15 метров. Водоупором в этих случаях служат менее трещиноватые скальные породы. Трещины на глубине часто заполнены рыхлым глинистым веществом, что заметно снижает их водопроницаемость.

Подземные воды в сильно раздробленных породах — в зонах тектонических нарушений — называются трещин-но-жильными. Когда река или ручей пересекают такую зону, вода словно проваливается под землю. В обратном направлении по зонам тектонических нарушений могут поступать юве-нильные воды из недр земли.

Природные фонтаны

Если подземные воды ограничены сверху и снизу пластами водоупорных пород, то они оказываются зажатыми между ними и часто находятся под давлением. Если пробурить скважину сквозь верхний водоупорный пласт и вода поднимается по ней на некоторую высоту выше кровли водоносного горизонта или будет фонтанировать над землей. Такие воды называются напорными. Количество расположенных друг над другом водоносных горизонтов может быть различным. Например, в долине итальянской реки По существует 5 таких горизонтов, а в Северной Америке в районе города Батон-Руж обнаружено 14 водоносных пластов мощностью от 1,5 до 58 метров. При вогнутой форме залегания чередующихся водонепроницаемых и водопроницаемых пластов, давление, возникающее в наиболее низкой части такого подземного резервуара, оказывается настолько высоким, что при определенных условиях (пробуренная скважина, вырытый колодец) напорная вода по скважине или по колодцу поднимается выше уровня земли и фонтанирует. Такую воду называют артезианской.