Реклама на портале

Источники подземных вод. Как образуются артезианские источники Горячие источники как образуются

Источники

подземных вод, родники, ключи, естественные выходы подземных вод на земную поверхность (на суше или под водой). Образование И. может быть обусловлено различными факторами: пересечением водоносных горизонтов отрицательными формами современного рельефа (например, речными долинами, балками, оврагами, озёрными котловинами), геолого-структурными особенностями местности (наличием трещин, зон тектонических нарушений, контактов изверженных и осадочных пород), фильтрационной неоднородностью водовмещающих пород и др.

Существует несколько классификаций И. По классификации советского гидрогеолога А. М. Овчинникова выделяется 3 группы И. в зависимости от питания водами верховодки, грунтовыми или артезианскими водами. И. первой группы, располагающиеся обычно в зоне аэрации, имеют резкие колебания дебита (вплоть до полного иссякания), химического состава и температуры воды. И., питающиеся грунтовыми водами, отличаются большим постоянством во времени, но также подвержены сезонным колебаниям дебита, состава и температуры; они подразделяются на эрозионные (появляющиеся в результате углубления речной сети и вскрытия водоносных горизонтов), контактные (приуроченные к контактам пород различной водопроницаемости) и переливающиеся (обычно восходящие, связанные с фациальной изменчивостью пластов или с тектоническими нарушениями).

И. артезианских вод отличаются наибольшим постоянством режима; они приурочены к областям разгрузки артезианских бассейнов.

По особенностям режима все И. можно подразделить на постоянно, сезонно и ритмически действующие. Изучение режима И. имеет важное практическое значение при использовании их для питья и лечебного водоснабжения. По гидродинамическим признакам И. разделяются на 2 типа: нисходящие, питающиеся безнапорными водами, и восходящие, питающиеся напорными (артезианскими) водами. И., приуроченные к пористым породам, распределены более или менее равномерно в местах выхода водоносного горизонта на поверхность; И. в трещиноватых породах располагаются в местах пересечения трещин с поверхностью Земли. Для И. карстовых областей характерны значительные колебания в режиме, связанные с количеством атмосферных осадков. Температура воды в И. зависит от глубины залегания подземных вод, характера подводящих каналов, географического и гипсометрического положения И. и температурного режима, в котором заключены подземные воды. В области развития многолетнемёрзлых горных пород встречаются И. с температурой около 0 °С, в областях молодого вулканизма распространены горячие И. нередко с пульсирующим режимом.

Химический и газовый состав воды И. весьма разнообразен; он определяется главным образом составом разгружающихся подземных вод и общими гидрогеологическими условиями района. Оформление естественного выхода вод различных И. называется их Каптаж ем.

Лит.: Альтовский М. Е., Классификация родников, в сборнике: Вопросы гидрогеологии и инженерной геологии, Сб. 19, М., 1961; Климентов П. П., Общая гидрогеология, 3 изд., М., 1971; Овчинников А. М., Общая гидрогеология, 2 изд., М., 1954.

И. С. Зекцер.

Примеры условий образования источников: а - пересечение поверхности земли свободной поверхностью подземных вод; б - инфильтрация атмосферных осадков в грубообломочные делювиальные отложения; в - сочетание водопроницаемых песчаников и подстилающих их слоев водонепроницаемых глинистых сланцев; г - разрыв по контакту водонепроницаемых пород с проницаемыми аллювиальными отложениями; д - плитчатая структура гранитов; е - преобладающее направление трещиноватости пород.


Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Синонимы :

Смотреть что такое "Источники" в других словарях:

    Энциклопедия мифологии

    Подземных вод (родники ключи), естественные выходы подземных вод на земную поверхность (на суше или под водой). Источники могут быть холодными и горячими (термы) и иметь различный химический и газовый состав … Большой Энциклопедический словарь

    Подземных вод родники, ключи (a. springs, sources; н. Untergrundwasserquellen; ф. sources des eaux souterraines; и. fuente: de aguas subterraneas), сосредоточенные естеств. выходы подземны) вод на земную поверхность (на суше или под… … Геологическая энциклопедия

    Список литературы, библиография, литература, список источников Словарь русских синонимов. источники сущ., кол во синонимов: 4 библиография (10) … Словарь синонимов

    - (Струи) Красные и белые полосы на мантии святителя, символизирующие струи источников божественной мудрости («Кровь и вода» – Таинства Евхаристии и Крещения), припадая к которым иерарх черпает мудрость и благодать Божию и которую передает… … Словарь иконописца

    1. То, что дает начало чему нибудь, откуда исходит что нибудь. 2. Письменный документ, на основании которого строится научное исследование. Тематики бухгалтерский учет … Справочник технического переводчика

    - (1) подземных вод естественные выходы грунтовых (см.) на земную поверхность на суше или под водой. Их называют также родниками, ключами; (2) И. питания функциональная часть аппаратуры, преобразующая и использующая электроэнергию, получаемую от… … Большая политехническая энциклопедия

    Термин «источник» может употребляться в следующих значениях: Источник (природный) выход подземных вод на поверхность. Гидротермальные источники срединно океанических хребтов. Источник права юридическое понятие. Источник чести термин из истории… … Википедия

    Вода играла у кельтов весьма заметную роль, но особенно важное значение имели источники и родники, которым приписывались целебные свойства. Так как источники и родники по самой своей природе изливают воду из под земли, это давало основание… … Кельтская мифология. Энциклопедия

    Подземных вод (родники, ключи), естественные выходы подземных вод на земную поверхность (на суше или под водой). Источники могут быть холодными и горячими (термы) и иметь различный химический и газовый состав … Энциклопедический словарь

Книги

  • , Дювернуа. Источники права и суд в древней России: Опыты по истории рус. гражд. права / Соч. Н. Дювернуа E 105/2 R 310/208 Ф 1-52/2713 Ф 1-73/11720:Москва: Унив. тип., 1869: Соч. Н. Дювернуа…

Нагретые в недрах земли , и выходящие чаще всего на поверхность под давлением.

Наиболее распространённые горячие источники — гейзеры, периодически действующие в виде фон-танов. Фонтаны горячей воды иногда достигают высоты десятков метров. Много гейзеров и других геотермальных источников на Кам-чатке, Курильских островах , на острове Исландия и в других вулканических районах (рис. 47).

В России

В России первая геотермальная станция была построена в 1966 году на полуострове Камчатка, где, присутствует обилие подземных горячих источников. Одно из самых больших «горячих» морей в России нашли под Западно-Сибирской низменностью. Это море простирается от жарких степей Казахстана до побережья Северного Ледовитого океана . Воду этого подземного моря применяют в сельскохозяйственных и других нуждах: ею обогревают теплицы, она идёт в купаль-ные бассейны.

Горячая подземная вода используется для нужд хозяйства также на Кавказе, на Курильских островах и в ряде других мест. Возможно, в будущем теплом недр земли бу-дут отапливаться сотни городов и населённых пунктов. Это позволит сэкономить миллионы тонн топлива.

В справочной литературе приводится много вариантов классификаций источников по различным признакам (В.М. Максимов, Д.И. Пересунько, М.Е. Альтовский). Рассмотрим некоторые из них.

По времени действия. Источники подразделяются на постоянные и временно существующие. Постоянно действующие источники функционируют в течение многих лет и на одном месте. Их режим может испытывать сезонные колебания, но значительные размеры области питания позволяют им сохраняться длительное время. Поэтому дебиты постоянно действующих источников значительно выше, чем временно существующих. Последние обычно возникают в периоды инфильтрационного питания, затем их возможности постепенно иссякаю, и через какой-то период (1-3 месяца) они пересыхают.

По приуроченности к определенным типам водоносных систем. Источники могут быть образованы верховодкой, грунтовыми водами, трещинно-грунтовыми водами, карстовыми водами, артезианскими водами, водами многолетней мерзлоты, трещинно-жильными водами и водами зон тектонических нарушений, а также водами современных вулканогенов.

Рис. Эрозионный источник

      водоносные известняки; 2 – водоупорные соли

Рис. Переливающиеся родники (по М.Е. Альтовскому)

    Трещинно-грунтовые воды. Источники, приуроченные к зоне выветривания магматических и метаморфических пород, могут иметь как нисходящий, так и восходящий характер. Дебиты источников заметно растут на участках, где трещиноватость выветривания усиливается трещиноватостью тектонических разломов.

    Карстовые воды. Источники этой группы могут быть также нисходящими и восходящими. Условия образования этих источников весьма разнообразны, так как они связаны с породами, имеющими хорошо разветвленную сеть каналов, пустот и трещин (карбонатные, гипсоносные и соленосные породы). Среди карстовых источников различают перемежающиеся, постоянные и субмаринные, или эжекторные. Перемежающиеся источники отличаются резким непостоянством дебита. Они действуют по принципу сифона, и их производительность колеблется от очень значительной до весьма малой. Постоянные источники связаны с наиболее обводненной зоной карста, где распространены каналы, пещеры, подземные реки и озера. В этой зоне формируются самые крупные источники мира с дебитом до 10-20 м 3 /с. Производительность потоков карстовых вод подвержена значительным сезонным колебаниям. Субмаринные источники приурочены к подземным карстовым каналам, залегающим ниже уровня моря. Режим их действия зависит от соотношения давления, которое создается в канале и в головках источника. Если давление воды в канале превышает давление над головками источника, создается эжекторный эффект, и воды разгружаются в море. При обратном соотношении напоров происходит засасывание морских вод в канал. Этот эффект называется «морской мельницей». В этом случае соленые морские воды могут образовывать источники выше уровня моря.

Рис. Перемежающийся родник

    Артезианские воды. Источники этой группы являются обычно восходящими. Они выходят в понижениях рельефа: долинах рек, котловинах озер, на дне оврагов и балок, на морских побережьях. Особенно велик перепад гидростатических давлений в пластах создается на участках предгорий, где область питания приподнята на многие сотни метров выше области разгрузки. Поэтому в предгорьях образуются наиболее мощные и фонтанирующие источники с дебитами десятки и сотни литров в секунду.

    Подземные воды мерзлой зоны литосферы. Источники мерзлой зоны могут быть образованы тремя типами вод: надмерзлотными, межмерзлотными и подмерзлотными. Надмерзлотные источники связаны с деятельным слоем и таликами (подрусловыми и подозерными). Существование жидких вод в деятельном слое ограничено коротким теплым сезоном. В холодный период года Надмерзлотные источники исчезают, так как воды деятельного слоя промерзают, образуя бугры пучения и малые наледи. Наибольшее протаивание подрусловых и подозерных таликов происходит в сентябре. Это время наибольшей активности надмерзлотных источников. В холодный период года эти талики, как правило, промерзают, и деятельность источников прекращается.

Межмерзлотные воды встречаются в разрезе, сложенном так называемой слоистой мерзлотой. Межмерзлотные воды относятся к напорным, а источники, образующиеся при их разгрузке, - к восходящим и постоянно действующим. В зимний период на месте их выхода возникают наледи. Также восходящими и постоянно действующими являются источники, питаемые подмерзлотными водами. Эти источники способствуют появлению крупных наледей. Подмерзлотные источники установлены в долинах крупных рек (Нижняя и Подкаменная Тунгуска), их воды имеют высокую минерализацию и нередко отрицательную температуру.

    Трещинно-жильные воды. В глубоких тектонических зонах возможно развитие циркуляционных систем, в которых одни трещины выполняют роль поглощающих, а другие – выводящих. При проникновении инфильтрационных вод на глубину нескольких километров растет температура их минерализации, они обогащаются минеральными слоями, газами и микрокомпонентами.

Рис.. Восходящий родник тектонических зон

1- восходящий источник; 2 – направление движения вод; 3 – зона трещиноватости; 4 – тепловой поток

В молодых и омоложенных складчатых областях формируются минеральные воды различного типа (азотные термы, углекислые воды и др.). С тектоническими зонами связаны многочисленные выходы пресных вод, источники которых могут быть нисходящими и восходящими.

    Минеральные термальные воды современных вулканогенов. В районах современной вулканической деятельности выявлено большое количество источников минеральных и термальных вод. Чаще всего встречаются восходящие источники, но нередко и нисходящие. Особый интерес среди источников районов современного вулканизма представляют гейзеры. Впервые они были обнаружены в Исландии. В нашей стране они встречены на Камчатке. Фонтанирование гейзера происходит с определенной периодичностью (несколько часов, суток). Механизм действия гейзера следующий. В канале гейзера инфильтрационная вода образует столб, который давит на воду, скопившуюся ранее и имеющую температуру около 100 0 С. Какое-то время эта вода не вскипает, потому что ей нужно набрать еще некоторое количество тепла. Наконец, перегретая вода бурно вскипает и фонтаном выбрасывается на поверхность. Продолжительность извержения горячей воды, как и подготовки к фонтанированию, у каждого гейзера разная.

По генезису . По происхождению источники разделяют на естественные и искусственные. Наиболее широко распространены естественные выходы подземных вод на земную поверхность. Искусственные выходы образуются в результате инженерно-хозяйственной деятельности человека. Примерами таких водопроявлений могут быть источники, образовавшиеся в нижней части бьефа плотин, возникшие на полях орошения, участках сброса дренажных вод, прорыва водопроводной сети, в местах устройства баражных сооружений и т.д.

По величине дебита. Диапазон колебаний дебита источников, известный в мировой практике, огромен: от долей кубических сантиметров до десятков кубических метров в секунду, т.е. максимальный дебит, по крайней мере, в 10 млрд раз больше минимального. Гигантские выходы подземных вод на земную поверхность (более 1 м 3 /с) наблюдаются в закарстованных массивах и молодых вулканогенах. Крупные источники с дебитом 10-100 л/с характерны для горных областей. Этому способствует сильно расчлененный рельеф, особенно глубокие эрозионные врезы и уступы. Нередко источники с такой производительностью встречаются и в равнинных областях, у подножья речных и морских террас.

В практике гидрогеологических обследований расход естественных водопроявлений, как правило, изменяется в диапазоне 0,1-2,3 л/с. Статически это примерно 70-80% от числа наблюдаемых родников; они обычно являются репрезентативными, т.е. характеризуют определенную гидрогеологическую обстановку, легко опробуются, а результаты их опробования хорошо интерпретируются. Слабые проявления подземных вод на земной поверхности, т.е. рассеянные выходы, мочажины, заболачивания, переувлажнения почв, фиксируются как места разгрузки подземных вод и практического значения не имеют.

Термальные источники или горячие воды Земли – это еще один удивительный дар природы человеку. Термальные источники являются незаменимым элементом глобальной экосистемы нашей планеты.

Кратко сформулируем, что же такое термальные источники .

Термальные источники

Термальные источники — это подземные температура воды у которых выше 20°С. Отметим, что более «научно» будет говорить геотермальные источники , поскольку в этом варианте приставка «гео» указывает на источник нагрева воды.

Экологический энциклопедический словарь

Горячие источники — источники термальных вод с температурой до 95-98°С. Распространены главным образом в горных районах; являются экстремальными природными условиями распространения жизни на Земле; в них обитает специфическая группа термофильных бактерий.

Экологический энциклопедический словарь. - Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии. И.И. Дедю. 1989

Справочник технического переводчика

Термальные источники
Источники, с температурой значительно выше средней годовой температуры воздуха вблизи источника.

Справочник технического переводчика. – Интент. 2009 — 2013

Классификация термальных источников

Классификация термальных источников в зависимости от температуры их вод:

  • Термальные источники с теплыми водами — источники температура воды у которых выше 20°С;
  • Термальные источники, у которых горячие воды — источники с температурой воды 37-50°С;
  • Термальные источники, у которых о чень горячие воды — источники с температурой воды выше 50-100°С.

Классификация термальных источников в зависимости от минерального состава вод:

Минеральный состав термальных вод отличается от состава минеральных. Это обусловлено более глубоким их проникновением, по сравнению с минеральными водами, в толщу земной коры. Исходя из лечебных свойств, термальные источники классифицируются таким образом:

  • Термальные источники с гипертоническими водами – эти воды богатые солями, имеют тонизирующее воздействие;
  • Термальные источники с гипотоническими водами – выделяются благодаря низкому содержанию солей;
  • Термальные источники с изотоническими водами – успокаивающие воды.

Что же нагревает воду термальных источников до таких температур? Ответ, для большинства будет очевиден — это геотермальное тепло нашей планеты, а именно ее земной мантии.

Механизм нагрева термальных вод

Механизм нагрева термальных вод происходит по двум алгоритмам:

  1. Нагрев происходит в местах вулканической активности, благодаря «контакту» воды с магматическими породами, образовавшимися в результате кристаллизации вулканической магмы;
  2. Нагрев происходит благодаря циркуляции вод, которые, опускаясь в толщу земной коры более чем на километр, «поглощают геотермальное тепло земной мантии», а затем в соответствии с законами конвекции поднимаются вверх.

Как показали результаты исследований при погружении в глубь земной коры температура растет со скоростью 30 град/км (без учета районов вулканической активности и океанического дна).

Виды термальных источников

В случае нагрева вод по первому из вышеописанных принципов вода может вырываться из недр Земли под напором, образуя тем самым один из видов фонтанов:

  • Гейзеры – фонтан горячей воды ;
  • Фумаролы – фонтан пара;
  • Грязевой фонтан – вода с глиной и грязью.

Эти фонтаны привлекают к себе много туристов и других любителей естественных красот природы.

Использование вод термальных источников

Издавна горячие воды использовались человеком в двух направлениях — как источник тепла и в лечебных целях:

  • Отопление домов — например, и сегодня, столица Исландии Рейкьявик отапливается благодаря энергии подземных горячих вод ;
  • В бальнеологии — всем хорошо известны Римские термы … ;
  • Для генерации электроэнергии;
  • Одним из наиболее известных и популярных качеств термальных вод являются их лечебные свойства. Циркулируя по земной коре воды геотермальных источников , растворяют в себе огромное количество минералов, благодаря которым и обладают удивительными целебными лечебными качествами.

Про целебные свойства термальных вод человеку известно издавна. Существует много всемирно известных терма-курортов открытых на базе термальных источников. Если говорить про Европу, наиболее популярные курорты находятся во Франции, в Италии, Австрии, Чехии и Венгрии.

При этом следует не забывать про один важный момент. Несмотря на то, что воды термальных источников могут быть очень горячими, в некоторых из них обитают опасные для здоровья человека бактерии. Поэтому необходимо в обязательном порядке каждый геотермальный источник проверять на «чистоту».

И в завершение отметим, что термальные источники, или горячие воды Земли есть жизненно важным и необходимым ресурсом для целых регионов нашей планеты и многих видов живых существ.


ДАТА СОЗДАНИЯ ПУБЛИКАЦИИ: Авг 24, 2014 13:05

Содержание статьи

ИСТОЧНИК, естественный выход подземных вод на земную поверхность. Подземные воды находятся в полостях, порах и трещинах горных пород в верхней части земной коры. Верхняя граница водонасыщенной зоны называется зеркалом, или уровнем, подземных вод. Там, где водоносные горизонты пересекаются с земной поверхностью, возникают источники. Поскольку глубина грунтовых вод меняется в зависимости от сезона и количества выпадающих осадков, источники могут внезапно исчезать, быть просачивающимися, капельными или бить ключом.

Источники на склонах холмов.

В районах с расчлененным рельефом часть воды, которая просачивается в грунт в верхней части холма, может снова выйти на поверхность ниже по склону в виде источника, расположенного выше уровня водотока (рис. 1). Это происходит, если зеркало грунтовых вод находится выше уровня водотока. Источники возникают там, где вода при движении вниз встречает водоупорный горизонт, а затем выходит на поверхность в месте обнажения водопроницаемых пород. Расход воды источников на склонах холмов обычно невелик и изменчив.

Артезианские источники.

Вода, поступающая в пористые проницаемые слои, перекрытые водонепроницаемыми породами, может под давлением фонтанировать в низко расположенных выходах, образуя артезианский источник. Иногда артезианские водоносные горизонты занимают значительную площадь, и тогда артезианские источники имеют высокий и довольно постоянный расход воды. Часть известных оазисов северной Африки приурочена к таким артезианским источникам. Там, где имеются разломы в земной коре, артезианские воды поднимаются из водоносных горизонтов вдоль линий разломов. В период между сезонами дождей они нередко иссякают.

Карстовые источники.

Крупнейшие в мире источники часто связаны с выходом вод из карстующихся известняков. Содержащие углекислый газ просачивающиеся воды способны растворять известняки, поэтому во многих районах, сложенных известняками, распространены карстовые пещеры и каналы. В таких районах довольно часто встречаются подземные реки и очень крупные карстовые источники, например, Воклюз на юге Франции, считающийся одним из самых мощных в мире, и Силвер-Спрингс во Флориде, славящийся поразительной чистотой воды.

Источники в пористых лавах.

Крупные источники имеются в местах выхода подземных вод из горизонтов, сложенных пористыми трещиноватыми лавами. Например, группа таких источников, приуроченных к лавовому плато, питает р.Снейк ниже водопада Шошони (шт. Айдахо).

Горячие источники.

Большинство горячих источников приурочено к вулканическим областям, в которых вода нагревается от горных пород, верхних слоев земной коры, расположенных вблизи вулканов, хотя, возможно, часть воды имеет магматическое происхождение. В некоторых горячих источниках (например, Уорм-Спрингс в Виргинии) высокая температура воды обусловлена подъемом воды с больших глубин (ведь температура пород повышается примерно на 1° С с увеличением глубины на 30 м).

Минеральные источники.

Вода минеральных источников содержит значительное количество растворенных химических веществ. Теплые и горячие источники обычно имеют более высокую минерализацию, поскольку химические реакции протекают более интенсивно при повышенных температурах.

Гейзеры – фонтанирующие горячие источники в районах вулканической деятельности.