Подземная гидросфера

В морях и океанах различаются два класса подземных вод — связанные гидравлически с континентом и не связанные с ним. Первые — аналоги артезианских вод, вторые — глубинных, хотя субмаринные условия на те и другие накладывают свой отпечаток.

Кроме классов подземных вод, в таблице 7 приведены и подклассы, характеризующие водно-коллекторские свойства пород. Опущены особые условия — они для территории СССР определяются наличием многолетнемерзлых пород и современного вулканизма. Не исключено выделение в особые условия подземных вод аридной зоны.

Предлагаемая классификация подземных вод опирается на классические схемы С. Н. Никитина (1900 год), О. Мейнцера (1923 год), О. К. Ланге (1931 год) и А. М. Овчинникова (1949 год). В ней по возможности учтена новейшая информация о распределении подземных вод в земной коре.

Значение этой классификации не столько теоретическое, сколько практическое, хотя научная новизна вряд ли вызывает сомнение. Главное — она позволяет более целенаправленно, с учетом современного уровня знаний о разновидностях подземных вод изучать гидрогеологические закономерности как для суши, так и для океана.

КАК ПОЯВИЛИСЬ РАСТВОРЕННЫЕ

В ВОДЕ ВЕЩЕСТВА

Дождевая вода, когда горы пропивает, тончайшие земляные частицы, из которых камни осе-даются, в себе разводит и от тех силу получает другие тела претворять в камень.

М. В. Ломоносов. О слоях земных

Состав подземных вод отражает геологическую историю района.

А. М. Овчинников

Каким образом сформировался состав подземных вод. Когда говорят о генезисе подземных вод, принято различать две группы вопросов: родословную собственно воды как материального тела и формирование состава подземных вод. На первой из них мы уже останавливались. Если она представляет в этом клубке проблем «количественную» сторону, то вторая будет, скорее всего, «качественной» стороной. Обе группы вопросов тесно связаны и неотделимы друг от друга, что уже было показано, когда мы рассматривали происхождение подземной гидросферы. Но в известной мере они имеют и самостоятельное значение, так как растворитель и растворенные в воде вещества на протяжении геологической истории претерпевают отнюдь не сходное развитие.

Вода земных недр содержит многие химические элементы в виде ионно-солевого комплекса, газов, органического вещества, коллоидов. Это могут быть ультра-пресные или рассольные воды различного ионно-солевого состава, содержащие углекислый газ, метан, сероводород и т. д. Столь разнообразный состав формируется в результате взаимодействия с веществом земной коры или привноса из других геосфер. Характер этого взаимодействия академик В. И. Вернадский изобразил в виде равновесной системы

вода ⇄  порода ⇄ газ ⇄ живое вещество.

Растворенные вещества попадают в подземную гидросферу или в «готовом» виде (из атмосферы, океанов и морей, за счет летучих компонентов магмы), или в результате сложного обмена с породами и минералами, газами и живым веществом. Состав подземной гидросферы постоянно изменяется. Миграция, то есть концентрирование или рассеяние, представляет итог различных форм движения, которые приводят к преобразованиям внутри упомянутой уже равновесной системы Вернадского и, по существу, описывается этой «формулой».

Формирование состава подземных вод долгое время не находило обобщающей формулы, которая бы всесторонне раскрывала его закономерности. Исследователи обычно рассматривали одни из них, — главнейшие с их точки зрения, — упуская из внимания другие, не менее важные, как это оказывается при внимательном анализе. Лишь в середине XX века Г. Н. Каменский, А. М. Овчинников, Е. В. Посохов, К. Е. Питьева и некоторые другие среди нагромождения причин и следствий нашли последовательный подход к познанию закономерностей формирования состава подземных вод. В чем же он заключается?

Как известно, чтобы познать сложное явление, необходимо изучить отдельные его стороны, не отрывая и не изолируя их друг от друга. Применительно к генезису растворенного вещества отдельными сторонами или составными частями, по мнению автора этих строк, следует считать, во-первых, факторы, то есть движущие силы (причины), вызывающие изменение состава подземных вод, во-вторых, процессы — следствия факторов, которые создают или преобразуют состав, и, в-третьих, обстановки — природный фон, среду существования подземных вод, от них зависят интенсивность воздействия факторов и направленность процессов.