Вода в недрах Земли.
Бурение скважин требует изначального понимания разновидностей воды. Ведь для правильного выбора места для бурения скважин необходимо более ли менее знать, есть ли там вода. Бурение скважин требует специальных знаний о местах залегания водных горизонтов.
Современные представления о H2O в горных породах были заложены советским ученым А. Ф. Лебедевым. Различают следующие виды воды в горных породах: свободную, в форме пара, в твердом состоянии, связанную. Свободная может быть двух разновидностей - капиллярная и гравитационная. Первая передвигается за счет капиллярных сил, действующих в узких порах пород. Гравитационная воспринимает гидростатическое давление и движется под воздействием силы тяжести. При неполном насыщении пор и трещин пород вода просачивается вниз до уровня грунтовых. D форме пара занимает поры и трещины, не заполненные жидкой водой, и перемещается за счет различной величины упругости пара или потоком воздуха. При отрицательных температурах в твердом состоянии содержится в горных породах в виде льда. Известно несколько разновидностей связанной воды. Сорбированного содержится частицами пород под воздействием сил, возникающих при взаимодействии молекул воды с поверхностью этих частиц и с обменными катионами.
В советах, составленных мелкими минеральными частицами, имеющими высокую поверхностную энергию, например в глинах, содержится большое количество мицнозвьязанои воды. Такая частично сохраняется в глинах даже при опрессовке под действием больших давлений. Ее можно удалить из глин только при высокой температуре. Слабее содержится поверхностью минеральных частиц пухкозвьязана или пленочная вода. Химически связанная вода участвует в строении кристаллических решеток в виде молекулы Н2О. Конституционная находится в минералах в виде ионов гидроксила или водорода. Ее можно удалить только при разрушении молекулы минерального состава под действием высокой температуры. Для некоторых подобных минералов температура дегидратации превышает 10000 С.Советский гидролог И. Львович оценивает количество подземных вод в верхней части земной коры величиной 60 млн. км3, что составляет 4,12% от всего объема гидросферы. Однако сюда входит только свободная.
Академик В.И. Вернадский указывал, что общее количество воды в земной коре до глубины 16 км достигает 450-500 млн. км3. Особый интерес представляет следующий вывод В.И. Вернадского. Он писал, что вода в земной коре до глубины 20 км» не спускается ниже 8% по весу, и едва можно видеть признаки уменьшения ее количества для дальнейших глубоких частей земной коры - примерно до 60 км". Следует, однако, отметить, что существующие оценки количества в недрах нашей планеты достаточно противоречивы.
|