Походження підземних вод.

Підземні води – це води, які перебувають у товщі земної кори в різних фізичних станах. Відомо, що вода після випаровування з поверхні океану потрапляє на сушу і утворює в межах суші 2 типи стоку: поверхневий (2/3 об’єму води) і підземний (1/3). Підземний стік утворює вода, яка просочується у верхні шари земної кори.

Походження підземних вод стало цікавити людей з першого дня використання такої води. На даний момент у гідрології розглядаються 4 давні і 4 „сучасні” гіпотези походження підземних вод.

Давні гіпотези:

Перші дві „теорії” походження ґрунтових вод мали чисто фантастичний характер.

1. – Так, у багатьох народів існувало твердження, що Земля сама народжує воду і що в надрах Землі існують особливі невичерпні джерела, звідки вода виходить на поверхню.

2. - Існувала думка, що вода океанів проникає в ґрунт материків і утворює ґрунтову воду. Такої думки дотримувався відомий вчений Платон (ІV-ІІІ ст. до н. е.). Слід відзначити, що ця гіпотеза мала багато прихильників і користувалась визнанням у науці до початку ХVІІІ ст.

Поряд з фантастичними гіпотезами в давнину існували й пояснення, які були близькими до істини.

3. – Так, на думку Арістотеля (ІV ст. до н. е.) дощові і снігові води частково випаровуються, а частково поглинаються гірськими породами та утворюють джерела.

4. – Ще ближчим до істини був римський вчений Марк Вітрувій Поллін, який говорив, що ґрунтові води скрізь на Землі утворюються з атмосферних опадів.

Сучасні гіпотези:

1. – Інфільтраційна – її висунув і обґрунтував наприкінці ХVІІ ст. (1686) фр. фізик Маріотт. Згідно цієї гіпотези підземні води утворилися внаслідок інфільтрації (просочування) в ґрунт атмосферних опадів та інших поверхневих вод. Інфільтраційні води особливо поширені у верхніх горизонтах земної кори, де відбувається інтенсивний водообмін. До цього типу належать прісні підземні води, які використовуються для водопостачання.

Гіпотеза Маріотта була підтримана багатьма вченими, у тому числі М.В. Ломоносовим, а також певний час австрійским вченим Е.Зюссом, який називав інфільтраційні води „вадозними”. Вона й зараз є панівною, але не єдиною.

Слід відзначити також, що за умови коли просочування атмосферних опадів відбувається через великі тріщини у кристалічних та карстових породах, то такий процес називають інфлюацією, а води, що при цьому утворюються інфлюаційними.

2. – Седиментаційна (гр.- осідаю) – підземні води утворюються в процесі осідання відкладів на дно водойм. Так, вологість морського мулу в придонних шарах досягає 80%. Варто відзначити, що цей процес проходить дуже повільно. До того ж, при ущільненні морських відкладів, вони втрачають значну кількість води.

Седиментаційні води є різновидом досить значних за об’ємом похованих вод, які утворились за рахунок перекривання водних товщ давніх морів осадовими породами.

3. – Конденсаційна (лат. - згущення) – основоположником цієї гіпотези у 1877 році був нім. гідролог Фольгер, а доповнив її рос. вчений О.Ф. Лєбєдєв, який проводячи досліди з 1907 по 1917 рік, встановив, що існує певна водна рівновага між атмосферою та земною корою. Лєбєдєв стверджував, що підземні води формуються внаслідок конденсації водяної пари атмосфери безпосередньо в ґрунтах, можуть переходити з одного шару ґрунту в інший або повертатися назад в атмосферу.

Не дивлячись на те, що конденсаційні води мають обмежене значення, в окремих випадках, наприклад у пустелях, вони відіграють основну роль.

4. – Магматична (ювенільна – лат. юна) (основоположник Е. Зюсс – 1902 р.) – утворення підземних вод пов’язане з виділенням водяної пари з остигаючої магми. Це головним чином мінеральні і термальні джерела. Питання про природу магматичних вод до сих пір є дискусійним, оскільки під час руху до поверхні магма може поглинати воду різного генезису.

За підрахунками М.І. Львовича і Ф.О. Макаренка (1966) підземні води в 37 разів перевищують об’єм всіх озер, річок і боліт світу. Їх дослідження свідчать про те, що у верхній (п’ятикілометровій) товщі земної кори зосереджено близько 60 млн км³,або4.12% всього об’єму гідросфери.