<<
>>

ПОСТОЯННЫЙ ПОТОК ГРУНТОВЫХ вод

В переносе подвижных продуктов выветривания и почвообразования весьма большая роль принадлежит постоянным грунтовым водам. Обычно грунтовые воды образуют медленный поток в направлении общего уклона местности.

На значительных территориях почвы нашей страны имеют грунтовые воды на глубине 0,5-5 м. В этих случаях почвенно-грунтовые воды участвуют в почвообразовательном процессе. Поверхность грунтовых вод в смягченной и сглаженной форме повторяет рельеф местности. При этом верхний горизонт их под влиянием питания, напора и разности в высотах (т. е. уклона) находится в непрерывном движении.

Поток грунтовых вод может быть направлен в депрессии, долины рек, в овраги и озера. От гор поток направляется к предгорным равнинам и низменностям, где он может выклиниваться в виде болот и родников, мелких ручьев, рек. В долине реки параллельно ее течению в толщах аллювиальных террас существует свой поток грунтовых вод, направленный по уклону от верхнего и среднего течения реки к ее устью, дельте. В бессточных низменностях полупустынь и пустынь грунтовые воды приближаются к поверхности и испаряются, оставляя в грунтах и почвах растворенные соединения.

Горизонты грунтовых вод возникают вокруг водохранилищ, на оросительных системах вдоль каналов и на орошаемых полях. Медленный поток их обычно движется в сторону от водоема и от трассы каналов к периферии полей и всего орошаемого оазиса. Грунтовые воды глубинного происхождения выходят к поверхности по тектоническим трещинам. Скорость движения грунтовых вод крайне невелика. Лишь в песках и галечниках она может достигать 2—5 м/сут. В суглинках обычно скорость движения грунтовых вод не более 1 м/сут, а в глинах — около 1 м/год, т. е. грунтовые воды здесь практически неподвижны.

Грунтовые воды территории СССР весьма разнообразны по глубине залегания и сезонным колебаниям уровня, по химическому составу и значению в почвообразовании (табл.

36).

Воды

Концентрация, г/л

Преобладающие типичные компоненты

Ультрапресные фуль ватно-железистые

со

о

1

о

о

1

Фульвокислоты,Ре, Mn, А1

Ультрапресные кремнеземистые силикатные

о

р

Ъ|

Подвижный кремнезем, бикарбонаты Са, Mg

Щелочные (содовые)

0,5-3

Бикарбонаты и карбонаты Na, подвижный Si02

Опресненные гипсовые нейтральные

0,5-3

Гипс и бикарбонат кальция

Слабоминерализованные щелочные

3-7

Бикарбонаты и сульфаты Na (иногда хлориды)

Минерализованные сульфатные

5-15

Сульфаты Na, Mg, Са, примесь хлоридов

Сильноминерализованные

хлоридные

20-50

Хлориды Na, хлориды и сульфаты Mg

Рассолы •

70-200

Хлориды Mg, Са, Na, иногда Si02 и R203

Крепкие рассолы

300-600

Сульфаты Mg, иногда Si02 и R2 Оэ, микроэлементы

Чем ближе уровень грунтовых вод к поверхности, тем в большей степени они участвуют в современном почвообразовательном процессе, вызывая явления оглеения, заболачивания, засоления. Пресные грунтовые воды повышают плодородие почв и снижают опасность засух, снабжая растительность влагой; кислые застойные грунтовые воды понижат плодородие почв. Соленые и щелочные грунтовые воды вызывают засоление почв.

Как ни медленно движение почвенно-грунтовых вод, все же они являются могущественным фактором местного и общего перераспределения продуктов выветривания и почвообразования.

Чем выше дренированность местности и чем сильнее выражена циркуляция почвенно-грунтовых вод, тем интенсивнее вынос легкорастворимых продуктов с этими водами в реки, озера и моря.

В лесных областях Советского Союза от 20 до 40%, а иногда и до 70% атмосферных осадков уходит на питание грунтовых вод, а в дальнейшем — на питание рек. Соответственно в наибольшей степени почвенно-грунтовые врды выносят легкорастворимые подвижные продукты выветривания и почвообразования из почв лесных гумидных областей. Там, где естественная дренированность местности выражена слабо и где циркуляция грунтовых вод замедленна, грунтовые воды расходуются не на сток, а на транспирацию и испарение. В таких местах происходит осаждение из почвенно-грунтовых вод растворенных в них соединений как в виде легкорастворимых и малорастворимых солей, так и в форме осадков кремне-

Puc. 58. Схема водной миграции и испарительной дифференциации продуктов выветривания и почвообразования:

1 — направление стока и возрастающего испарения; 2 — насыщение раствора и садка компонентов

Рис. 59. Схема дифференциации компонентов при испарении и концентрировании почвенно-грунтовых вод

/ - грунтовые воды; II — почвенные растворы; III — грунты; IV — почвы, солевые коры (Ковда, 1946)

зема, гидроокисей железа и марганца, а также вторичных алюмосиликатов, являющихся продуктами взаимодействия кремнезема и гидроокисей алюминия.

Именно с движением, интенсивным питанием и оттоком почвенных и грунтовых вод связана бедность кислых бурых, подзолистых, аллитных почв лесных влажных областей. В то же время именно в результате притока грунтовых вод в долины и низменности образуются темные луговые и дерновые почвы и накапливаются в почвах соединения железа и марганца в виде ортштейновых горизонтов, формируются известковые и гипсовые конкреции и стяжения, а также окремневшие горизонты (присыпка SiCgt;2, опаловые цементы).

Образование древних и современных солончаков в полупустынях и пустынях мира тоже связано с солями, которые приносились в прошлом и приносятся грунтовыми водами в настоящем.

По мере удаления грунтовых вод от источников питания постепенно возрастает их минерализация. При движении по общему уклону местности грунтовые воды растворяют все новые порции солей, имеющихся в водовмещающих горизонтах, и все более расходуются на испарение, транспирацию, гидратацию. По мере возрастания концентрации растворенных веществ и насыщения ими раствора дальнейшее движение грунтовых вод сопровождается выпадением в грунт и почву менее растворимых соединений и увеличением в воде содержания более растворимых компонентов. Происходит дифференциация компонентов между твердой и жидкой фазами почв (рис. 58). Образуются последовательные геохимические пояса аккумуляции в пространстве продуктов выветривания и почвообразования

Таблица 37. Микрокомпоненты рассолов по 50 характерным пробам с мине- рализацией от 36 до 600 г/л (Пиннекер, 1966)

Элемент

Встречав- мость, %

Содержание, г/л

Региональный кларк гидро- сферы, г/кг

от

ДО

среднее

Стронций

100

4* 10'4

8,0

7,5 -10-1

1 *

Ю'1

Бор

98

2 • 105

5 • 10'1

3,6 • 10'1

4,5

I-10-3

Фтор

60

8 • 10'*

2,2 • 10'1

6 • ю-4

1 *

10'3

Кремний

100

3 • 10'4

3,0

1,4 • 10-*

5 *

10'4 '

Рубидий

60

7 • 10-4

1,5 • 10-’

5 • 10-3

2*

10‘4

Литий

94

2 • 10'5

5 • 10'*

2,4 • 10-1

1 *

10-4

Йод

70

1 • 10'4

3 • 10-*

6 • 10г4

5 *

10-*

Цинк

12

2 • 10'4

2,8 • 10’’

7 • 10-3

5 *

10-*

Барий

34

5 • 10"4

1,6 • ю-*

2,4 • 10-3

5 *

10'5

Железо

100

8 • 10'5

.2,8

О

П

5*

10'5

Медь

28

6 • Ю"4

2,9 • 10‘3

6 • 10-3

2*

10-5

Алюминий

100

6- 10‘4

3,0

2,5 • 10 *

9*

10-‘

Свинец

22

6 • 1C4

8,4 • 10'*

2,3 • 10-3

5 ‘

10-*

Марганец

64

2 • 10"4

2,0

з - ю-‘

4 •

10'6

Хром

32

1 • 10'4

4,5 • 10'3

1,6 • 10‘3

4-

10-‘

Никель

2

-

-

1 • ю-5

3*

10-‘

Цезий

4

5 • 10'5

9- 1(Г5

6 • ю-5

2*

10'4

Уран

90

2 • 10'7

1 • ю-5

4 • 10-‘

2 *

10'4

Титан

94

3 • 10‘4

3 • 10-4

1,3 • 10-3

9*

10-7

Ванадий

2

-

-

5 • 10'*

5 •

10'7

Торий

56

Z • 10"7

1 • 10'4

5 • 10-‘

4-

10'7

Лантан

2

-

-

1,6 • 10’4

3*

ДО-7

Серебро

12

/>1 • 10‘4

6,5 • 10’3

2 • 10‘3

3*

10-*

Радий

74

2 • 10-,а

1 • Ю'10

1 • кг*1

1 *

10'13

отвечающие времени и месту насыщения раствора данным компонентом (рис. 59).

Окислы тяжелых металлов и кремния, а также продукты их взаимодействия имеют тенденцию переходить в осадок из растворов вблизи места их образования. Аккумуляция вторичных продуктов выветривания в форме окислов и глинных минералов поэтому происходит повсеместно, так как природные воды практически повсюду насыщены ими. Более выражена, особенно в кислой среде, миграционная способность соединений двухвалентного железа и марганца. Однако соединения железа и марганца при доступе кислорода выпадают в окисленной форме в осадок в толщах делювия, пролювия и аллювия прежде многих других соединений.

Легко происходит аккумуляция продуктов химического и коллоиднохимического взаимодействия и коагуляции отрицательно заряженных золей и растворов кремнезема, хелатов и положительно заряженных гидроокисей алюминия, железа, марганца с образованием вторичных глинных минералов, вначале аморфных, затем криптокристаллических.

Более высокая миграционная способность бикарбонатов кальция и магния приводит к тому, что выпадение их из растворов происходит позже и за пределами зоны осаждения полуторных окислов и вторичных глин. Область выпадения доломита вследствие более .низкой его растворимости вписана в зону аккумуляции углекислого кальция или располагается выше ее.

Высоки растворимость и миграционная способность гипса и других сернокислых, хлористых и азотнокислых солей. Насыщение раствора ими наступает гораздо позже, и осаждение происходит на весьма далеком расстоянии от мест образования. Особенно выделяются такие высокорастворимые соединения, как хлориды и нитраты щелочей и щелочных земель. Они могут мигрировать и уходить в моря и океан или в наиболее глубокие бессточные части аридных внутриматериковых впадин, где и аккумулируются в аллювиальных, озерных и дельтовых отложениях.

Надо отметить, что концентрирование грунтовых вод сопровождается не только накоплением в них хлоридов и сульфатов. В рассолах накапливаются (в сравнении с региональными кларками) и весьма редкие в геохимии почв компоненты: литий, рубидий, йод, барий, хром, торий, радий. Особенно поразительно в рассолах накопление таких малоподвижных компонентов, как кремний, алюминий, железо, марганец, концентрации которых иногда достигают 2—3 г/л (табл. 37).

Пространственное горизонтальное перераспределение и аккумуляция продуктов выветривания и почвообразования с грунтовыми водами приводят к формированию резко выраженных по химическому составу аккумулятивных типов коры выветривания и почвенно-геохимических провинций. зон, областей. Так как перераспределение и аккумуляция продуктов выветривания и почвообразования происходят весьма длительное время и осложняются тектоническими и другими геологическими и биологическими процессами, то, естественно, в природе не образуются химически чистые продукты геохимической дифференциации, а наблюдаются постепенные переходы и смешение соединений разной подвижности в пограничных полосах.

<< | >>
Источник: В.А.КОВДА. БИОГЕОХИМИЯ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА. 1985

Еще по теме ПОСТОЯННЫЙ ПОТОК ГРУНТОВЫХ вод:

  1. Индикаторы грунтовых вод
  2. РЕЖИМ ПОЧВЕННО-ГРУНТОВЫХ ВОД ОСУШЕННЫХМЕЛКИХ ТОРФЯНИКОВ
  3. 21.2.3. Насекомые — постоянные кровососущие паразиты
  4. 21.1.1.3. Клещи — постоянные паразиты человека
  5. 2.3.3. Поток информации
  6. ПРИБЛИЖЕННАЯ ОЦЕНКА САМООЧШЦАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИБОЛОТ В ОТНОШЕНИИ СТОЧНЫХ ВОД
  7. В русской армии происходили постоянные изменения, но лошади оставались…
  8. 2.3.5. Внутриклеточный поток веществ
  9. ГЕОХИМИЯ БОЛОТНЫХ ВОД
  10. ИНДИКАЦИЯ ПОЧВЕННО-ГРУНТОВЫХ УСЛОВИЙ ПО РАСТЕНИЯМ И РАСТИТЕЛЬНОСТИ
  11. БИОМАССА И ПОТОК ЭНЕРГИИ
  12. ПОТОКИ, ГЕНЕРИРОВАНИЕ И ЭМИССИЯ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВВ ЗАБОЛОЧЕННЫХ ПОЧВАХ
  13. Задержание снега и весенних талых вод
  14. Трансформация почв под воздействием солей буровых растворов и пластовых вод
  15. Геохимическое влияние газовых потоков на почвенный покров газоносных территорий
  16. Ценотическая система в изменчивом окружении — меняется поток энергии через ценотическую систему
  17. Развитие болот в лесостепи