ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

Отрасль геологии, которая изучает подземные воды и условия их образования, называется гидрогеологией.

Интенсивная деятельность подземных вод определяется прежде всего их огромной массой. По оценке В.И. Вернадского, масса подземных вод дости-гает 5×1017т, что немногим меньше общей массы Мирового океана (1,5×1018т). В пустотах и трещинах земной коры содержится огромный под-земный океан, превышающий по массе воды Атлантический океан.

Вода, заполняющая различные пустоты горных пород (кавер-ны, трещины, поры), в зависимости от давления и температуры, мо-жет находиться в парообразной, жидкой или твердой (в виде льда) фазах.

Парообразная вода – это водяные пары, которые вместе с воз-духом заполняют поры, каверны и трещины горных пород. При по-нижении температуры или повышении давления водяные пары кон-денсируются на стенках пустот горных пород и переходят в жидкую фазу.

Подземную воду, находящуюся в горных породах в жидкой фазе, подразделяют на гигроскопическую, пленочную, капиллярную и гравитационную.

Гигроскопическая вода в виде сплошной одномолекулярной пленки или отдельных мельчайших капелек покрывает стенки пустот (рис. 40, а). Она настолько прочно связана с частицами породы, что не способна передвигать-ся в пустотах породы под влиянием силы тяжести. Выделить гигроскопиче-скую воду из породы можно только путем нагревания породы до температу-ры более 100°С, при которой вода переходит в парообразную фазу.

Пленочная вода образуюет на поверхности минеральных ча-стиц сплошную пленку из нескольких слоев молекул (рис. 40, б). Толщина такой пленки может быть различной. Пленочная вода спо-собна передвигаться от частиц с большей толщиной пленки к части-цам с меньшей ее толщиной. Движение воды на стенках пустот про-исходит до тех пор, пока толщина пленок не станет равной. Пленоч-ная вода движется в различных направлениях, не испытывая влия-ния силы тяжести.

Капиллярная вода заполняет мелкие пустоты и микротрещины, в которых она удерживается силами поверхностного натяжения (рис. 40, в). Капиллярная вода может продвигаться по капиллярным кана-лам в любом направлении, в том числе и снизу вверх в направлении, противоположном действию силы тяжести. Продвигается она обыч-но тем дальше, чем тоньше диаметр пор или трещин, по которым она движется.

Гравитационная вода находится в капельно-жидком состоянии в про-ницаемых породах, передает гидростатическое давление и передвигается под действием гравитационных сил (рис. 40, г). Сила тяжести обусловливает наличие у гравитационной воды уровня, или зеркала грунтовых вод.

Для геологов наибольший интерес представляет гравитационная вода, содержащаяся в породах и способная перемещаться по пусто-там пластов.

Кроме перечисленных в природе существуют также воды, хи-мически связанные с горными породами, участвующие в строении кристаллической решетки минералов. К ним относятся конституци-онная, кристаллизационная и гидратная воды.

Содержание и накопление воды в породе зависит от ее коллек-торских свойств, то есть от способности вмещать и пропускать через себя воду и любую другую жидкость или газ.

Емкостная способность пород, то есть способность вмещать жидкость или газ, определяется их пористостью. Пористостью т называется отношение суммарного объема пор Vп к общему объему породы Vобщ, выраженное в процентах: т = (Vп/Vобщ)х100%. Пори-стость обломочных пород зависит от их гранулометрического соста-ва, под которым понимают размеры и форму частиц из которых сложена порода. Пористость осадочных пород, особенно песков и алевритов, тем выше, чем более однородны по размеру и лучше окатаны отдельные песчинки. И наоборот, чем разнообразнее по размеру частицы, слагающие породу, и чем меньше они окатаны, тем меньше пористость породы.

Рис. 40. Формы нахож-дения воды в пустотах горных пород: а – гигро-скопическая, б – пленоч-ная, в – капиллярная, г – гравитационная,.1 – зерна породы, 2 – вода

Происхождение пор в породе определяется особенностями ее формирования и последующих процессов эпигенеза (рис. 41). В за-висимости от этих процессов различают поры первичные и вторич-ные.

Первичные поры формируются в процессе образования поро-ды. К ним относятся поры: межзерновые – между обломками в оса-дочной породе; межкристаллические – по плоскостям спайности; биогенного происхождения – образовавшиеся после распада орга-нического вещества; межслоевые – между плоскостями напластова-ния осадочных пород.

Вторичные поры образуются в результате воздействия на по-роду различных факторов. Среди вторичных пор различают: 1) трещинные, возникшие в результате дробления плотных пород при тектонических движениях; 2) эрозионные, образовавшиеся под дей-ствием экзогенных процессов выветривания; 3) поры выщелачивания, возникающие при растворении и уносе растворимых минералов по-токами подземных вод.

Пористость горных пород колеблется от «полного отсутствия» в мас-сивных породах до 50–60% в глинах. Пористость хорошо отсортированных песков может составлять 15–20 %, а некоторых разновидностей сухой глины даже 50– 60 %. Однако опыт показывает, что далеко не все породы, облада-ющие пористостью, могут пропускать через себя жидкость или газ. И дей-ствительно, величина пористости никак не отражает характер соединения пор между собой, а следовательно, и фильтрационную способность породы. Это свойство горных пород характеризуется проницаемостью.

Проницаемость характеризует площадь сечения каналов пу-стотного пространства, по которым происходит фильтрация.

Рис. 41. Типы пустотного пространства. Межзерновое пустотное пространство (поры) в коллекторах; а – хорошо отсортированных, б – плохо отсортированных, е – с цементирующим материалом; г – пустоты выщелачивания; д – трещины. 1 – порода; 2 – цемент Предложить исправлениеСохранитьОтменить

Между пористостью и проницаемостью существует довольно сложная зависимость, однако проницаемость породы определяется не только объемом пустотного пространства, но и формой, размерами пор и трещин, характе-ром их соединения между собой. Этим можно объяснить тот факт, что не все-гда значительная пористость обеспечивает высокую проницаемость породы. Например, у глин пористость значительно больше (до 50-60%), чем у круп-нозернистых песков (до 30%), но глины оказываются практически непрони-цаемыми. Обусловлено это тем, что размеры пор у глины настолько малень-кие, что большая часть влаги находится в них в сорбированном состоянии, то есть не способна свободно перемещаться по пласту.

Все горные породы в той или иной степени способны пропус-кать воду, однако степень проницаемости их различна. По степени проницаемости горные породы подразделяются на три группы. К первой относятся проницаемые породы, через которые вода филь-труется наиболее легко. Это – пески, гравий, галечники, трещинова-тые разности других пород. Вторая группа объединяет полупрони-цаемые породы – супеси, лёсс, неразложившийся торф и др. К тре-тьей группе относятся практически непроницаемые породы – глины, плотные глинистые сланцы, аргиллиты, сцементированные осадоч-ные породы, нетрещиноватые разности магматических и метамор-фических пород, а также породы, находящиеся в зоне многолетней мерзлоты. Породы первой и второй групп слагают пласты-коллекторы, породы третьей группы образуют пласты-водоупоры.

Слова и слвоосочетания

Подземные воды по происхождению подразделяются на следу-ющие типы: инфильтрационные, конденсационные, седиментацион-ные (или реликтовые), магматогенные (ювенильные).

Инфильтрационные воды. Они образуются в результате про-сачивания (инфильтрации) атмосферных осадков или вод рек и озер по порам и трещинам горных пород. Общий объем воды, выпадаю-щей на поверхность Земли в течение года, составляет 108,4 тыс. км3. Из них более двух третей (71,1 тыс. км3) испаряется, то есть возвра-щается в атмосферу, а одна треть (37,3 тыс. км3) формирует поверх-ностный сток. Часть этого стока расходуется на увлажнение почв. Она проникает в пласты-коллекторы и образует инфильтрационные воды.

Конденсационные воды. Они образуются в результате конден-сации атмосферной влаги в порах и трещинах пород в условиях рез-ких суточных колебаний температуры пустынь.

Седиментационные (реликтовые) воды. Они образуются за счет захоронения вод древних бассейнов совместно с накопившими-ся в них осадками. Воды этих древних морских или озерных водое-мов могли сохраниться в осадках и в сформировавшихся из них по-родах или просочиться в окружающие породы. В зависимости от то-го, остались реликтовые воды на месте или переместились в другие толщи, их подразделяют на сингенетичные, захороненные в осадке и эпигенетические – отжатые при уплотнении осадка в перекрываю-щие или подстилающие толщи.

Магматогенные (ювенильные) подземные воды. Они поступа-ют из глубинных недр земной коры.

Все подземные воды, как правило, содержат растворенные соли. Сум-марное количество этих солей в единице объема называют общей минерали-зацией вод. Насыщение подземных вод различными солями происходит в процессе сложного взаимодействия подземных вод и горных пород, по кото-рым они движутся. Подземные воды, растворяя легкорастворимые соедине-ния, переносят их на большие расстояния. При определенных условиях рас-творенные соединения могут осаждаться в виде минералов в пустотах горных пород или у выходов подземных вод на поверхности.

По степени минерализации все природные воды, в том числе и подзем-ные, подразделяются на пресные, солоноватые, соленые и рассолы. Согласно этой классификации, пресные воды содержат меньше 1 г/л растворенных со-лей; солоноватые – 1–10 г/л; соленые – 10–50 г/л; рассолы – более 50 г/л.

Помимо количественных показателей, при классификации подземных вод используют данные о химическом составе растворенных в них солей. По химическому составу подземные воды классифицируют на основании преоб-ладающих анионов и катионов. Наиболее распространенными классами вод являются: гидрокарбонатные (НСО3¯>25% -экв), сульфатные (SO42¯ >25 %-экв), хлоридные (Сl¯ > 25 %-экв), сложного состава (сульфатные гидрокар-бонатные, хлоридные гидрокарбонатные и т.д.).

Таким образом, при полной характеристике подземных вод указывают их класс по степени общей минерализации и тип по составу преобладающих анионов и катионов. Например, характеризуя воды глубокозалегающих во-доносных горизонтов европейской части СССР, отмечают, что они представ-лены рассолами с общей минерализацией 270–350 г/л, хлоридными натрие-выми и хлоридными натриево-кальциевыми по составу.

В верхних слоях земной коры в общем случае устанавливается четко выраженная вертикальная гидрохимическая зональность: сверху вниз располагаются зоны гидрокарбонатных, сульфатных и, наконец, хлоридных подземных вод.

Атмосферные воды просачиваются сверху вниз до водоупора, а затем перемещаются в горизонтальном направлении и постепенно заполняют все пустоты горной породы. Так возникают водоносные горизонты (рис. 42).

Рис. 42. Схема залегания подземных вод: верхо-водки (II) и грунтовой воды (III). 1– почва, 2 – пески, 3 – глины (водоупор)

Водоносным горизонтом называется пласт или слой породы, в кото-ром поры, пустоты и трещины заполнены водой. У каждого такого пласта имеются кровля и подошва. Если пласт не полностью заполнен водой, то под водоносным горизонтом понимают лишь его водонасыщенную часть.

По условиям залегания в горных породах выделяют следующие типы гравитационных подземных вод:

Воды верховодки. Верховодкой называется подземная вода, залегаю-щая на небольшой глубине в зоне аэрации – зоне свободного проникновения воздуха. Обычно верховодка не имеет сплошного распространения, а обра-зует сравнительно небольшие линзы, которые располагаются на водоупор-ных породах (рис. 42). Мощность таких линз верховодки обычно не превы-шает 0,5–1 м, реже достигает 2–3 м. Уровень воды верховодки подвержен значительным колебаниям, чем и объясняется ее исчезновение время от вре-мени (или периодически) в колодцах в районах с засушливым климатом.

Грунтовые воды. Первый от земной поверхности постоянный водонос-ный горизонт называется горизонтом грунтовых вод. Грунтовые воды обла-дают свободной поверхностью – зеркалом, или уровнем грунтовых вод (ЭГВ). Этот уровень непостоянен. Обычно он повышается в дождливые и понижает-ся в засушливые периоды. Если уровень грунтовых вод на каком-то участке поднимается до земной поверхности, то здесь образуется болото.

В целом грунтовые воды характеризуются наличием свободной водной поверхности – уровня, наличием только одного подстилающего водоупора и отсутствием напора.

Межпластовые (пластовые) воды. Они заключены между дву-мя водоупорами, то есть ограничены ими и сверху (со стороны кровли), и снизу (со стороны подошвы). Водоносные горизонты, со-держащие межпластовые воды, обычно характеризуются обширной областью распространения, часто измеряемой тысячами квадратных километров. При этом они залегают на значительной глубине и вы-ходят на поверхность лишь на периферии в области питания.

Водоносные горизонты представляют собой гидродинамиче-ские системы, которые делятся на безнапорные и напорные.

Безнапорные гидродинамические системы обычно характерны для бассейнов грунтовых вод, напор в которых определяется только мощностью горизонта.

В пределах напорных систем, характерных для пластовых вод, атмосферные воды попадают в проницаемый пласт в районах, где он обнажается на поверхности, в так называемой области питания. По-степенно атмосферная влага проникает вглубь и полностью насыща-ет весь пласт. Перемещаясь по пласту, вода достигает других участ-ков выхода его на поверхность и самоизливается и образет источни-ки подземных вод. Это область разгрузки, или дренажа пластовых вод. Воображаемая поверхность проходит через область питания и разгрузки и определяет высоту подъема воды в данном месте. Она называется гидростатическим (пьезометрическим) уровнем (рис. 43). Пьезометрический уровень обычно выражается в абсолютных отметках по отношению к уровню моря. Выше этого уровня артези-анская вода при фонтанировании подняться не может.

Рис. 43. Гидрогеологические бас-сейны: а – трещинных и пласто-вых вод (А – трещинных и жиль-но-трещинных вод; Б – почвенных вод; В – пластовых вод. Породы: 1 – коллекторы, 2 – водоупоры, 3 – магматические, 4 – система трещин в магматических поро-дах); б – межпластовых вод (I –питания; II – напора; III – разгруз-ки. Породы: 1 – пласт-коллектор, 2 – глинистые пласты, 3 – направ-ление движения в коллекторе, 4 – пьезометрическая поверхность)

Другой характеристикой области напора является гидростати-ческий (пьезометрический) напор, под которым понимают высоту столба воды от кровли водоносного горизонта до пьезометрическо-го уровня. Пьезометрический напор выражается в метрах.

Высота подъема воды зависит от расположения скважин относительно областей питания и дренажа и от гидростатического уровня (рис. 43, б).

Пластовые воды нефтяных и газовых месторождений, согласно класси-фикации М.А. Жданова и др. (1966 г.), подразделяются по отношению к за-лежам нефти или нефтеносному пласту на несколько разновидностей: 1) ниж-няя краевая вода располагается в пониженных частя х нефтяного пласта, под-пирает нефтеносную залежь (рис. 44,а); 2) подошвенная – в нижней, подош-венной, части нефтяного пласта в пределах всей структуры, включая ее сво-довую часть (рис. 44,б); 3) промежуточная вода приурочена к водоносным пластам или пропласткам в нефтяном пласте, являющимся единым объектом разработки (рис. 44,в); 4) верхняя – к чисто водоносным пластам, залегаю-щим выше нефтяной залежи (рис. 44,г); 5) нижняя – к чисто водоносным пла-стам, залегающим ниже нефтяной залежи (рис. 44,д).

Изучение подземных вод нефтяных и газовых месторождений имеет не только теоретическое, но и большое практическое значение. Результаты этого изучения используются для правильной оценки перспектив нефтегазоносности территорий. Благоприятными гидрохимическими показа-телями служат низкое содержание в водах сульфатов и повышенное – карбо-натов, а также повышенная концентрация йода, брома, сероводорода в водах хлоркальциевого типа. Если подземные воды района имеют указанные осо-бенности, это позволяет предполагать наличие здесь нефтяных, газовых или газоконденсатных месторождений.

Рис. 44. Схемы залегания пластовых вод нефтяных и газовых месторождений.
1 – нефть; 2 – вода

Слова и словосочетания

Геологическая деятельность, совершаемая подземными водами, заключается в растворении минералов или горных пород, по кото-рым они движутся. Растворяющая способность подземных вод зна-чительно усиливается с повышением давления и температуры, а так-же растворенными в них газами. Химически чистая вода оказывает на известняки незначительное растворяющее действие, но в присут-ствии углекислого газа агрессивность воды резко повышается.

Наиболее легко растворяются такие минералы, как галит, силь-вин, кальцит, доломит, гипс и др. В районах, где породы сложены этими минералами, вода проникает по трещинам и порам, растворя-ет (выщелачивает) отдельные зерна минералов и уносит их в раство-ренном виде. Таким образом, подземное выщелачивание приводит к образованию вторичных коллекторов из пород, которые формиро-вались как водоупоры. По коллекторским свойствам вторичные кол-лекторы не только не уступают первичным, но часто и превосходят их.

Процессы растворения повторяются многократно, в результате во вмещающих породах образуется целая система соединяющихся пустот и каналов. В дальнейшем они увеличиваются в размерах. Так возникают карстовые пещеры.

Карстовые пещеры иногда достигают огромных размеров. Они широко распространены в России, США, Франции, Италии, Венгрии, Чехословакии, Югославии и других странах. Большое количество пещер (свыше сотни) из-вестно в «кавернозных известняках», из которых сложено плато Кентукки (США). Здесь расположена Мамонтова пещера, которая состоит из пяти яру-сов каналов и гротов. Ее протяженность свыше 300 км. В Европе крупнейшие пещеры длиной 40–60 км известны в Швейцарии (Хельхох) и Австрии (Айсризенвельт). Крупные пещеры имеются в Венгрии, Югославии и Герма-нии.

На Черноморском побережье Грузии наиболее изучена Новоафонская карстовая пещера, расположенная в известняковом массиве. Это одна из са-мых крупных исследованных карстовых полостей – здесь выявлено во-

семь залов длиной от 50 до 275 м и высотой до 97 м (рис. 45). Общая протя-женность пещеры достигает 1840 м. В пещере имеются три озера, уровень воды в них располагается на высоте 40–42 м над уровнем моря.

Характерной формой для карстовых пещер являются натечные образо-вания, они также связанны с деятельностью подземных вод. Среди натечных форм, которые чаще всего сложены кальцитом, выделяют сталактиты, ста-лагмиты, колонны, занавеси, перегородки и т.д. Образуются они следующим образом. Подземные воды, проходя через известняки, частично растворяют их и насыщаются бикарбонатом кальция Са(НСО3)2. Попадая в карстовые полости, обогащенные Са (НСО3)2, подземные воды оказываются в условиях более низкого давления, при котором происходит выделение избытка угле-кислоты, переход растворимого бикарбоната в нерастворимый карбонат кальция и выпадение его в осадок. Так образуются сталактиты, которые представляют собой удлиненные, растущие вниз от кровли пещеры подвески, похожие на ледяные сосульки. Более толстые натечные формы называются сталагмитами. Они растут снизу вверх в результате падения капель на дно пещеры, частичного испарения воды, потери некоторого количества углекис-лоты и выделения нерастворимого СаСОз. Иногда, соединяясь, сталактиты и сталагмиты образуют натечные формы в виде колонн, занавесей и перегоро-док. На стенах карстовых пещер нередко возникают карнизы и каменные во-допады. На дне большинства пещер развиты многочисленные колодцы или отдельные озера. Иногда колодцы соединяются, и вода в виде потока движет-ся по дну пещеры в направлении его уклона.

Многие пещеры состоят из большого количества гротов и залов, соеди-няющихся причудливыми галереями и располагающихся на разной высоте – в несколько этажей. Многоэтажность пещер обычно связана с изменением уровня грунтовых вод в зависимости от базиса эрозии местной речной сети. Понижение базиса эрозии сопровождается понижением уровня карстовых вод, что приводит к формированию нового этажа пещеры.

Большинство исследованных пещер связано с выщелачиванием извест-няков. Однако в мощных пластах, сложенных другими растворимыми поро-дами, также развиваются карстовые процессы. Примером этого может слу-жить Кунгурская ледяная пещера, расположенная на западном склоне Урала в пределах бассейна р. Сылва в гипсах и ангидритах пермского возраста. Общая длина всех изученных ходов превышает 4,6 км. Внутри пещеры име-ется большое количество озер, в том числе 19 крупных. Самое большое за-нимает площадь около 200 м2. Характерными особенностями Кунгурской пещеры являются многоэтажность и низкая температура от –2 до –3°С, что обусловливает в ней круглосуточное присутствие льда.

С течением времени на поверхности района, сложенного кар-стующимися породами, могут возникать различные формы карсто-вого рельефа. По условиям образования выделяются карстовые формы, связанные с выщелачиванием (карры) и с провалами и осе-данием сводов пещер (воронки, колодцы, долины и полья).

Карры на поверхности известнякового массива. Происхождение их связано с тем, что атмосферная вода, обогащенная углекислотой, проникает в трещины и растворяет их края. В результате образуется система параллельных борозд и желобков, разделенных узкими гребнями. Все эти формы и получили название карров.

Карстовые воронки представляют собой чашеобразные углубления, диаметр и глубина которых изменяются от единиц до десятков метров. Вытя-нутые, пологие и не особенно глубокие воронки называются карстовыми до-линами. Нередко на дне карстовых воронок и других форм карстового рель-ефа встречаются глубокие отверстия, которые называются понорами. Они представляют собой своеобразные вертикальные каналы, ведущие к подзем-ным карстовым полостям внутри известнякового массива. Воронки смыкают-ся друг с другом и образуют более крупные площадные отрицательные формы поверхностного карста – котловины и полья, достигающие сотен и тысяч км2. Эти котловины могут возникать также в результате провала кров-ли крупных пещер. В рельефе полья имеют вид замкнутых впадин с крутыми бортами и относительно плоским дном. Нередко карстовые воронки и котло-вины заполняются водой и образуют карстовые озера.

Подземные воды не только растворяют горные породы, но и раз-рушают их механическим путем, выносят твердые частицы. Процесс выноса подземными водами твердых частиц из различных пород называется суффозией. Чаще всего суффозии подвергаются лёсс, пески, рыхлые песчаники; при этом водоносные слои уменьшаются в объеме и проседают.

Таким образом, в результате суффозии возникают пониженные формы рельефа на поверхности земли, а в местах выхода подземных вод – суффозионные цирки.

Рис. 45. Схема Но-воафонской кар-стовой пещеры в плане (а) и в разре-зе I–I (б). Залы: А – Абхазия, Б – Храм, В – Тбилиси; араб-ские цифры – вы-сота над уровнем моря

Наряду с растворением и переносом растворимых и твердых частиц подземные воды в благоприятных условиях откладывают их. Этот процесс может происходить как на земной поверхности у вы-ходов источников, так и в пустотах пород водоносных пластов. От-ложение осадков – одна из важнейших форм геологической деятель-ности, которая совершается подземными водами.

Осадки, отлагаемые подземными водами на земной поверх-ности. Среди осадков, которые откладываются подземными водами на поверхности, нужно назвать известковые и кремнистые туфы, по-варенную соль, железные и марганцевые руды.

Известковый туф состоит из кальцита, который накапливается на поверхности у выходов источников. Выпадение СаСОз у выходов источников обусловлено теми же факторами, что и его выпадение при образовании сталактитов и сталагмитов. Реакцию выделения кальцита при образовании туфа можно записать по схеме

Са(НСОз)2  СаСОз + Н2О + СО2 .

Выделение СО2 и быстрое осаждение карбоната кальция опре-деляет пористую текстуру известковых туфов, а соли, которые со-держатся в подземной воде, окрашивают их в различные тона. Обычно окраска туфов белая или серая, но часто с ржавыми или бу-рыми пятнами, возникающими за счет оксидов железа. Наличие рав-номерно распределенных оксидов железа придает всей породе жел-товатый цвет.

Известковый туф со сравнительно крупными пустотами носит название травертина. Он способен довольно быстро образовать оболочку на любых предметах, попавших в источники, – ветках, ли-стьях, монетах и т. д. Поэтому отложения травертина часто исполь-зуют для определения возраста по находкам в них листьев, цветоч-ной пыльцы, спор вымерших растений и т. д. На склонах гор натеки травертина обычно образуют системы террас. Наиболее крупные натечные террасы высотой до 200 м связаны с термальными источ-никами Памуккале у города Денизли в Турции. Мощные толщи тра-вертинов известны вблизи Крестового перевала на Военно-Грузинской дороге, а также в Пятигорске и других районах.

Железные руды. Образуют залежи бурых железняков. Их обра-зование связано с аккумулятивной деятельностью подземных вод. В местах выхода подземных вод, обогащенных солями железа (FeСО3) или (FeSO4), при участии бактерий происходит превращение FeСО3 и FeSO4 в 2Fe2O3×ЗН2O – лимонит, который откладывается в боль-ших количествах и образует линзы. Аналогично образуются мар-ганцевые руды.

Одним из видов (результатов) геологической деятельности под-земных вод являются смещения горных пород на крутых склонах, которые бывают весьма различными как по характеру, так и по масштабу. В частности, выделяют мелкие смещения (оплывины), крупные смещения (оползни), и внезапные обрушения огромных массивов горных пород (обвалы), которые обычно происходят в горных районах. Наибольшее значение имеют оползни, широко распространенные в природе.

Рис. 46. Схема образования оползня. Положение склона: а – до оползня; б – по-сле оползня. 1 – известняки; 2 – пески; 3 – глины. I – первоначальное положение склона; II – ненарушенный склон; III – оползневые тела; IV – поверхности скольжения; V – надоползневой уступ; VI – подошва оползня; VII – источник

Оползень – это естественное перемещение массивов горных по-род под влиянием силы тяжести. Он образуется в результате дея-тельности подземных вод при наличии в рыхлой толще осадков го-ризонтов пластичных глин. В ненарушенном состоянии такие глины мало отличаются от обычных осадков. Однако при механическом воздействии и увлажнении они приобретают высокую пластичность.

На рис. 46 можно видеть обрывистый склон, который сложен плотными и тяжелыми карбонатными породами. В основании склона обнажается водоносный горизонт с источником. Водоупором служат пластичные (плывунные) глины, которые под действием влаги и дав-ления вышележащей толщи становятся «текучими». Из водоносного слоя в результате суффозии водой выносятся мелкие частицы песка, в связи с чем склон медленно оседает. В этих условиях в какой-то момент породы, которые залегают над водоносным слоем, под дей-ствием силы тяжести могут оторваться и сползти. Поверхность, по которой происходит отрыв и смещение масс горных пород, получи-ла название поверхности смещения, или скольжения. В результате оползания массивы горных пород разбиваются на отдельные глыбы, которые обычно называют оползневыми телами. Как правило, по-верхность первоначального склона после оползания наклоняется в сторону, противоположную движению оползня. При этом стволы деревьев, постройки и т.д. наклоняются в ту же сторону.