Kako nastanejo arteški izviri. Balneologija. Izvor mineralnih vrelcev in njihove lastnosti Kako nastanejo termalni vrelci

V referenčni literaturi je veliko možnosti za razvrščanje virov po različnih merilih (VM Maksimov, DI Peresunko, ME Altovsky). Oglejmo si nekaj izmed njih.

Do trenutka delovanja. Vire delimo na stalne in začasno obstoječe. Nenehno delujoči viri delujejo že vrsto let in na enem mestu. Njihov režim lahko doživlja sezonska nihanja, vendar velika velikost krmnega območja jim omogoča, da vztrajajo dlje časa. Zato so pretoki stalnih virov veliko višji kot pri začasno obstoječih. Slednji običajno nastanejo v obdobjih infiltracijskega hranjenja, nato se njihove možnosti postopoma izsušijo, po obdobju (1-3 mesece) pa izsušijo.

Z zaprtjem na določene vrste vodonosnikov. Izvire lahko tvorijo gorvodne vode, podzemne vode, razpokane podzemne vode, kraške vode, arteške vode, vode permafrosta, razpokane vode in vode območij tektonskih motenj ter vode sodobnih vulkanogenov.

riž. Vir erozije

vodonosni apnenci; 2 - vodoodporne soli

riž. Mavrični izviri (po M.E. Altovsky)

Zlomljena podzemna voda. Izviri, omejeni na območje preperevanja magmatskih in metamorfnih kamnin, so lahko padajoči ali vzpenjajoči se. Pretoki izvirov se opazno povečajo na območjih, kjer je lomljenje preperevanja okrepljeno z lomljenjem tektonskih prelomov.

Kraške vode. Viri te skupine so lahko tudi padajoči in naraščajoči. Pogoji za nastanek teh virov so zelo raznoliki, saj so povezani s kamninami, ki imajo dobro razvejano mrežo kanalov, praznin in razpok (karbonatne, mavčnonosne in slane kamnine). Med kraškimi izviri so presihajoči, stalni in podmorski oziroma ejektorski izviri. Za občasne vire je značilna velika variabilnost proizvodnih stopenj. Delujejo po sifonskem principu in njihova zmogljivost se giblje od zelo visoke do zelo nizke. Trajni izviri so povezani z najbolj zalito kraško cono, kjer so pogosti kanali, jame, podzemne reke in jezera. V tem območju se tvorijo največji viri na svetu s pretokom do 10-20 m 3 / s. Produktivnost kraških vodotokov je podvržena znatnim sezonskim nihanjem. Podmorski izviri so omejeni na podzemne kraške kanale pod morsko gladino. Njihov način delovanja je odvisen od razmerja tlaka, ki nastane v kanalu in v izvornih glavah. Če tlak vode v kanalu preseže tlak nad izviri, se ustvari učinek ejektorja in vode se izpustijo v morje. Z inverznim razmerjem glave se morska voda sesa v kanal. Ta učinek se imenuje "morski mlin". V tem primeru lahko slana morska voda tvori izvire nad morsko gladino.

riž. Prekinjena vzmet

Arteške vode. Viri za to skupino so običajno naraščajoči. Pojavljajo se v reliefnih kotanjah: rečnih dolinah, jezerskih kotanjah, na dnu grap in grap, na morskih obalah. Razlika v hidrostatskih tlakih v formacijah je še posebej velika na območjih predgorja, kjer je območje polnjenja dvignjeno več sto metrov nad območjem razkladanja. Zato se v vznožju tvorijo najmočnejši in najmočnejši izviri s pretokom deset in sto litrov na sekundo.

Podzemne vode permafrost cone litosfere. Vire zamrznjenega območja lahko tvorijo tri vrste vode: suprapermafrost, interpermafrost in subpermafrost. Suprapermafrost izviri so povezani z aktivno plastjo in taliki (podkanalni in potopljeni). Obstoj tekočih voda v aktivni plasti je omejen s kratko toplo sezono. V hladnem obdobju leta izviri nadzemeljskega zmrzali izginejo, saj vode aktivne plasti zmrznejo in tvorijo nasipe in majhen led. Največje odmrzovanje podkanalnega in podobmočnega taliksa se zgodi septembra. To je čas največje aktivnosti nadzemeljskih virov. V hladnem obdobju leta ti taliki praviloma zmrznejo in delovanje izvirov se ustavi.

Medpermafrost vode najdemo v delu, ki ga sestavlja tako imenovana večplastna permafrost. Medpermafrost vode so zaprte, viri, ki nastanejo pri njihovem izpustu, pa so vzpenjajoči se in stalni. V zimsko obdobje na mestu njihovega izstopa se pojavi led. Tudi vzpenjajoči se in nenehno delujoči so viri, ki jih napajajo subpermafrost vode. Ti viri prispevajo k pojavu velikih zaledenitev. V dolinah velikih rek (Nižnja in Podkamennaja Tunguska) najdemo izvire subpermafrosta, njihove vode so zelo slane in imajo pogosto negativne temperature.

Vode z razpokanimi žilami. V globokih tektonskih območjih je možen razvoj cirkulacijskih sistemov, v katerih imajo nekatere razpoke vlogo vpijanja, druge pa odhodne. S prodiranjem infiltracijskih voda v globino več kilometrov se temperatura njihove mineralizacije dvigne, obogatijo se z mineralnimi plastmi, plini in mikrokomponentami.

Slika .. Naraščajoči izvir tektonskih con

1- naraščajoči vir; 2 - smer gibanja vode; 3 - cona zloma; 4 - toplotni tok

Na mladih in pomlajenih nagubanih območjih nastajajo mineralne vode različnih vrst (dušikove kopeli, ogljikove vode itd.). Številni iztoki sladke vode so povezani s tektonskimi conami, katerih viri so lahko padajoči in naraščajoči.

Mineralne termalne vode sodobnih vulkanogenov. Na območjih sodobnega vulkanskega delovanja je ugotovljeno veliko število virov mineralnih in termalnih vod. Najpogosteje obstajajo vzpenjajoči se viri, pogosto pa tudi padajoči. Gejzirji so še posebej zanimivi med viri območij sodobnega vulkanizma. Prvič so jih odkrili na Islandiji. Pri nas so jih našli na Kamčatki. Gejzir bruha v rednih časovnih presledkih (nekaj ur, dni). Mehanizem delovanja gejzirja je naslednji. V kanalu gejzirja infiltracijska voda tvori stolpec, ki pritiska na prej nakopičeno vodo in ima temperaturo okoli 100 0 C. Ta voda nekaj časa ne vre, ker mora zbrati še nekaj toplote. Končno pregreta voda močno zavre in jo v vodnjaku vržejo na površje. Trajanje izbruha tople vode, pa tudi priprava na bruhanje, je za vsak gejzir različno.

Po genezi . Po izvoru so viri razdeljeni na naravne in umetne. Najbolj razširjeni naravni izbruhi podzemne vode na zemeljsko površino. Umetni izhodi nastanejo kot posledica človeškega inženiringa in gospodarskih dejavnosti. Primeri tovrstnih vodnih manifestacij so lahko viri, ki nastanejo v spodnjem delu ribnika jezov, ki nastanejo na namakalnih poljih, območjih izpusta drenažne vode, preboju v vodovodno omrežje, na mestih, kjer so nameščene barže itd.

Največja bremenitev. Razpon nihanj pretoka virov, ki je znan v svetovni praksi, je ogromen: od frakcij kubičnih centimetrov do deset kubičnih metrov na sekundo, t.j. najvišja stopnja proizvodnje je vsaj 10 milijard-kratnik minimalne. V kraških masivih in mladih vulkanogenih opazimo velikanske izpuste podzemne vode na zemeljsko površino (več kot 1 m 3 / s). Za gorska območja so značilni veliki izviri s pretokom 10-100 l / s. K temu pripomore močno razčlenjen relief, predvsem globoki erozijski vrezi in robovi. Pogosto se izviri s takšno produktivnostjo nahajajo na ravnih območjih, ob vznožju rečnih in morskih teras.

V praksi hidrogeoloških raziskav se pretok naravnih vodnih manifestacij praviloma giblje v območju 0,1-2,3 l / s. Statično je to približno 70-80 % števila opazovanih izvirov; običajno so reprezentativni, t.j. označujejo določeno hidrogeološko okolje, jih je enostavno vzorčiti, rezultati njihovega testiranja pa so dobro interpretirani. Šibke manifestacije podzemne vode na zemeljski površini, t.j. razpršeni izdanki, kotanje, zamotavanje, zamotanost tal so evidentirani kot mesta odvajanja podzemne vode in nimajo praktičnega pomena.

Vsebina članka

VIR, naravni iztok podzemne vode na zemeljsko površino. Podzemna voda se nahaja v votlinah, porah in razpokah v kamninah v zgornjem delu zemeljske skorje. Zgornja meja območja, nasičenega z vodo, se imenuje zrcalo ali nivo podzemne vode. Kjer se sekajo vodonosniki s talna površina, nastanejo viri. Ker se globina vodne mize spreminja z letnimi časi in količino padavin, lahko izviri nenadoma izginejo, kapljajo, kapljajo ali brbotajo.

Izviri na pobočjih.

Na območjih z razgibanim topografijo se lahko del vode, ki pronica v tla na vrhu hriba, ponovno pojavi navzdol kot vir nad gladino vodotoka (slika 1). To se zgodi, če je vodna gladina nad nivojem vodotoka. Izviri nastanejo tam, kjer se voda, ko se premika navzdol, sreča z vodoodpornim obzorjem, nato pa pride na površje na mestu izpada prepustnih kamnin. Odtok vode iz virov na pobočjih je običajno majhen in spremenljiv.

Arteški viri.

Voda, ki vstopa v porozne prepustne plasti, ki jih prekrivajo neprepustne kamnine, lahko pod pritiskom bruha v nižje ležeče iztoke in tvori arteški vir. Včasih arteški vodonosniki zasedajo znatno območje, nato pa imajo arteški izviri visok in dokaj stalen izpust vode. Nekatere znane oaze Severne Afrike so omejene na takšne arteške izvire. Kjer so v zemeljski skorji prelomi, se arteške vode dvigajo iz vodonosnikov vzdolž prelomnih črt. Pogosto se posušijo med deževnimi obdobji.

Kraški izviri.

Največji izviri na svetu so pogosto povezani s sproščanjem vode iz kraških apnencev. Procedna voda, ki vsebuje ogljikov dioksid, je sposobna raztopiti apnenec, zato so kraške jame in kanali pogosti na številnih območjih apnenca. Na takšnih območjih so precej pogoste podzemne reke in zelo veliki kraški izviri, na primer Vaucluse na jugu Francije, ki velja za enega najmočnejših na svetu, in Silver Springs na Floridi, ki slovi po osupljivo čisti vodi.

Viri v poroznih lavah.

Velike izvire najdemo na mestih, kjer podzemna voda izteka iz obzorij, sestavljenih iz poroznih razpokanih lav. Na primer, skupina takšnih izvirov, omejena na planoto lave, napaja reko Snake pod slapom Shoshone (Idaho).

Topli vrelci.

Večina vročih vrelcev je omejena na vulkanska območja, kjer vodo segrevajo kamnine, zgornje plasti zemeljske skorje, ki se nahajajo v bližini vulkanov, čeprav je možno, da je del vode magmatskega izvora. V nekaterih vročih izvirih (na primer Warm Springs v Virginiji) je visoka temperatura vode posledica dviga vode iz velikih globin (navsezadnje se temperatura kamnin dvigne za približno 1 °C s povečanjem globine za 30 °C). m).

Mineralni izviri.

Mineralna izvirska voda vsebuje veliko količino raztopljene kemične snovi... Topli in topli vrelci imajo običajno višjo slanost, ker so kemične reakcije intenzivnejše pri višjih temperaturah.

Gejzirji bruhajo vroče izvire na območjih vulkanske dejavnosti.

Ogreva se v zemeljskem črevesju in najpogosteje izstopa na površje pod pritiskom.

Najpogostejši topli vrelci so gejzirji, ki občasno delujejo kot fontane. Fontane s toplo vodo včasih dosežejo višino več deset metrov. Na Kamčatki, Kurilskih otokih, Islandiji in drugih vulkanskih območjih je veliko gejzirjev in drugih geotermalnih izvirov (slika 47).

V Rusiji

V Rusiji je bila prva geotermalna postaja zgrajena leta 1966 na polotoku Kamčatka, kjer je veliko podzemnih vrelcev. Eno največjih "vročih" morij v Rusiji je bilo najdeno pod zahodnosibirsko nižino. To morje se razteza od vročih step Kazahstana do obale Arktičnega oceana. Voda tega podzemnega morja se uporablja za kmetijske in druge potrebe: ogreva rastlinjake, gre v kopalne bazene.

Vroča podzemna voda se uporablja tudi za potrebe gospodarstva na Kavkazu, na Kurilskih otokih in v številnih drugih krajih. Morda bo v prihodnosti na stotine mest ogrevanih s toplimi drobovi zemlje. naselja... To bo prihranilo milijone ton goriva.

beseda " balneologija"Pomeni" znanost kopanja."
Trenutno pod balneologija pomeni tisti del znanosti o krajih, ki proučuje izvor mineralnih vrelcev, njihove fizikalne in kemijske lastnosti, tehnične pripomočke za njihovo terapevtsko uporabo, fiziološke osnove vpliva mineralnih vod na telo, klinični potek bolezni po notranjih in zunanja uporaba mineralne vode.

Balneologija razdeljen na: 1) balneografijo, ki daje opis in značilnosti letovišč in zdravstvenih območij; 2) balneoterapija - znanost o notranji in zunanji uporabi zdravilnih voda; 3) balneološki inženiring, v katerem se razvijajo tehnični ukrepi za ureditev in opremo virov, kopalnic stavb, bazenov, za ogrevanje vode itd.

Mineralna voda se od navadnega razlikuje po posebnih fizikalno-kemijskih lastnostih, temperaturi, vonju, barvi, okusu in posebej fiziološkem učinku na telo; vodi mineralnih vrelcev običajno imenujemo zdravilna.

Izvor mineralnih vrelcev in njihove lastnosti

Tam je bilo in obstajaštevilne teorije o izvoru zdravilnih voda. Najstarejša teorija je razlagala nastanek podzemnih, vključno z mineralnimi, vodami s prodiranjem v tla do velike globine atmosferskih padavin, njihovim kopičenjem na vodoodpornih plasteh in kasnejšim izstopom na zemeljsko površino.

zdaj ustanovljeno da: 1) so vode mineralnih vrelcev pridobljene iz atmosferskih padavin ali izvirajo iz neraziskanega nedra zemlje; 2) bodisi pridobijo svojo mineralizacijo kot rezultat raztapljanja in razpada kamnin, pod katerimi prehajajo, ali pa jo prinesejo iz zemeljskega nedra; 3) plini mineralnih vod nastajajo med kemičnimi procesi v tleh, pojavljajo pa se tudi kot posledica podzemne vulkanske aktivnosti; nekateri se med nastajanjem padavin sprostijo iz ozračja. Vode, ki so nastale v globinah zemlje in so se prvič pojavile na njeni površini, se imenujejo "juvenilne", v nasprotju s preostalimi mineralnimi vodami, imenovanimi "voda", torej površinska. Večina globokih voda, torej iz globokih zemelj, je mešanega tipa in je sestavljena iz mladičev in vodnih voda.

Količina voda v mineralnih izvirih je odvisno od njihovega izvora: v nekaterih virih je konstanten, v drugih se spreminja glede na letni čas, količino padavin ali vulkansko aktivnost v nedrih zemlje. Količina vode, ki jo dovaja vir, se izračuna v litrih na sekundo ali v hektolitrih na dan. Na primer, izvir Batalinsky v bližini Pjatigorska daje 720 hektolitrov na dan. Narzan v Kislovodsku - 1980 000 litrov.

Temperatura mineralnih vrelcev odvisno predvsem od toplotnih razmer, ki jih opazimo v zemeljski skorji, in od povprečne letne temperature območja. Obstajajo izviri, katerih temperatura nekoliko "preseže ledišče (na primer Darasun v Transbaikaliji), v nekaterih izvirih temperatura doseže vrelišče (Gorjačevodsk). V večini primerov se temperatura zdravilne vode približa temperaturi izvirske vode. Tisti viri, katerih temperatura vode je višja od 37 °, se običajno imenujejo izrazi, torej topli. Po mednarodni balneološki klasifikaciji so mineralne vode, odvisno od temperature, razdeljene v naslednje skupine: 1) hladne (pod 20 °); 2) zmerno ali subtermično (od 20 do 36 °); 3) toplo ali toplotno (od 37 do 42 °); 4) vroče ali hipertermično (nad 42 °). Vode z visoko temperaturo z nizko slanostjo in nizko vsebnostjo plinov imenujemo akroterme.

Kako nastanejo termalni vrelci?

Geotermalni izviri veljajo za podzemne vode, katerih temperatura presega 20 stopinj. Segrevajo se z magmatskim vdorom na območjih aktivnega vulkanizma. Veliko jih najdemo na območjih z nedavno vulkansko aktivnostjo, takšne vode se segrejejo s stikom z globokimi vročimi kamninami.

Poleg tega obstajajo izviri, kjer je vulkan že davno zamrl. Večja kot je globina, višja je temperatura kamnin, skozi katere se giblje in segreje voda. Iz globine pride z nizkim uporom, zato se nima časa ohladiti in tako tvori termalni izvir.

Kakšne so prednosti vročih vrelcev?

Topli vrelci so čista in mineralna voda. Vsebuje naravno kemično sestavo, ki ima terapevtski in profilaktični učinek na telo. Na podlagi takšnih virov so nastala zdravilišča in sanatoriji.

Geotermalni izviri lahko rešijo človeško telo številnih bolezni: mišično-skeletnega sistema, centralnega živčni sistem, kožne bolezni itd. Struktura kože po rednem uživanju termalne vode postane elastična in čista, stimulira se nastajanje elastina in kolagena.

Termalna mineralna voda kemična sestava razdeljen na:

Natrijev sulfat
- natrijev klorid
- hidrokarbonat-kalcij

Topli vrelci Tjumena so po mineralizaciji razvrščeni kot natrijev klorid. Ta zdravilna voda, nasičena s koristnimi mineralnimi solmi in drugimi elementi v sledovih, je zelo priljubljena med ruskimi prebivalci in tujimi gosti. Temperatura vode tukaj skozi vse leto ostane znotraj + 40-45 stopinj.

Večina turistov, ki prihajajo sem, raje obišče udoben izvir. Za dopustnike je organiziran bazen, v katerem se voda nenehno posodablja, delujejo garderobe in tuši, kopalnica, zdravilišče in kavarna. Bivate lahko v eni od hotelskih sob, v koči ali v turistični prikolici.

Divji vrelec se nahaja nekoliko dlje od Tjumena - 30 km. Manjka mu udobja, ki je značilna za udobna mesta. Turisti, ki prihajajo sem zaradi počitka in zdravja, postavljajo šotore ali bivajo v enem od mestnih hotelov.

Podjetje "Golden Compass" redno izvaja. Vabimo vas na obisk udobnega podeželskega kluba AVAN, ki ima 3 bazene: velik, masažni in otroški. Oglejte si program dogodka in najbližja potovanja v Tjumen na naši spletni strani. Pred potovanjem na terme priporočamo, da se posvetujete s svojim zdravnikom.