Típusú és kategóriájú víz a sziklák
A diákok, egyetemi hallgatók, fiatal kutatók, a tudásbázis a tanulásban és a munka nagyon hálás lesz.
A víz a sziklák jelenléte miatt a bennük mindenféle üregek (repedések, pórusok, csatornák, stb.) Abszolút szilárd szikla, azonban nem tartalmaz kis mennyiségű pórus nem létezik a természetben. Ezek az üregek, mint általában, a víz, mivel nagy a mobilitás (mobilitás hozam), valamint más mobil komponenseket is, például, mint gázok, cseppfolyós szénhidrogént, stb Azt találtuk, hogy minél alacsonyabb a talajvízszint mélységig körülbelül 4 -. 5 km, és fölött gyakorlatilag az összes üregek kőzetek (kivéve szénhidrogén betétek) vízzel töltött képező belül litoszféra regionális elválaszthatatlan makroszkopikus hidroszférában rendszer. Ők - a vizsgálat tárgyától hidrogeológiai, a tudomány, hogy a tanulmányok feltételeinek kialakulását, a dinamika és forgalmazása alatti vízkészletek a világon. Nézzük meg néhány érdekes és fontos jellemzője a víz sziklák, nagyrészt nem a makroszkopikus és mikroszkopikus szinten.
1. kategória a víz a sziklák
Ezen osztályozás szerint, a kötött vizet megmarad a szikla miatt kémiai és fizikai kötőerők (energiájú 0,1-800 kJ / mól) által kifejtett felületét ásványi anyagok és szerkezetének módosítására és víz tulajdonságai. Ez kétféle. Az első típusba a víz egy részét kristályrétegeiben különböző ásványi anyagok. Ez az úgynevezett alkotmányos, vízben típusú nonmolecular formában OH-csoport, kristályvíz különböző kristályos (ha azok léteznek a kőzet) és víz, a „kapcsolt” koordinatív telítetlen szénatomot és kristályrács ionok ásványi anyagok. A második típus tárgya adszorpciós víz következtében képződött adszorpció „pull” vízmolekulák az aktív centrumok adszorbeáló ásványi felület. Között előkelő két fajta:
a) a legnagyobb energia vonzás a felszínre (körülbelül 40-120 kJ / mol) - a víz monomolekuláris adszorpció.
b) egy alacsonyabb kötési energia (<40 кДж/моль) - вода полимолекулярной адсорбции.
Bound vizet képez adszorpciós rétegvastagság egy vagy több molekuláris rétegből és kőzetek tartalmazott a pórusok vagy mikrorepedések mérete kisebb, mint 0,001 mikron. Ez a fajta víz fizikai tulajdonságai a legkiválóbb szabad.
A második típusú víz átmeneti állapot - van kapilláris víz. Ez van kialakítva a pórusok kapilláris mérete (átmérője 103-103 mikron) a kapilláris nyomás és megmarad a kőzet kapilláris erők vizet meniszkusz (a felületi feszültség erők) keletkezik a felületen a víz-levegő-szilárd felületre. Kapilláris erők gyakorlatilag nem változik a víz szerkezetét, és így a kapilláris víz alapvető fizikai tulajdonságai gyakorlatilag megkülönböztethetetlen a szabad. Meg lehet kialakítva a kőzetek két módja van:
1) miatt úgynevezett kapilláris kondenzáció jelenséget, amikor a víz molekula fokozatosan kondenzálódik a felületen adszorbeált vízfilm burkoló kőzet részecskék, és egyesülnek a kapcsolati helyek (találkozásánál a részecskék) képeznek vízzel meniszkusz.
2) kapilláris abszorpciós vizet közlésével pórusok, repedések és csatornák érintkezve kőzet mentes vízzel.
A harmadik típus tárgya megfelelő szabad víz, amelynek fizikai tulajdonságai sima vizet. A sziklák, akkor két csoportba sorolhatjuk:
1) zárva vízzel (immobilizált) egy nagy a kőzet pórusaiba, és ezért nem vesznek részt a szűrési folyamat és a mozgás a felszín alatti.
2) áramló a szabad víz (víz őrölt áramlás).
2. típusai víz a sziklák
A kőzetek tartalmaznak különféle víz. Állapotát és tulajdonságait nem konszolidált homokos és agyagos kőzetek először kísérletileg vizsgálták szovjet tudós AF Lebedev, azonosították többféle víz kőzetek eltérő fizikai tulajdonságokkal rendelkeznek. Később, az ötlet AF Lebegyev már továbbfejlesztették a munkálatok VA Priklonsky, AA Rode AM Vasilyeva, VD Lomtadze, EM . Sergeev munkatársai jelenleg javasolt a következő fajta egység víz kőzetek:
I. A víz gőz formában.
II. Fizikailag kötött víz: 1) erősen kötődik (higroszkópos) víz; 2) lazán kapcsolt (Film) a víz.
III. A szabad víz: 1) a kapilláris víz; 2) gravitációs víz.
IV. A víz a szilárd állapotban.
V. A kristályosítást víz és kémiailag kötött víz.
Kapilláris víz részben vagy teljesen kitölti a kapilláris pórusokat és vékony repedések és kőzetek megmaradnak a felületi feszültség erők (kapilláris meniscusok). Ez van felosztva kapilláris atomizált, kapilláris felfüggesztett és a kapilláris emelt. Kapilláris víz egységesek szögek is hívják víz pórus vagy tompa vizet. Ez általában alakult elsősorban a határfelületen kőzet részecskéket, majd összeszűkült szögletes területeken, ahol a szilárdan megmarad kapilláris erők (kapilláris-rögzített állapotban). Más típusú kapilláris víz tudja mozgatni, és továbbítja a hidrosztatikai nyomás. Kapilláris-szuszpendált víz képződik a felső része a levegőztető zónában, a finom pórusok és repedések talaj és homokos-agyagos kőzetek behatolása miatti nedvesség kicsapódását magasabb maximális molekuláris vlagoemkoemkosti. Kapilláris lóg a víz nem éri el a talajvíz. Ez elérhető a növények, hanem a száraz években a hosszú távú párolgás is fogyasztható szinte a kihalás szélére. Kapilláris-víz felemelkedik első felülete fölött a vízadó réteg (felszín alatti), ahol alkot egy úgynevezett kapilláris rojtok. Vastagsága változik, és függ a készítmény a kőzetek; ez minimális a durva szikla (akár 2-30-35 cm) maximális vályog és agyag (legfeljebb néhány méter). A víz mennyisége a szikla megfelelő teljes telítődését a kapilláris pórusok, az úgynevezett kapilláris víztartály.
Gravitációs (szabad) vizet a kőzetek van kialakítva a teljes telítettséget összes pórusok és repedések vizet, ami megfelel a teljes kapacitását. Ilyen körülmények között a víz mozog a gravitáció és a nyomás gradiens irányába folyók, tengerek és más területeken a mentesítést. Gravitációs víz beszivárgását vizet is levegőztetőzónán megjelenő során időszakosan hóolvadás után csapadék és kiterjesztése feltöltésére talajvíz.
A víz a szilárd állapotban van kőzetek formájában vagy egykristályok formájában vagy a lencsék és a rétegek tiszta jég. Ez alkotja a szezonális befagyasztása telített rock, de különösen elterjedt területeken permafrost kőzetek (Szibéria, Kanada és más régiók).
3. Befolyásolja a víz a kőzet tulajdonságok
víz kőzetek kémiai
Clay kőzetek hajlamosak a víz, és mindig tartalmaznak kötött víz. Ha csak adszorpciós víz van jelen, ezek elég tömör szikla szilárd állagú. A jelenléte ezen az ozmotikus és kapilláris víz szereznek plaszticitás ingatlan, compliance, mivoltának, kapilláris kapcsolatot, könnyen deformálódik és élesen elveszíti miatt nedvesség ellenállás. A szabad víz jelenléte az agyag, ezek a tulajdonságot folyékonyság és úgy viselkednek, mint egy folyadék-szerű test.
A nagy hatással kötött víz van a anyagátadási folyamatok a kőzetek. Mivel szilárdan megmarad a finom pórusokat és mikrorepedések sőt nagy a viszkozitása, „mozog”, hogy a víz nagyon kemény, hogy az nem tartozik a szokásos törvényei szűrés által végzett művelet hidrodinamikai nyomást. Annak érdekében, hogy „mozog” a vizet, hogy vegyenek részt a szűrési áramlási, szükség van leküzdeni a „ellenállás”, a szűrési kezdődik csak túllépése után a nyomás az úgynevezett „kezdeti szűréssel gradiens.” Ezért agyag aquiclude, és általában nem áteresztő talajvíz vagy a szűrőn keresztül maga a víz nagyon lassan. A szerepe a kötött vizet agyag ilyen képernyők még nem teljesen tisztázott, számos kihívás marad, különösen felfedi ökológiai értékének kötött víz a földkéregben.
Rendellenes thermophysical tulajdonságai a kötött víz és a befolyása a hőátadási folyamatokat a sziklák között. Továbbá, a jelenléte egy bizonyos mennyiségű kötött fagyott víz a fagyasztva kőzetek okozza a lehetőségét annak részvételét az anyagátadási alacsony hőmérsékleten, hanem nagyban befolyásolja a fázisátalakulások jeges víz. Fontos jellemzője itt a jelenléte egy fázis közötti határfelületen a jég, és a nonfreezing folyadék érintkező réteg az ellenkező oldalon, hogy a szilárd kőzet ásványi felület. Mozgása fagyott vízben olyan kőzet kíséri komplex folyamatok átkristályosítással, amelyek előidézhetik a nyomás növekedése és a nem megfagyott víz filmek, ami az egyik oka Frost hullámzó talajok. A különösen nagy kihívást jelent ezekben a folyamatokban vált szikes talajok, amelyre még nem teljesen tisztázott.
Nagyon erősen kötődik a víz befolyásolja az erő és alakváltozási gyakorlatilag minden sziklák. Van egy „pihentető és lágyító” hatása sok a sziklák, ami csökkenést erejüket és növeli a alakíthatók. Egy tipikus példa a befolyását lösz anyagot ebben a vonatkozásban. Ezek a kövek, ellentétben az agyag nem érzékeny a víz. Ezek a széles körben terjesztett száraz, száraz területeken a dél-Magyarországon, Ukrajnában, Közép-Ázsiában. Ezek tartalmaznak elsősorban csak adszorpciós és részlegesen kötött víz, kapilláris kitöltése csak a legfinomabb mikropórusok és hajszálerek a kőzet. Ebben a lösz elegendő erőt, hogy képesek legyenek „tartani” a meredek, szinte függőleges falú természetes kitettség több tíz méter magas. De szükséges, hogy behatoljanak a lösz elegendő mennyiségű vizet, például árvíz vagy array eredményeként a víz szivárog, a lösz nagyon gyorsan megy a képlékeny állapotban drasztikusan veszít erejéből, és megereszkedik eredményeként douplotneniya még a saját súlya alatt.
De hiba lenne azt gondolni, hogy a kötött víz azonban csak az erejét szétszórt üledékes kőzetek. Nem utolsósorban annak hatását ütés- és deformáció magmás, metamorf és üledékes kőzetek ragasztott. A jelenléte kötött víz a kristályrácsban az ásványi csökkenti annak rugalmasságát. De még inkább az alakváltozási és ereje szikla által érintett jelenléte a mikrorepedések, a terminálok a szemcsék vagy kristályok adszorpciós filmek kötött víz. Ezek csökkentik a felületi energiája a kőzet ásványi anyagok, és ezáltal megkönnyítik a fejlesztés a különböző mechanikai szikla mikronarusheny, ficamok, mikrorepedések, stb különösen, ha a kőzet stressz alatt. Következésképpen, szikla kezd „csúszás”, akkor deformálódik változó sebességgel azonos állandó feszültség. Ez az egyik megnyilvánulása az úgynevezett hatás Rehbinder - relief hatását képlékeny testek különböző jellegű és csökkenti erejüket miatt adszorpciós jelenségek. Gyorsítás szikla kúszás hatása alatt az adszorpciós média megjegyezte többször. Ez a folyamat erősen fejlesztik a természetben, és szándékosan használt ember. A legtöbb általában ez nyilvánul meg az úgynevezett „keltett földrengések” - aktiválása szeizmikus aktivitás a területen a befolyása a tározó területén a rajt után az árvíz és az esemény a hatalom mesterséges földrengések legfeljebb 5-7 pont. Után bekövetkező töltés a tározó szivárgó pórusok és vékony repedések kötött víz a szomszédos tömbök rock csökkenését okozza a felületi energiáját alkotó ásványok. A feszült sziklák kezdenek kialakulni intenzíven ficamok és mikrorepedések növekszik. Ennek köszönhetően, a stressz relaxáció történik a tömb, a csillapítás fejezzük makroszkóposan tömbként szeizmikus rezgések általában, és állítsa vissza feszültségek. Ez a folyamat a kinetikus jellegű, kötött víz nagyon lassan hatol be a tömb, valamint a különböző ásványi anyagok a kőzetek szelektíven hatását mutatja Rehbinder. Ezen okok miatt keltett földrengések meghal általában hosszú, 3 - 5 év. Azonban ez a példa nem egyedülálló. Szinte az összes kőzetek (beleértve a magmás és metamorf) lehet tekinteni, mint diszperziók, azaz, amelynek nagy fajlagos felülete, által kialakított belső felület között a ásványi fázisai azonos vagy különböző összetételű. A közelmúltban a tudósok megállapították, hogy a kötött vizet lehet bevezetni polikristályos kőzetek ezek folyamatos szemcseközi és fázishatárok és ott maradnak a végtelenségig. Az ilyen „szemcsék közötti impregnáló” legvalószínűbb a sziklák, ami megfigyelhető a teljes nedvesedése szabad vízfelülettel, valamint csökkent a szikla szilárdságú nem kevesebb, mint kétszerese. Ahogy a hőmérséklet és a nyomás tartományban fajok, amelyek mutatják ezt a hatást, több bővült.
A fenti anyagot mutatja, hogy milyen fontos szerepet kialakulását a vízzel kapcsolatos tulajdonságait a különböző kőzetek, és így a fejlesztés számos geológiai folyamatok. Az egyik cikkben nem lehet, hogy az összes adatok számos felhalmozott dátumot a kapcsolódó tulajdonságait a víz. További információt az olvasók megtalálja az irodalomban hajtott alább. Kétségtelen, hogy a közeljövőben lesz még folyamatban van, a tanulmány a kötött víz a sziklák között.
víz kőzetek kémiai
1. Deriagin BV Churaev NV FD Ovcharenko és mások. A víz a diszperz rendszerek. M. Chemistry, 1989. 288 p.
2. Zlochevskaya RI Koroljov VA Electrosurface jelenségek agyag kőzetek. M. MGU, 1988. 177 p.
3. Felszíni víz szétszórt film szerkezetek. / Ed. ED Shchukin. M. MGU, 1988. 279 p.
Helyezni Allbest.ru