Chương 5.4: Tác dụng địa chất của nước dưới đất

Nước dưới đất: tất cả các loại nước (tồn tại các dạng khác nhau) ph/bố trong các lỗ hổng, kh/nứt, hang động ngầm của đất đá nằm dưới mặt đất.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 5.4: Tác dụng địa chất của nước dưới đất5.4. TÁC DỤNG ĐỊA CHẤT CỦA NƯỚC DƯỚI ĐẤT 5.4.1. Khái niệm chung về nước dưới đất (ground water) 5.4.1.1. Khái niệm chung về nước dưới đất Nước dưới đất: tất cả các loại nước (tồn tại các dạng khác nhau) ph/bố trong các lỗ hổng, kh/nứt, hang động ngầm của đất đá nằm dưới mặt đất. Tồn tại ở 3 tr/thái: rắn, lỏng, khí và có thể chuyển đổi từ tr/thái này sang tr/thái kia. Nước ngầm (phreatic water) là một loại trong nước dưới đất. Nước dưới đất có diện ph/bố rộng rãi từ vùng ẩm ướt cho đến các sa mạc, ở núi cao, ở vùng cực của TĐ. Là một loại kh/sản lỏng, phục vụ công nghiệp, sinh hoạt dân dụng (nước khoáng, nóng..), nông nghiệp. Ph/bố trên diện rộng và có ý nghĩa q/trọng đối với hệ thực vật và hệ sinh vật đất. Chu kỳ tuần hoàn của nước 5.4.1.2. Các trạng thái của nước dưới đất phân bố trong các đá:1-Nước ở tr/thái hơi: phân bố tự do trong không khí, trong kh/nứt.2-Nước hấp phụ (hydroscopic water) = nước liên kết v/lý, các phântử nước bám chắc vào bề mặt k/vật của đá do lực hút điện phân tửgiữa d/tích bề mặt k/vật và phân tử lưỡng cực của nước. Nước tạo 1lớp phân tử bao quanh k/vật. Khi To >105-110oC thì nước bốc hơi.3-Nước màng mỏng (thinfirm water): trên bề mặt đá (gồm các lớp phân tử nước liên kết vớinhau nhờ lực phân tử). Màng càng lớn thì lực liên kết phân tử ở phía ngoài rìa càng nhỏ hơn.Do đó chúng có thể di chuyển dần từ màng dày sang màng mỏng hơn cho đến lúc cân bằng.4-Nước mao quản (capillary water): ph/bố trong 1 phần hoặc cả độ cao của ống mao quản trongđá có lỗ rỗng nhỏ, ở các kh/nứt của đá, trong thổ nhưỡng. Có sức căng bề mặt lớn.5-Nước trọng lực (nước tự do) (gravity water): ph/bố trong các lỗ hổng, các kh/nứt, chỗ rỗngcủa đá. Nước di chuyển do trọng lực hoặc do thủy động lực.6-Nước ở thể rắn: ph/bố trong đá vùng đóng băng.7-Nước kết tinh: th/gia vào TP k/vật trong ô mạng t/thể (trong thạch cao, nước = 20,9% tr/lượng). Nếu bị nung >100oC nước tách ra khỏi tinh thể. 5.4.1.3. Nguồn gốc của nước dưới đất:1-Nước ngấm thấu (thẩm thấu): do nước mưa, nước của lớp băng phủ hoặc từ các tầng chứanước của sông, hồ ngấm xuống. Nó là phần quan trọng nhất của nước dưới đất.2- Nước ngưng tụ: do hơi nước không khí ngưng tụ lại trong các lỗ hổng, kh/nứt của đá (khiTo lỗ hổng, kh/nứt của đá < ngoài không khí). Ví dụ: thấu kính nước ngọt trong hoang mạc. 3-Nước trầm tích (nước di tích): là nước của bồn biển, hồ hay sông được giữ lại trong các tr/tích tương ứng, sau khi các tr/tích biến đổi thành đá gồm: - Nước đồng sinh cùng th/tạo với v/liệu tr/tích. - Nước hậu sinh từ bồn biển thấm vào đá đã được thành tạo. Nước di tích được bảo tồn = nước hóa thạch. 4-Nước nguyên sinh (nước magma): từ các chất khí thoát trong lúc magma nguội đi, có To cao, độ khoáng hóa mạnh. 5-Nước thủy phân: phân giải tách ra từ các k/vật có chứa nước k/tinh. Q/trình này l/quan với sự tăng To và P. 5.4.1.4. Điều kiện tàng trữ và chuyển động của nước dưới đất:a)-Độ lỗ hổng - độ rỗng (porosity) p - tỷ số giữa thể tích của toàn bộ không gian rỗng (Vp) với tổng thể tích mẫu đá (V): p = (Vp/V).100%. Độ lỗ hổng l/quan với những y/tố:- Độ lỗ hổng tăng khi đá bở rời.- Đá có độ hạt đồng đều thì có độ lỗ hổng > đá có có độ hạt không đều.- Đá ở gần mặt đất ph/hóa mạnh thì có độ lỗ hổng > đá ở dưới sâu. b)-Tính thấm nước của đá - độ thấm (permeability) - kh/năng của đá cho chất lưu có độ nhớt nh/định đi qua dưới 1 đơn vi gradien áp lực. Đá sét có độ lỗ hổng 40% nhưng không thấm nước vì các lỗ hổng mao quản quá nhỏ và nước với sức căng bề mặt không thể thấm qua. Tính thấm nước  vào các y/tố sau: - Độ lỗ hổng,  lỗ hổng để cho nước chảy qua. - K/thước hạt (đá chưa gắn kết: >2mm đá dễ ngấm, Bảng phân chia đá theo mức độ thấm nước: Mức độ thấm nước Các loại đá chủ yếu Hệ số thấm m3/ngày đêm Thấm nước tốt Đá hòn, cuội, tầng cát, đá nhiều hang hốc > 10 Thấm nước Tầng cát, cát kết, cuội kết, các tảng đá nứt nẻ 1 - 10Thấm nước trung bình Bột kết, đá vôi sét 0,1 - 1 Thấm nước kém Đất á cát, đất á sét 0,001 - 0,1 Không thấm nước Đất sét, đá không nứt nẻ < 0,001Căn cứ theo mức độ thấm, chứa nước của các đá trong các tầng, chia ra:Tầng thấm nước (permeable bed): tầng chứa các đá để cho nước ngấm thấu qua được.Tầng chứa nước (aquifer bed): tầng đá ngấm được nước, giữ ...