Словарь

КАВЕРНОЗНОСТЬ ГОРНЫХ ПОРОД

наличие в горные породах мелких пустот (каверн). К. г. п. может быть первичная и вторичная. Первичная К. г. п. наблюдается в некоторых излившихся магматических породах (обусло­влена особенностями застывания лавы), а также в органо­генных известняках. Вторичная К. г. п. возникает под влиянием растворяющего действия воды и особенно часто наблюдается в известняках, доломитах. Изучение К. г. п. имеет большое значение в гидрогеологии и инженерной геологии, так как от кавернозности зависят водопрони­цаемость и прочность пород.

КАДАСТР ПОДЗЕМНЫХ ВОД

систематизированный и постоянно пополняющийся свод всех данных о подземных водах, составляемый с целью учета и рационального их использования для нужд народного хозяйства.

КАПЕЖ (капель)

подземные воды, поступающие в виде капель из кровли и со стенок горных выработок.

КАПИЛЛЯРИМЕТР

прибор для определения отрица­тельного капиллярного давления и высоты капиллярного поднятия воды в горных породах.

КАПИЛЛЯРНАЯ ВЛАГОЕМКОСГЬ

количество воды, удерживаемое капиллярными пустотами при полном заполнении их водой в продолах зоны капиллярного под­нятия. Выражается отношением веса воды к весу сухой породы (в %).

КАПИЛЛЯРНАЯ ВОДА

вода, заполняющая частично или полностью капиллярные пустоты.

КАПИЛЛЯРНАЯ ЗОНА (кайма)

зона, разделяющая зону аэрации и зону насыщения, связанная гидравлически с последней. В К. з. поры, трещины и другие пустоты ка­пиллярных размеров насыщены водой, удерживаемой в подвешенном состоянии капиллярными силами.

КАПИЛЛЯРНАЯ КОНДЕНСАЦИЯ

конденсация (сжижение) пара в капиллярах. Может происходить при упру­гости пара, меньшей по сравнению с упругостью насыщен­ного пара.

КАПИЛЛЯРНОСТЬ ГОРНЫХ ПОРОД

совокупность явлений, обусловленных силами взаимодействия между молекулами жидкости и твердыми телами на их общей границе. К. г. п. характеризуется смачиванием или несмачиванием твердых тел жидкостями, явлениями поверх­ностного натяжения, подъемом и опусканием жидкости в очень узких трубах — капиллярах — либо в щелях между плоскостями, образованием менисков. Последние исследования показали, что подпитие капиллярной воды происходит благодаря энергии гидратации ионов и моле­кул на пограничной поверхности твердой и жидкой фаз, т. е. К. г. п. имеет электрохимическую природу.

КАПИЛЛЯРНЫЕ ПОРЫ

мелкие поры, небольшие тре­щины, каналы, полости и другие пустоты, в которых вода и другие жидкости (нефть) могут перемещаться под дей­ствием капиллярных сил. Размер пор округлой формы в гор­ных породах условно принимается равным 0,0002 — 1,0 мм, а размер трещин 0,0001 — 0,25 мм. Более мелкие пустоты называются субкапиллярными или суперкапиллярными.

КАПТАЖ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

сооружение для захвата подземных вод. Простейшим видом каптажа являются колодец и скважина. Оформление естественного выхода воды называется каптажом источника.

КАРСТ

совокупность явлений, связанных с выщелачи­ванием растворимых горных пород. К, выражается в обра­зовании различных подземных полостей (карстовые пусто­ты) и отрицательных форм рельефа. Карстовые явления (карстовые формы) наблюдаются как в самих растворимых породах, так и л залегающих над ними нерастворимых породах. В последнем случае материал нерастворимых пород перемещается в нижележащие карстовые полости вследствие суффозии или обрушения. Различают поверх ностные и подземные карстовые формы. К первым отно­сятся карры, воронки, иолья и др., а ко вторым — пещеры, каналы, расширенные за счет выветривания, трещины, каверны.

КАРСТОВЫЕ (трещинно-карстовые) ВОДЫ

подземные воды, заключенные в разнообразных карстовых полостях, образовавшихся при непременном участии процессов рас-творения. За счет этих процессов нуги движения карсто­вых вод обычно продолжают расширяться, что существенно отличает К. в. от подземных код, заключенных л нераство­римых породах.

КАРСТОВЫЕ ИСТОЧНИКИ

выходы карстовых под та земную поверхность. Мощные К. и. называются во клю­ва ми (см.).

КАРСТОВЫЙ КОЛОДЕЦ

карстовый канал (полость) с вертикальными стояками, глубина которого значительно больше его поперечного сечения.

КАТИОНИРОВАНИЕ ВОДЫ

умягчение воды, т. е. спи жение ее жесткости до требуемой величины путем фильтрации через материал, называемый катионитом. Иакипеоб-разующие катионы кальция и магния, содержащиеся в воде, обмениваются на ниобразуюшие накипи катионы натрия или водорода, содержащиеся в катионе. У катио-шттов, подвергнутых регенерации раствором иоватмшой соли, обменным катионом является катлпп натрия (Nа-катионит), а у катионитов, прошедших регенерацию рас­твором серной или соляной кислоты, — катион водорода (Н-катионит). В последнем случае из воды удаляются ионы натрия. На катионитовой водоподготовительной установке можно достичь глубокого умягчения (остаточ­ная жесткость 0,03° — 0,05°) и снижения щелочности воды.

КАТИОННЫЙ ОБМЕН

способность катионов, содер­жащихся в почвах и породах (обменных катионов), обме­ниваться в эквивалентных количествах на катионы раство­ров. К. К. Гейдройц установил, что обменные катионы свя­заны с коллоидной частью почв и пород (поглотительным комплексом). Возможность и интенсивность К. о. зависят от концентрации обменных катионов в растворе и химиче­ского состава этого раствора, а также от емкости поглоти­тельного комплекса и состава поглощенных им обменных катионов.

КИПУНЫ (гремячие ключи)

бурлящие восходящие и нисходящие холодные и теплые источники, иногда гази­рующие. В Казахстане такие источники называются кайнерами.

КИСЛОРОДНЫЕ ВОДЫ

воды, содержащие в растворе свободный кислород. К. в. характерны только для верхней, окислительной обстановки. В водах нижней, восстанови­тельной обстановки кислород отсутствует; эти воды В. И. Вернадский назвал бескислородными.

КИСЛЫЕ ВОДЫ

воды кислой реакции, в природе чаше всего содержащие свободную угольную, гуминовую и серную кислоты.

КИСЛЫЕ ФУМАРОЛЫ

фумаролы температурой 400 — 600°, выделяющие НС1, S02, H2S, пары воды и воз­гоны хлоридов железа, магния, алюминия и марганца, а также серы и реальгара, имеющие низкий рН ( <2 — 3).

КЛАССИФИКАЦИЯ ВОД ПО ИХ ХИМИЧЕСКОМУ СОСТАВУ

группировка природных воц по общей мине­рализации, преобладающим компонентам или их группам, соотношению между величинами содержания ионов, нали­чию каких-либо специфических компонентов газового (С02, H2S, Rn и др.) или ионного состава (Fe, Ra и др.). Примерами являются следующие классификации различ­ных авторов.

1. Классификация вод (по С. А. Шукареву) по присут­ствию в воде ионов Na+, Mg+2, Са+2, Сl-, SO4-2, НСО-в количестве более чем 25% (из расчета 100% мг/экв). Классификационная система, где по вертикальной линии нанесены возможные комбинации катионов, а по горизонтальной — анионов, предусматривает 49 возмож­ных сочетаний ионов, которым соответствуют 40 классов природных вод. Каждый класс имеет свой номер.

2. Классификация вод (по В. А. Александрову) по их составу на шесть классов. Первые три класса (гидрокар­бонатные, сульфатные, хлоридные) выделяются по преобла­данию одного из следующих ионов: НСО3-,  SO4-2 и Сl-больше 12,5% же и содержанию других ионов менее 12,5% же при сумме анионов и катионов 100% же. Чет­вертый класс является комбинированным; к нему отно­сятся воды, если содержание двух или трех анионов пре­вышает 12,5% же. Каждый из этих четырех классов под­разделяется в зависимости от преобладания одного из следующих катионов: Са+2, Mg+2, Na+. Пятый класс включает воды одного из предыдущих классов при содер­жании каких-либо специфических ионов, встречающихся в природных водах в малых количествах (Fe, Al, J и др.). Шестой класс объединяет воды, содержащие в повышенных количествах газы (С02 и H2Sj и радиоактивные вещества. 3. Классификация вод (по О. А. Алекипу), основанная на сочетании принципа деления по преобладающим анио­нам и катионам с делением по соотношению между ионами. Все природные воды подразделяются по преобладающему аниону (пи эквивалентам) на три класса: гидрокарбонат­ные и карбонатные (HСО3- + CO3-2), сульфатные (SO4-2) и хлоридные (Сl-) воды.

Каждый класс по преобладающему катиону делится на три группы: кальциевую, магниевую и натриевую. Каждая группа в свою очередь подразделяется на три тина вод, определяемых соотношением между ионами (в мг-экв). Для первою тина характерно соотношение HCO3- >Са+2 + Мg+2; для второго HCO3- <Са+2 + Mg+2 < НСО3- + S04-2; для третьего HCO3- + SO4-2 <Ca+2 + Mg+2 или, что то же самое, Cl-> Na+; для четвертого НСО3 = 0 (воды этого типа кислые), Поэтому в класс карбонатных вод этот тип не входит и его воды находятся только в сульфатном и хлоридном классах в группе Са++ и Mg++, где нет первого типа.

КОЛОДЕЗНЫЕ (фреатические) ВОДЫ

инфильтрационные, гравитационные подземные воды (грунтовые), которые могут быть извлечены из вмещающих их горных пород при помощи обычных (копаных или буровых) колодцев.

КОЛОДЕЦ

вертикальная выработка глубиной, значи­тельно превышающей поперечное сеченые, проводимая для получения воды, нефти, рассолов и т. д. К., не содержащий воду, называют сухим. Различают К. копаный (обыкно­венный), абиссинский (забивной), буровой (трубчатый). Последние два по существу являются не К., а скважинами. Термин К. употребляется также для характеристики есте­ственных колодцообразных форм в карсте. У тюркских народов Ср. Азии колодец называется кудуком.

КОЛОДЕЦ ПОГЛОЩАЮЩИЙ

сооружение для приема и сброса почвенно-грунтовых или промышленных сточных вод в нижезалегающие водоносные горизонты.

КОЛЬМАТАЖ

естественное или искусственное вмывание глинистых и илистых частиц в поры грунта

КОМПРЕССИОННАЯ КРИВАЯ

графическое выраже­ние зависимости пористости (или влажности) горных пород от внешнего давления, вызывающего сжатие горной породы.

КОМПРЕССИОННЫЕ ИСПЫТАНИЯ

лабораторные ис­пытания грунтов на сжатие различными нагрузками, позволяющие выявить зависимость между величиной сжатия грунта и величиной нагрузки.

КОНДЕНСАЦИОННЫЕ РУДНИЧНЫЕ ВОДЫ

воды, периодически возникающие в горных соляных выработ­ках и карстовых пещерах из капель («капели»), влажных и мокнущих пятен и струек на стенках шахт и камер. Та­кие периодические шахтные воды у горняков известны под названием «вентиляционных рассолов». Появление их объясняется конденсацией водяного пара в местах усилен­ного поступления вентиляционного воздуха: в соляных выработках благодаря гигроскопичности соли и разности температур влага вентиляционного воздуха переходит в раствор и образует рассолы. Конденсационные рассолы обычно образуются в летний период, когда насыщенный влагой теплый воздух поступает в более холодные подзем­ные выработки.

КОНСИСТЕНЦИЯ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ

степень подвижности частиц грунта при механическом воздей­ствии на них. Зависит от влажности грунта, степени дис­персности, минералогического состава и пр. Форма К. г. г. определяет несущие свойства их и, следовательно, пове­дение их под сооружениями. Для глинистых грунтов характерна пластичная форма консистенции, поэтому глинистые грунты называют пластичными.

КОНСТИТУЦИОННАЯ ВОДА

вода в минералах, вхо­дящая в кристаллическую решетку в виде ионов ОН-, Н+, H30 + , так что сама вода образуется после полного разрушения минерала. При нагревании выделение К. в. у каждого минерала происходит в определенном интер­вале температур (обычно выше 300° иногда до 1000°) и сопровождается поглощением тепла. Соответствующий эндотермический эффект, получаемый на кривых нагрева­ния, служит диагностическим признаком для распозна­ния природы исследуемого минерала при помощи метода термического анализа. К. в. относится к группе связанных вод.

КОНТУР ПИТАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

линия, на которой в период эксплуатации подземных вод давление остается либо постоянным, либо изменяется по опреде­ленному закону, не зависящему от отбора воды из водо­носного пласта.

КОНЦЕНТРАЦИЯ ВОДОРОДНЫХ ИОНОВ (рН) В ПОД­ЗЕМНЫХ ВОДАХ

содержание водородных ионов в под­земных водах, выраженное в грамм-ионах на i л раствора. При 22° К. в. и. для нейтральной реакции раствора равна 1 х 10~~7 грамм-ионов на 1 л, для кислой она больше, а для щелочной меньше указанной величины. Обычно пользуются только отрицательным десятичным логарифмом этой величины, обозначая К. в. и. символом рН. Величина рН является одним из важнейших показателей характера водной среды и имеет большое значение при гидрохимических исследованиях, а также при выяснении условий образования осадков и пород. Различают среду кислую, когда рН < 7, щелочную с рН > 7 и нейтральную с рН =7.

КОЭФФИЦИЕНТ БОКОВОГО ДАВЛЕНИЯ (распора)

отношение величины бокового давления на грунт к верти­кальному, вызывающему это боковое давление (коэффи­циент пропорциональности между вертикальным и гори­зонтальным напряжением). К. б. д. изменяется в следую­щих пределах: для песков~0,3, для суглинков — 0,5, для глин — 0,7.

КОЭФФИЦИЕНТ КРЕПОСТИ ПОРОД

условная вели­чина (f), построенная на ряде показателей (временное сопротивление на сжатие, количество породы, разраба­тываемой в единицу времени, затрата энергии на выбу­ривание и т. д.), выражающая сопротивляемость пород проходке или разработке. В практике геологоразведочных работ по величине К. к. п. все породы подразделяются на десять категорий (по Протодьяконову).

КОЭФФИЦИЕНТ МЕТАМОРФИЗАЦИИ РАССОЛОВ

величина, характеризующая степень отклонения солевого состава природных рассолов от нормальной морской воды. Для характеристики класса озер и процесса метаморфизации рассола акад. II. С. Курнаков предложил исполь­зовать соотношение MgSO4/MgCl2, которое он назвал коэффициентом метаморфизации. Для рассолов I класса, характеризующихся наличием хлоридов натрия и магния и сульфатов натрия, магния и кальция, Км > 0. Для рассолов II класса, характери­зующихся наличием хлоридов натрия, магния и кальция и сульфата кальция, т. е. почти полным отсутствием в рапе сульфатов, Км — 0. Озера с рассолами I класса преиму­щественно морского происхождения, а с рассолами II класса — материкового происхождения. Переход рас­солов I класса в рассолы II класса, т. е. метаморфизация рассолов в направлении удаления из раствора сульфатов, совершается под влиянием карбонатных пород материка и реакции катионного обмена. При глубоких изменениях солевого состава реликтовых озер наблюдается повыше­ние концентрации Са++ в растворе, поэтому в качестве коэффициента метаморфизации пользуются соотноше­нием CaCl2/MgCl2. При химической классификации при­родных вод В. А. Сулин предложил пользоваться не­сколько отличающимися показателями метаморфизации, а именно соотношениями (r С1 — r Na)/r Mg и г Na/r Cl. Эти соотношения также характеризуют степень откло­нения солевого состава природных вод от нормальной морской воды. Для вод моря соотношение (r Сl — r Na)/r Mg = 0,58, а соотношение r Na/r Cl = 0,87. Чем больше С1 — г Na)/r Mg и меньше г Na/r Cl, тем вода сильнее метаморфнзована.

КОЭФФИЦИЕНТ НАСЫЩЕНИЯ ПОРОД ВОДОЙ (сте­пень влажности, относительная влажность)

величина, указывающая на степень заполнения водой пор в горных породах. Выражается в долях единицы или процентным отношением количества воды (обычно в еж3), находящейся в породе, к суммарному объему пустот в данном образце породы.

КОЭФФИЦИЕНТ ПОРИСТОСТИ ПОРОД (приведенная пористость)

отношение объема всех пустот (Vп) к объему твердой фазы (Fs), выражается обычно в долях единицы.

КОЭФФИЦИЕНТ ПРОПОРЦИОНАЛЬНОСТИ

(по А. П. Ви­ноградову) — числовое отношение между парами близ­ких по своим физико-химическим свойствам элементов (соседних в ряду или группе Менделеевской системы), позволяющее делать геохимические выводы о генезисе тех геологических тел, в состав которых входят эти эле­менты.

КОЭФФИЦИЕНТ РАЗМЯГЧАЕМОСТИ

показатель уменьшения прочности при увлажнении у некоторых полускальных горных пород (мергелей, аргиллитов и др.). К. р. представляет собой отношение пределов прочности на сжатие до насыщения водой и после. Чем ниже К. р., тем больше снижается прочность породы при насыщении водой.

КОЭФФИЦИЕНТ СДВИГА

показатель общего сопро­тивления горных пород сдвигу, обусловленного силами трения и силами сцепления. Определяется но опытам на сдвиг как тангенс угла сдвига.

КОЭФФИЦИЕНТ СКОРОСТИ ФИЛЬТРАЦИИ

вели­чина, выражающая действительную скорость фильтрации в порах или трещинах горной породы при напорном гра­диенте, равном единице.

КОЭФФИЦИЕНТ СТРУКТУРНОЙ ПРОЧНОСТИ

пока­затель влияния структуры на прочность грунта. Опре­деляется отношением временного сопротивления разда­вливанию образца с естественной структурой к временному сопротивлению раздавливанию образца того же грунта с нарушенной структурой, но имеющего такие же влаж­ность и пористость, нто и образец с ненарушенной струк­турой.

КОЭФФИЦИЕНТ ФИЛЬТРАЦИИ (по Дарси)

скорость фильтрации при напорном градиенте, равном единице. К. ф. выражают обычно м/сутки или см/сек.

КРЕПОСТЬ ГОРНЫХ ПОРОД

сопротивление пород воздействию внешних сил; выражается коэффициентом крепости.

КРИВАЯ ПОДПОРА ГРУНТОВЫХ ВОД

кривая депрессии потока грунтовых вод в случае, если мощность водоносного горизонта увеличивается по направлению течения потока, что возможно при значительном наклоне водоупорного ложа в сторону течения воды. К. п. г. в. имеет вогнутую форму.

КРИВАЯ СПАДА ГРУНТОВЫХ ВОД

кривая депрессии потока грунтовых вод в случае, если мощность водонос­ного горизонта уменьшается по направлению течения по­тока, что происходит при обратном уклоне водоупорного ложа (падении ложа против течения воды), горизонталь­ном залегании водоупора и иногда (в случае малых укло­нов водоупора) при прямом уклоне. К. с. г. в. имеет вы­пуклую форму.

КРИОГЕННАЯ (морозная) ТЕКСТУРА

сложение мерз­лых горных пород, возникающее в процессе промерза­ния.

КРИОГЕННЫЕ МИНЕРАЛЫ

минералы, существую­щие при отрицательной температуре (лед, кристалло­гидраты).

КРИОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ

физические, физико-хими­ческие и физико-механические процессы при промерзании почв и горных пород.

КРИСТАЛЛИЗАЦИОННАЯ ВОДА В МИНЕРАЛАХ

вода в минералах, находящаяся в кристаллической ре­шетке в виде молекул Н2О, занимающих определенные места (например, гипс CaS042О, мирабилит Na2S04 10 H2О). Выделение К. в. при нагревании про­исходит в определенном интервале температуры (ниже 300° и часто ниже 100°) и сопровождается поглощением тепла. Соответствующий эндотермический эффект, фик­сируемый на кривых нагревания, служит диагностиче­ским признаком для распознавания природы исследуемого минерала при помощи метода термического анализа.

Термическим анализом устанавливается, что при нагре­вании выделяются воды двух типов: 1) типичная кристал­лизационная вода, выделяющаяся в узком интервале тем­пературы с полным разрушением и перестройкой кристал­лической решетки минерала, причем новое обезвоженное соединение имеет большой удельный вес и показатель пре­ломления; 2) цеолитная вода (часто расцениваемая как особый вид), выделяющаяся в широком температурном интервале (постепенно) без разрушения кристаллической решетки, причем свойства минералов постепенно изме­няются с уменьшением удельного веса и показателя пре­ломления и минерал приобретает способность впитывать воду или другие вещества.

КРИТИЧЕСКАЯ ГЛУБИНА ДО ГРУНТОВЫХ ВОД

глубина от поверхности земли, выше которой подъем зерка­ла минерализованных грунтовых вод может вызвать засо­ление слоя почвы.

КРУГОВОРОТ ВОДЫ (влагоооорот) В ПРИРОДЕ

не­прерывный замкнутый процесс циркуляции воды на зем­ном шаре, обусловленный поступлением солнечник энергии и действием силы тяжести: вода испаряется с поверх­ности мирового океана и с суши, водяные пары перено­сятся воздушными течениями, конденсируются и возвра­щаются в виде атмосферных осадков в океан (малый, или океанический круговорот) или на сущу, где часть их сте­кает через реки обратно в океан (большой круговорот). Кроме того, различают местный, или внутриматерико-вый, круговорот, при котором принимается во внимание вода, испарившаяся с поверхности суши и вновь выпав­шая на сушу в виде атмосферных осадков.

Заказать расчет работ
Цены
Дисконтная карта клиента
Сервисное обслуживание
Акции
Подписка на
россылку
Звоните:

(096) 917 27 57
(050) 956 19 01