По гидрогеологии и инженерной геологии 4 страница

В 1932 г. впервые была составлена и в 1933 г. опубли­кована в 19-м томе БСЭ карта-схема зональности грунто­вых вод В. С. Ильина для Европейской части СССР. В. С. Ильин грунтовые воды делит на зональные (связан­ные по своему характеру с зональностью факторов, дей­ствующих на грунтовые воды) и азональные (не связанные с определенными зональными факторами).

Зональные воды B.C. Ильин подразделяет следующим образом: 1) грунтовые воды зоны «вечной» мерзлоты; 2) воды зоны тундры, очень близко залегающие к дневной поверхности и постоянно переходящие в поверх­ностные и болотные воды; 3) высокие грунтовые воды Севера, отличающиеся от предыдущих несколько большей глубиной залегания (4 — 6 м, редко 10 м); они содержат некоторое количество минеральных солей и меньшее коли­чество органических соединений; 4) грунтовые воды зоны неглубоких оврагов, залегающие на больших глубинах (до 20 — 26 м); 5) грунтовые воды зоны глубоких оврагов; глубина залегания и минерализация их увеличиваются; отмечается пестрота минерализации; 6) грунтовые воды овражно-балочной зоны; 7) грунтовые воды балочной зоны Причерноморской и Прикаспийской впадин.

Группу азональных вод по B.C. Ильину соста­вляют; 1) грунтовые воды областей конечных, морен, зале­гающие без определенного порядка — наряду с поверх­ностными болотными водами имеются глубоко залегаю­щие; 2) карстовые воды; 3) болотные воды, т. е. воды тех областей, в которых уровень грунтовых вод находится в прямой зависимости от уровня воды в болотах и почти не подвергается колебаниям; 4) аллювиальные воды в областях распространения современного и древнего речного аллювия; 5) трещинные воды; 6) грунтовые воды солончаков.

О. К. Ланге, пользуясь принципом выделения зон грунтовых вод В. С. Ильина, составил карту распростра­нения зональных грунтовых вод для всей территории СССР. Он выделил три резко обособленные провинции зональных грунтовых вод: 1) провинцию вечной мерзлоты, которая характеризуется отрицательными среднегодовыми тем­пературами; 2) провинцию с высокой влажностью воздуха, положительными среднегодовыми температурами и неболь­шой амплитудой суточных, сезонных и годовых колебаний температуры; 3)провингщю с большой сухостью воздуха и большой амплитудой колебания температуры.

Карту гидрохимических зон грунтовых вод Европей­ской части СССР составил И. В. Гармонов (1948 г.). Он выделил (с севера на юг): 1) зону гидрокарбонатно-кремне-земных вод; 2) зону гидрокарбонатно-калыщевых вод;

3) зону преобладания сульфатных и хлоридных вод;

4) подзону континентального засоления; 5) зопу гидро-карбонатно-кальциевых вод горных областей Крыма и Кавказа.

Для территории всего СССР схема зональности грунто­вых вод предложена также Г. Н. Каменским (1949 г.), выделившим две зоны, в которых развиты соответственно грунтовые воды двух генетических типов: 1) грунтовые воды выщелачивания; 2) грунтовые воды континенталь­ного засоления.

Формирование вод первого типа происходит в условиях преобладания подземного стока над испарением. Химиче­ский состав этих вод формируется под влиянием процесса выщелачивания почв и горных.пород при почвообразова­нии и выветривании. Формирование вод второго типа происходит при малом количестве атмосферных осадков и интенсивном испарении, преобладающем над осадками.

ИГЛОФИЛЬТР — трубчатый колодец, состоящий из ко­лонны труб, к нижнему концу которой присоединены фильтровое звено и наконечник, позволяющий погружать И. гидравлическим способом при помощи струи воды. И. применяется для понижения уровня грунтовых вод.

Вода, поступающая во внутреннюю трубу фильтра, размыв лет грунт вокруг фильтра и, поднимаясь на поверх­ность, выносит с собой частицы грунта. Для погружения И. в мелкозернистых песчаных грунтах необходим напор до 4 am и расход воды 6 — 8 л/сек.

ИЗБЫТОЧНОЕ ГИДРОСТАТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ — см. Гидростатическое давление.

ИЗОПЬЕЗЫ (гидроизопьезы) — линии на плане или карте, соединяющие точки одинаковых пьезометрических уровней.

ИЗОСКЛЕРЫ — линии на карте или плане, соединяющие точки, в которых поверхностные или подземные воды имеют одинаковую общую жесткость.

ИЗОТАХИ — линии, соединяющие точки, скорость движе­ния жидкости в которых одинаковая.

ИЗОТРОПНЫЕ ПОРОДЫ — однородные горные породы, характеризующиеся одинаковыми свойствами во всех направлениях (ориентировка образцов при испытаниях не сказывается на результатах).

ИЛОВЫЕ ВОДЫ — воды, которые заполняют пустоты между отдельными частицами илов.

ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ — отрасль геологии, изу­чающая динамику верхних горизонтов земной коры в связи с инженерной деятельностью человека. И. г. изучает геологические условия строительства и эксплуатации инженерных сооружений и разрабатывает прогнозы вза­имодействия инженерных сооружений с геологической обстановкой.

ИНЖЕНЕРНАЯ МЕЛИОРАЦИЯ ГРУНТОВ — искусствен­ное улучшение природного состояния грунтов. И. м. г. обычно связана с возведением тяжелых ответственных сооружений в неблагоприятных геологических условиях. Она в основном сводится: 1) к повышению механической прочности и водоустойчивости; 2) к уменьшению водопро­ницаемости; 3) к обезвоживанию. Методы, коренным обра­зом изменяющие свойства горных пород на длительный срок: цементация, глинизация, битумизация и др. Методы, временно изменяющие свойства пород: замораживание, осушение.

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ГРУППА ПОРОД (по И. В. Попову) — подразделение пород, выделяемое на анженерно-геологических картах в тех случаях, когда характер залегания пород не позволяет отразить на карте в принятом масштабе и в расчетных схемах разнообразие совместно залегающих пород. И. -г. г. п. чаще всего выделяют для слоистых пород при горизонтальном (или близком к нему) залегании и малой мощности прослоев, сильно отличающихся друг от друга по свойствам пород.

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА — основной документ, показывающий инженерно-геологические усло­вия того или иного вида строительства или хозяйственной деятельности. Различают И.-г. к. следующих типов-1) аналитические карты, на которых показываются зна­чения какого-либо показателя свойств пород для различ­ных мест на картируемой площади (например, коэффи­циента фильтрации, показателя пластичности, коэффи­циента уплотнения, модуля сжатия и т. п.); 2) карты: инженерно-геологических условий, составляемые без пря­мого указания вида строительства, для которого они предназначаются, и без суммирующей инженерно-геоло­гической оценки различных частей картируемой террито­рии; 3) синтетические карты (карты инженерно-геоло­гического районирования), на которых дается оценка суммарного значения факторов, определяющих инже­нерно-геологические условия для какого-либо одного или нескольких видов строительства.

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ПОРОД — группировка горных пород (грунтов) с целью:

1) правильного выбора методики полевых и лабораторных исследований пород для инженерно-геологических целей;

2) выделения на инженерно-геологических картах и раз­резах типичных разновидностей грунтов, имеющих сход­ные физико-технические свойства; 3) правильной инженер­но-геологической оценки поведения горных пород во взаимодействии с проектируемым сооружением.

Очевидно, что И.-г. к. п., с одной стороны, должна учитывать все особенности генезиса и условий образова­ния каждой выделяемой группы, а с другой — должна давать детальную характеристику этих групп по их физико-механическим свойствам. В настоящее время такой универсальной И.-г. к. п. еще нет.

Часть существующих И.-г. к. п. разработана примени­тельно к узким техническим вопросам, например к оценке пород в качестве основания для фундаментов, условий устойчивости откосов или условий разработки пород. Существующие генетические И.-г. к. д. также не отве­чают полностью предъяпляемым требованиям. Кроме того, физико-технические свойства пород различных генетиче­ских типов еще мало изучены, что затрудняет создание единой И.-г. к. п. Из существующих следует указать И.-г. к. п. М. М. Протодьяконова, П. М. Цимбаревича, Н. Н. Маслова, Ф. II. Саваренского, В. А. Приклонского, И. В. Попова, Е. М. Сергеева и др.

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ОБЛАСТИ — крупные части региона, близкие по характеру геоморфологии (мезо- и макрорельеф).

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ СЪЕМКА — комплекс­ное исследование геологического строения, геоморфоло­гии, гидрогеологических условий, геологических про­цессов, а также физико-технических свойств пород для проектирования и строительства различных сооружений. В результате И.-г. с. составляются инженерно-геологи­ческие карты (см.).

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УЧАСТКИ — части инженерно-геологических подрайонов, являющиеся наи­более мелкими подразделениями при инженерно-геоло­гическом районировании. Выделяются на детальных картах по какому-либо одному признаку (например, устойчивости, характеру развитых геологических про­цессов, свойствам пород и т. д.).

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ — процессы, возникающие в природной обстановке под воздействием строительства и эксплуатации различных инженерных сооружений. К типичным И.-т. я. относятся: 1) при поверхностном строительстве (дорож ное, аэродромное и др.) — деформация дорожного полотка во время замерза­ния и оттаивания (дорожные пучины, образование колеи); 2) при глубоком (более 2 м) промышленном, гражданском, гидротехническом, железнодорожном строительстве — сжатие пород (осадки, проса.ч ка), деформация откосов (осыпи, оползни, обвалы), изменение режима грунтовых вод, выщелачивание пород; 3) при глубинном строитель­стве (десятки — сотня метров от поверхности земли) — проходке туннелей метро, разработке полезных ископае­мых — горное давление, стреляние, запучивание вырабо­ток, сдвижение дневной поверхности, изменение режима подземных вод с прорывом их в выработки, газовыделение ит. д.).

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ВИД ПОРОД (по

И. В. Попову) — таксономическое подразделение в инже­нерно-геологической классификации. Уточняет характе­ристики свойств пород одного петрографического типа (см.). В пределах И.-г. в. породы должны быть настолько близки по техническим свойствам, чтобы при расчетах можно было пользоваться одинаковыми формулами с теми же параметрами, а при исследованиях технических свойств — принципиально одинаковыми приемами лабора­торной техники. И.-г. в. п. обычно выделяют при составле­нии детальных инженерно-геологических карт и разрезов.

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС — толща горных пород, расположенных в стратиграфической после­довательности и характеризующихся сходством или зако­номерной изменчивостью инженерно-геологических харак­теристик.

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ПОДРАЙОН — часть района, отличающаяся по геологическому раз-резу, геоло­гическим условиям (в первом от поверхности горизонте), формам и масштабам проявления современных физико-геологических процессов.

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ РАЙОН — крупная часть области с различными комплексами пород.

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ РЕГИОН — наиболее крупное подразделение при инженерно-геологическом районировании территории. Охватывает территорию какой-либо структуры. Выделяется по общности основ­ных признаков, характеризующих строение коренной основы, поверхностных отложений, гидрогеологические условия, геоморфологическую обстановку и геологические процессы. Выделяется обычно на мелкомасштабных обзор­ных инженерно-геологических картах.

ИНСЕКВЕНТНЫЕ ОПОЛЗНИ — оползни, у которых по­верхность скольжения режет поверхности напластования.

ИНТЕНСИВНОСТЬ ВОДООБМЕНА (по Г. Н. Камен­скому) — величина, характеризующаяся коэффициентом водообмена, под которым понимается отношение годового расхода подземных вод к общим ресурсам вод подземного бассейна. Для грунтовых вод этот коэффициент может быть больше единицы и даже больше 10, что указывает на современный водообмен; для артезианских вод он меньше О 1, а иногда даже меньше 0,00001, что свидетельствует о полном обмене воды, происходящем в течение тысячеле­тий или геологических периодов. И. в. оказывает большое влияние на формирование химического состава вод.

ИНТЕРМИТТЕНЦИЯ — ритмические колебания дебита горячих, а иногда холодных, обычно газирующих мине­ральных источников. Наиболее ярко И. проявляется в гейзерах, периодически выбрасывающих струи горячей воды.

ИНТЕРСТИЦИОННЫЙ ЛЕД — подземный лед, образо­вавшийся от замерзания воды, находящейся в порах, трещинах и других пустотах горных пород.

ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ — см. Взаимодействие скважин, колодцев.

ИНТРАЗОНАЛЬНЫЕ ВОДЫ (по Ф. П. Саваренскому) — неглубоко залегающие грунтовые воды в особых условиях залегания (например верховодка), отличающиеся от зональ­ных и азональных вод тем, что они могут встретиться внутри любой зоны.

ИНФИЛЬТРАЦИОННЫЕ ВОДЫ — подземные воды, обра­зовавшиеся путем просачивания атмосферных вод через поры и трещины горных пород.

ИНФИЛЬТРАЦИЯ — просачивание воды по порам и тре­щинам. Отношение количества осадков, просочившихся в грунт, к количеству выпавших осадков (в %) называют коэффициентом инфильтрации.

ИНФЛЮАЦИОННЫЕ ВОДЫ — воды, поступающие в толщу земной коры через крупные пустоты в горных поро­дах.

ИНФЛЮАЦИЯ — втекание поверхностных вод через тре­щины, карстовые каналы и воронки в толщу земной коры.

ИОННО-СОЛЕВОЙ КОМПЛЕКС ГОРНЫХ ПОРОД (по А. Н. Бупсеву) — сумма водорастворимых солей и адсор­бированных ионов, заключенных в породе в виде водных растворов и в твердой фазе.

ИРРИГАЦИОННЫЙ (щелочной) КОЭФФИЦИЕНТ — по­казатель качества оросительной воды по ее ионному со­ставу. Величину И. к. для вод различного типа (см. Классификация вод по их химическому составу, п. 3) вычи сляют по следующим формулам:

для первого типа

для второго типа

для третьего типа

где Na⁺, Cl^-, SO₄^-2 — содержание соответствующих ионов в мг/л. В зависимости от величины К_а оценивают качество по­ливной воды по нормам: К_а > 18 — качество хорошее, К_а = 18 — - 6 — качество удовлетворительное, К_а = = 5,9 -т-1,2 — качество неудовлетворительное, К_а < 1,2 — качество плохое.

ИСКОПАЕМЫЕ ВОДЫ — подземные воды, сохранив­шиеся в горных породах от предыдущих геологических эпох. Среди И. в. различают погребенные и реликтовые воды.

ИСКОПАЕМЫЙ ЛЕД — лед, погребенный среди четвер­тичных отложений и образующий пласты мощностью до 50 м, а также линзы и ледяные жилы. Происхождение И. л. различное: часть его образовалась из снежных за­боев и наледей, занесенных наносами, часть — в резуль­тате промерзания озер и заполнения морозобойных трещин снегом и поверхностными водами, а часть является остат­ком фирновых полей и, возможно, погребенных ледников. Возраст И. л. также различный: частично лед образуется в современных условиях вследствие земного промерза­ния мелких озер и последующего заноса их рыхлыми горными породами, заполнения морозобойных трещин, а в большинстве случаев является реликтом ледниковых эпох. И. л. распространен в зоне многолетней мерзлоты, преимущественно в сев.-вост. части Сибири, где часто выступает в морских береговых обрывах (излишние сино­нимы: каменный лед, погребенный лед).

ИСПАРЕНИЕ — переход вещества из жидкого или твер­дого состояния в газообразное (пар), происходящий при любой температуре в отличие от кипения, имеющего место для данной жидкости (при данном давлении) при вполне определенной температуре. Путем И. пополняется запас водяного пара в атмосфере, уменьшающийся вследствие конденсации и выпадения осадков. И. воды зависит от температуры испаряющейся поверхности, скорости ветра и влажности воздуха.

ИСПАРЯЕМОСТЬ — потенциально возможное испарение в данных метеорологических условиях с данной подсти­лающей поверхностью при непрерывном поступлении воды к испаряющей поверхности.

ИСПЫТАНИЕ ГРУНТОВ НА НЕСУЩУЮ СПОСОБНОСТЬ (пробной нагрузкой) — опыты для определения сопроти­вления сжатию грунтов в полевых условиях. И. г. н. н. с. проводят ступенями, причем измеряют осадки штампа до полного их затухания при данной ступени нагрузки. В результате получают кривую осадок грунта в зависимо­сти от нагрузки. Полученная кривая характеризует несу­щую способность грунта.

ИСПЫТАНИЕ ГРУНТОВ НА РАЗЫСКАНИЕ — испыта­ние водостойкости грунтов. Образец в виде кубика опре­деленных размеров опускают в воду на сетке, через отвер­стия в которой он и проваливается по мере размоканпя. Для характеристики размокаемости грунта определяют: 1) время размокания; 2) характер распада образца; 3) влаж­ность размокшего образца.

ИСПЫТАНИЕ ПЕНЕТРАЦИЕЙ — см. Пенетрация.

ИСТОЧНИК (родник, крышща, булак) — концентриро­ванный естественный выход подземной воды непосред­ственно на земную поверхность или под водой (подводный источник). Источники подразделяются следующим обра­зом.

1. По гидродинамическим признакам: 1) восходящие; 2) нисходящие.

2. По условиям образования и выхода на поверхность: 1) образовавшиеся вследствие уменьшения подземного потока; 2) в месте естественного окончания водоносной породы; 3) пластовые в местах эро­зионного среза водоносного пласта; 4) переливающиеся; 5) плотинные, барьерные и подпорные; 6) трещинные, карстовые, жильные; 7) сбросовые; 8) перемежающиеся и сифонные.

3. По дебиту (в м³/сек): 1) > 10; 2) 1 — 10; 3) 0,1 — 1; 4) 0,01 — 0,1; 5) 0,001 — 0,01; 6) 0,0001 — 0,001; 7) 0,00001 — 0,0001; 8) < 0,00001.

4. По постоянству существования: 1) постоянные; 2) периодические; 3) перемежающиеся; 4) сезонные; 5) временные; 6) интерметирующиеся; 7) рит­мические; 8) голодные н др.

5. По химизму воды: 1) пресные; 2) минераль­ные.

6. По температуре: 1) кипящие; 2) гипертер­мальные; 3) термальные; 4) субтермальные, или теплые; 5) холодные; 6) очень холодные; 7) ледяные; 8) отрицатель-нотемперату р ны е.

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. Сведения о подземных водах по типам (грунтовые, артезианские) и видам водопроявления (источники, колодцы, скважины и т. п.) наносят на учетные карточки, на специальные карты и т. п. и подвергают статистической и научной обра­ботке. В СССР К. п. в. проводится Всесоюзным геологи­ческим фондом, Гидрологическим институтом и различными учреждениями министерств (сельского хозяйства, здраво­охранения и др.).

КАМЕННЫЙ ЛЕД — см. Ископаемый лед.

КАПЕЖ (капель) — подземные воды, поступающие в виде капель из кровли и со стенок горных выработок.

КАПЕЛЬНОЖИДКАЯ СВОБОДНАЯ ВОДА — см. Гра­витационная вода.

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 зопу насыщения, связанная гидравлически с последней. В К. з. поры, трещины п другие пустоты ка­пиллярных размеров насыщены водой, удерживаемой в подвешенном состоянии капиллярными силами.

КАПИЛЛЯРНАЯ КОНДЕНСАЦИЯ - конденсация (ежи жение) 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 песма-чиванием 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 суперкапил-ллрнмми.

КАПТАЖ ПОДЗЕМНЫХ ВОД - сооружение для захвата подземных вод. Простейгпим видом каптажа являются колодец и скважина. Оформление естественного выхода воды называется каптажом источника.

КАРБОНАТНАЯ ЖЁСТКОСТЬ ВОДЫ — см. Жесткость воды.

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 иод 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 фильтра ц ни 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 я 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.

КИСЛОТНОСТЬ ВОДЫ — свойство, вызываемое содержа­нием веществ, диссоциирующих в растворе с образова­нием иона водорода. Например,

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

КИСЛЫЕ ФУМАРОЛЫ — фумаролы (см.) с 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).

КЛАРКИ (по фам. амер. геохим. Ф. Кларка) — числа, выражающие среднее содержание (в %) данного элемента в какой-либо космической или геохимической системе (в атмосфере звезд, литосфере, интрузивном массиве, в подземных водах и т. д. в весовых или атомных процен­тах). Термин введен Ферсманом вместо определения «рас­пространенность химических элементов» или «частота химических элементов». Термин К. часто заменяют на «средний процент содержания». По данным современной геохимии частота химических элементов в земле и космосе определяется устойчивостью и строением их атомных ядер; миграция химических элементов, их концентрация и рас­сеяние во многом связаны со строением электронных оболочек атомов.

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 (рис. 9), 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 (рис. 10).

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.