Контролирующие факторы

Распространение и движение подземных вод контролируются в основном пористостью и проницаемостью горных пород. Пористость. Заключенная внутри породы вода может заполнять крупные и мелкие трещины, зоны разломов, пустоты, образовавшиеся за счет растворения, межзерновое пространство, т.е. пустоты между отдельными минералами и зернами осадков, называемые порами. Пористость пород или почв - это отношение объема порового пространства к общему объему материала, включая поры. Таким образом, если в 1 л песка при полном насыщении водой содержится 0,3 л воды, то говорят, что пористость равна 30%, так как 0,3 общего объема приходится на пространство между зернами. У разных пород пористость различна: от менее 1% в нетрещиноватых гранитах до более 40% в слабо сцементированном песчанике. Выветрелые, сильно трещиноватые слоистые породы обычно обладают большей пористостью, чем массивные магматические породы.
Пористость осадочного материала зависит главным образом от формы и расположения слагающих его частиц, степени их сортировки, от цементации и уплотнения, которому подверглись отложения со времени их накопления, от выноса (выщелачивания) растворимых веществ и от характера трещиноватости. Проницаемость. Проницаемость породы или почвы измеряется их способностью пропускать жидкость. Проницаемость изменяется в зависимости от размера и формы пор и от того, в какой степени и насколько поры соединяются между собой. Проницаемые породы всегда пористы, но породы с высокой пористостью не обязательно обладают высокой проницаемостью. Например, вулканическая пемза с пенистым строением - порода с очень высокой пористостью, но очень низкой проницаемостью. Кусок пемзы может плавать много дней, потому что его поры не связаны между собой и воде трудно в них проникнуть. Однако слой, состоящий из частиц пемзы песчаной размерности, обладает высокой проницаемостью из-за большого количества сообщающихся пустот между частицами.
Скорость течения воды сквозь породу зависит от трения, которое воде приходится преодолевать: чем больше трение, тем меньше скорость. Трение вызывается взаимодействием воды и поверхности, с которой она соприкасается; следовательно, чем больше площадь этой поверхности, тем больше трение. В крупнозернистом песке и гравии, в которых между крупными зернами нет более мелких частиц, трение невелико; они, таким образом, хорошо проницаемы. С другой стороны, тонкозернистый материал, подобный глинам и глинистым сланцам, несмотря на высокую пористость, имеет большую площадь поверхности зерен, а значит, обеспечивает большое трение и поэтому является относительно непроницаемым.
Кроме того, тонкозернистая структура глин и глинистых сланцев обеспечивает большую площадь поверхности, к которой, за счет действия молекулярных сил, тонкая пленка воды прилипает так плотно, что вода не может течь. Эти породы имеют низкую проницаемость, и даже в том случае, если их пористость чрезвычайно высока, они являются плохими проводниками воды. Пласты одновременно и пористых, и проницаемых пород, содержащие большое количество воды, называются водоносными горизонтами.