Ископаемая вода - Fossil water

«Водный майнинг» перенаправляется сюда. Для добычи внеземной воды и льда см. Использование ресурсов на месте § Вода.

Ископаемая вода или же палеовод это древний водоем, который находился в каком-то нетронутом пространстве, обычно грунтовые воды в водоносный горизонт, тысячелетиями. Другие типы ископаемой воды могут включать: подледниковые озера, например, Антарктиды Озеро Восток и даже древняя вода на других планетах.

ЮНЕСКО определяет ископаемое грунтовые воды в качестве[1]

вода, которая проникли обычно тысячелетия назад и часто в климатических условиях, отличных от нынешних, и с тех пор хранился под землей.

— Д-р Карин Кемпер, Невозобновляемые ресурсы подземных вод: руководство по социально-устойчивому управлению для политиков в области водных ресурсов, ЮНЕСКО, 2006 г.

Определение времени с момента проникновения воды обычно включает в себя анализ изотопные подписи. Определение статуса «окаменелости» - занимала ли конкретная вода это конкретное пространство с далекого прошлого или нет - включает моделирование потока, перезарядка и потери водоносных горизонтов, которые могут быть связаны со значительной неопределенностью. Некоторые водоносные горизонты имеют глубину в сотни метров и лежат под обширными участками суши. Методы исследований в этой области быстро развиваются, а база научных знаний растет. Что касается многих водоносных горизонтов, исследования относительно возраста воды и поведения воды внутри водоносного горизонта отсутствуют или оспариваются.

Возобновляемость

Крупные плодородные водоносные горизонты (особенно Система водоносных горизонтов Нубийского песчаника и Водоносный горизонт Огаллала ), содержащие ископаемые воды, имеют большое социально-экономическое значение. Ископаемые воды извлекаются из этих водоносных горизонтов для многих целей человека, в частности, сельское хозяйство, промышленность, и потребление. В засушливые регионы, некоторые водоносные горизонты, содержащие доступную и пригодную для использования воду, практически не получают значительного пополнения, что фактически делает подземные воды в этих водоносных горизонтах невозобновляемый ресурс. Скорость извлечения, превышающая скорость пополнения, приводит к снижению уровня грунтовых вод и может привести к истощение грунтовых вод. Добыча невозобновляемых ресурсов подземных вод называется «добычей» подземных вод из-за их ограниченного характера.[2]

Общая геология

Водоносные горизонты обычно состоят из полу-пористая порода или рыхлый материал, поры которого заполнены водой. В относительно редких случаях замкнутых водоносных горизонтов непроницаемый геологический слой (например, глина или же Calcrete ) окружает водоносный горизонт, изолируя воду внутри, иногда на тысячелетия. Чаще всего ископаемые воды находятся в засушливых или полузасушливых регионах, где в недавней геологической истории климат был значительно более влажным. В некоторых полузасушливых регионах большая часть осадков испаряется, прежде чем они смогут просочиться, что приведет к сколь-нибудь значительным подпитка водоносного горизонта.

По оценкам, большая часть ископаемых подземных вод изначально просочилась в Голоцен и Плейстоцен (10 000–40 000 лет назад). Некоторые ископаемые подземные воды связаны с таянием льда с тех пор, как последний ледниковый максимум. Датирование подземных вод основывается на измерении концентраций определенных стабильных изотопов, в том числе 3
ЧАС (тритий ) и 18
О («тяжелый» кислород ) и сравнивая значения с известными концентрациями геологическое прошлое.[1]

Ископаемая вода может растворять и поглощать некоторое количество ионов из вмещающей породы. Соленость в грунтовых водах может быть выше, чем в морской.[3] В некоторых случаях требуется определенная форма обработки, чтобы сделать эти воды пригодными для использования человеком. Соляные ископаемые водоносные горизонты также могут хранить значительные количества масло и[4] натуральный газ.[5]

Известные тела ископаемой воды

Водоносный горизонт Огаллала

Основная статья: Водоносный горизонт Огаллала

Водоносный горизонт Огаллала или Высокие равнины находится ниже 450 000 км.2 из 8 штатов Соединенных Штатов Америки. Это один из крупнейших пресная вода депозиты в мире. Водоносный горизонт состоит из неконсолидированных аллювиальный депозиты. Подземные воды в этом водоносном горизонте отложились во влажное время после последнего ледникового максимума.[6] На большей части площади водоносного горизонта непроницаемый слой известкового камня предотвращает проникновение осадков. В других регионах водоносного горизонта были измерены относительно небольшие скорости подпитки.[7]

Водоносный горизонт обеспечивает водой множество людей, живущих над ним, и широко используется в сельском хозяйстве. Во многих регионах уровень грунтовых вод резко упал из-за интенсивной добычи. Темпы истощения не стабилизируются; фактически, в последние десятилетия они увеличивались.[8]

Транспортировка отрезков труб для Великая рукотворная река в Ливия: сеть трубопроводов, снабжающих воды от Система водоносных горизонтов Нубийского песчаника.

Система водоносных горизонтов Нубийского песчаника

Основная статья: Система водоносных горизонтов Нубийского песчаника

Система водоносных горизонтов Нубийского песчаника расположена в северо-восточной части Африки, на территории Судана, Ливии, Египта и Чада, и покрывает около 2000000 км.2. Он в значительной степени состоит из множества гидравлически связанных между собой песчаник водоносные горизонты. Некоторые части системы считаются замкнутыми, если они несколько негерметичны, из-за непроницаемых слоев, таких как морские сланцы. Вода образовалась между 4000 и 20 000 лет назад, в зависимости от местности.[9]

Вода в системе водоносных горизонтов Нубийского песчаника имеет большое значение для людей, живущих над ней, и так было на протяжении тысячелетий. В наше время, когда спрос растет, предотвращение быстрого истощения и международных конфликтов будет зависеть от тщательного трансграничного мониторинга и планирования. Ливия и Египет в настоящее время планируют проекты развития, чтобы использовать значительные объемы ископаемой воды из водоносного горизонта.

Другие ископаемые водоносные горизонты также были обнаружены по всей Северной Африке.

Водоносные горизонты пустыни Калахари

В Пустыня Калахари находится в центральной части южной части Африки (Ботсвана, Намибия и Южная Африка). Геология района включает значительные карст образования. Большая часть осадков в регионе испаряется, прежде чем они смогут внести свой вклад в существенное пополнение подземных водоносных горизонтов. Получат ли водоносные горизонты региона значительную подпитку, уже давно является предметом дискуссий и исследований.[10] В северном регионе Калахари было обнаружено, что глубокий водоносный горизонт в песчанике Пещеры имеет изотопные сигнатуры, которые позволяют предположить, что он был ограничен практически без утечек в течение длительных периодов времени.[11]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б «Невозобновляемые ресурсы подземных вод: руководство по социально-устойчивому управлению для лиц, определяющих водную политику; 2006». unesco.org. Получено 2015-12-16.
  2. ^ «Глоссарий гидрологических терминов». nws.noaa.gov. Получено 2015-12-16.
  3. ^ «Информационный бюллетень по подземным водам: соленость». Государственное управление водных ресурсов ЦА. http://www.waterboards.ca.gov/gama/docs/coc_salinity.pdf
  4. ^ Уилмот, Адам (29 ноября 2015 г.). "Читающий рок". Оклахоман. Получено 2015-12-21 - через m.newsok.com/article/5463442.
  5. ^ «Основы подземного хранения природного газа - Управление энергетической информации США». eia.gov. Получено 2015-12-16.
  6. ^ МакКинни, Майкл Л .; Шох, Роберт; Йонавяк, Логан (01.07.2012). Наука об окружающей среде. Издательство "Джонс и Бартлетт". ISBN  9781449628338.
  7. ^ «Истощение подземных вод в США (1900–2008 гг.)». pubs.er.usgs.gov. Получено 2015-12-16.
  8. ^ «USGS High Plains Aquifer WLMS: Общая геология и гидрогеология». ne.water.usgs.gov. Получено 2015-12-16.
  9. ^ Thorweihe, Ульф (1998). «Ресурсы подземных вод системы водоносных горизонтов Нубии». Сахара и обсерватория Сахеля.
  10. ^ de Vries, J. J .; Селаоло, Э. Т .; Бикман, Х. Э. (2000-11-30). «Пополнение запасов подземных вод в Калахари с учетом палеогидрологических условий». Журнал гидрологии. 238 (1–2): 110–123. Дои:10.1016 / S0022-1694 (00) 00325-5.
  11. ^ Mazor, E .; Verhagen, B.Th .; Sellschop, J.P.F .; Jones, M.T .; Robins, N.E .; Hutton, L .; Дженнингс, C.M.H. (1977). «Подземные воды Северного Калахари: гидрологические, изотопные и химические исследования в Орапе, Ботсвана». Журнал гидрологии. 34 (3–4): 203–234. Дои:10.1016/0022-1694(77)90132-9.