Факторы влияющие на формирование и минерализацию зубов. Развитие временных и постоянных зубов

Студентам

Вы можете использовать данную статью как часть или основу своего реферата или даже дипломной работы или своего сайта

Сохраните результат в MS Word формате, делитесь с друзьями , спасибо:)

Категории статей

• Студентам стоматологических факультетов медицинских универститетов

Сроки закладки и минерализации временных зубов. Факторы, нарушающие формирование зубов

Закладка зачатка

Начало минерализации

Конец минерализации

7-13 неделя

47-20недель

4-5 месяцев

" 7*13 неделя

17-20 недель

4-5 месяцев

7-13 неделя

10-12 месяцев

7-13 ;^|деля

10-12 месяцев

7-13я?яеййг

10-12 месяцев

На закладку и минерализацию зачатков зубов влияют: 1) Во внутриутробном периоде:

I. Состояние здоровья будущей матери

1. Гинекологическая патология будущей матери: фибромиома, хронический аднексит, малые интервалы между родами, многоводие, токсикоз первого триместра, а также повторная угроза прерывания беременности.

2. Перенесённые в первые 12 недель острая респираторная инфекция и другие вирусные заболевания.

3. Нефропатия, ревматизм, бронхолегочная патология, гнойные заболевания (рожа, фурункулез)

II. Действие неблагоприятных факторов в течение беременности:

1. Прием антибиотиков, салицилатов, сульфаниламидов.

2. Недоедание беременной, несбалансированная диета - дефицит белка, минеральных солей, микроэлементов, витаминов.

3. Алкоголизм и курение

4. Стрессовые ситуации у матери в первом триместре

5. Рентгеновское облучение, профессиональные вредности (работа с лаками, красками, химическими реактивами)

2) После рождения ребенка

1. Неполноценное питание ребенка

3. Эктодермальная ангидротическая дисплазид.

4. Эндокриннаяпатологияснарушением фосфорно-кальциевого обмена

5. Частые инфекционные заболевания

6. Прием антибиотиков

7. Недостаток фтора в питьевой воде

8. Избыток фтора в питьевой воде (флюороз

из указанных факторов действуют постоянно питание,состояниездоровьяидр.), некоторые

Некоторые (неполноценное

эпизодически (инфекционные заболевания, прием лекарств и тд.)

Действие неблагоприятных факторов может отражаться на закладке, формировании и минерализации зубов.

Минерализация зубов начинается с режущего края или бугров и распространяется по боковым граням к шейке зуба.

Таким образом, если неблагоприятные факторы действуют в начале минерализации, то нарушения структуры твердых тканей зубов (чаще гипоплазия эмали) локализуются ближе к режущему краю и буграм, если ближе к концу минерализации, то изменения локализуются ближе к шейке.

Зная сроки закладки и минерализации зачатков зубов (как временных, так и постоянных), можно по локализации гипоплазии эмали зубов судить о том, когда происходило воздействие неблагоприятных факторов. И наоборот, зная, когда такое воздействие наблюдалось, можно прогнозировать нарушения минерализации каких-то зубов.

Прочитайте: II. В дневнике для практических работ составить формулы молочных и постоянных зубов. II. Средства, влияющие преимущественно на рецепторы эфферентной иннервации сердца V1:АНАТОМИЯ ЗУБОВ И ПОЛОСТИ РТА 2 к (4 с); 3 к (5-6 с); 4 к (7-8 с); 5 к (9-10 с) V1:ДЕФЕКТЫ КОРОНКОВОЙ ЧАСТИ ЗУБОВ. 2 к (4 с); 3 к (5-6 с); 4 к (8 с); 5 к (9-10 с) АДРЕНЕРГИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ИЛИ СРЕДСТВА, ВЛИЯЮЩИЕ НА ПЕРЕДАЧУ ВОЗБУЖДЕНИЯ В АДРЕНЕРГИЧЕСКИХ СИНАПСАХ (АДРЕНОМИМЕТИЧЕСКИЕ И АДРЕНОБЛОКИРУЮЩИЕ СРЕДСТВА) Акселерация. Факторы, влияющие на физическое развитие ребенка.

В эмбриональном:1 Общесоматическое состояние здоровья матери.

2 Характер питания матери.

В постэмбриональном:

Внешние:1.Соц.статус

2.Характер питания

3.Физическое воспитание и развитие

4.Экологтческая ситуация

5.Пол,этнос,регион.

Внутренние:1.Наследственность

2.Состояние здоровья

3.Наличие аномалий и пороков.

9.Роль наследственности и факторов внешней среды в развитии кариеса и некариозных поражений.

Исследовалась роль генетических факторов. Были получены линии крыс, восприимчивых и резистентных к индуцированию Кариес зуба. Наследственные качества восприимчивости или резистентности к Кариес зуба сохраняются у потомства после скрещивания обеих линий. Таким образом подтверждается роль нарушений обмена веществ, генетических и иммунных факторов, а также функциональных расстройств эндокринной системы в развитии Кариес зуба.В некариозных поражениях главную роль,также играет наследственность, а именно минеральный обмен и состояние матери в период беременности!!!Также экология и внешняя среда влияет на здоровья полости рта в качестве тератогенных факторов (например флюороз-от избыточного поступления фтора)

10 Алгоритм осмотра стоматологического больного.

1.Сбор анамнеза.

- Следует вияснить причину возникновения боли, её локализацию, длительность,характер.

- наличие кровоточивости,когда возникает,продолжительность,симптомы.

-общее состояние,температура,пульс, АД.

2.Объективный осмотр.

-внешний осмотр:вес,рост…признаки физиологической нормы,признаки патологи жевания,глотания.сосания,дыхания,речи.

-осмотр лица

-пальпация тканей лица,шеи,лимфатических узлов.

-состояние височно-нижнечелюстного сустава

3.Осмотр полости рта.

-осмотр красной каймы губ и уголков рта.

-осмотр предверия полости рта

-оценка прикуса

-осмотр слизистой оболочки полости рта

-осмотр слизистой десен

-осмотр дна полости рта

-осмотр твердого неба

-осмотр твердых тканей полости рта.

11.Зубная формула,определение,назначение.Запись анатомической и клинической зубной формулы.

Зубная формула – это специальная схема, в которой фиксируется порядок расположения зубов , в ней отдельные зубы или их группы записываются цифрами или буквами с цифрами.

Зубная формула взрослого человека

1. Система Зигмонда-Палмера. Данная система получила наибольшее распространение. По этой системе горизонтальная линия указывает на принадлежность зуба к верхней или нижней челюсти, а вертикальная – к правой или левой стороне. Зубы постоянного прикуса обозначаются арабскими цифрами.

1. Двухцифровая система. Применяется в настоящее время, принята FDI (Международная Ассоциация Стоматологов) .По этой системе к порядковому номеру каждого зуба (1-8) впереди добавляется номер квадранта (1-4).

В связи с указанным целесообразно выделить два периода минерализации временных зубов, происходящей внутриутробно: 1 - минерализация резцов и начальные признаки минерализации моляров; 2 - минерализация всех поверхностей резцов, кроме шееч­ной части, и минерализация моляров.

Пользуясь этими данными, можно вычислить время формиро­вания и других поверхностей зубов.

На основании полученных данных можно утверждать, что по­роки твердых тканей временных зубов, локализующиеся в при­шеечной области резцов, в области режущих поверхностей клыков и вестибулярной поверхности моляров, возникают под влиянием экстремальных ситуаций в развитии новорожденного ребенка в первые месяцы жизни.

Патология временных резцов, изолированная от патологии мо­ляров, возникает в случаях патологического влияния на форми­рующийся зачаток в срок до 17 нед беременности.

Патологические условия, влияющие на формирование временных зубов, в период после 17 нед беременности, способны обусловить развитие пороков только во временных молярах.

Временные центральные резцы, у которых к этому времени обызвествлена их режущая часть и прилежащие к ней ткани, могут не подвергаться влиянию этого патологического процесса

Патологические состояния, влияющие на обызвествление времен­ных зубов в срок беременности после 24 нед, нарушают процесс формирования одновременно резцов и моляров, однако локализа­ция этих пороков будет соответствовать средней трети вестибу­лярной поверхности резцов и режущей поверхности клыков.

Приведенное выше свидетельствует о том, что антенатальная патология временных моляров локализуется на буграх и прилегаю­щей к ним вестибулярной поверхности коронки.

Пороки развития зубов у детей, рожденных преждевременно от матерей с экстрагенитальными заболеваниями, токсикозом бе­ременности и др. Данные литературы убедительно доказывают, что многие заболевания матери, как острые, так и хронические, при­водящие к хронической гипоксии плода, токсикозы беременности, антигенная несовместимость крови матери и плода приводят к серьезным изменениям, которые могут вызвать гибель плода, преждевременное рождение ребенка, а также отклонения в раз­витии и функции органов и систем у ребенка после рождения.

Столь глубокие сдвиги в организме матери и плода оказывают отрицательное влияние на формирование органов полости рта и зубы плода.

Так, Г. С. Чучмай (1965) показал, что при физиологическом и патологическом течении беременности регистрируется различная степень зрелости зачатков временных зубов. У здоровых беремен­ных при оптимальных условиях развития плода формирование зубов у него происходит быстрее и лучше идет обызвествление зубных тканей временных резцов, тогда как у женщин с токси­козом и сопутствующими экстрагенитальными заболеваниями раз­витие временных зубов у плода несколько запаздывает, минера­лизация тканей этих зубов значительно отстает.

Нарушение процесса эмбриогенеза в зачатках зубов проявляется в виде различных форм гипоплазии твердых тканей зубов. При этом имеет место дегенерация или деструкция адамантобластов, недостаточная, замедленная, а нередко и извращенная функция которых обусловливает нарушение процесса формирования белковых структур и минерализации временных зубов.

Многие исследователи научно доказали, что на устойчивость временных зубов к кариесу серьезное влияние оказывают развив­шиеся у матери в период беременности нарушения углеводного обмена, обусловленные заболеваниями щитовидной железы, пси­хические травмы, вирусные заболевания , хроническая гипоксия и др.

О. А. Прокушева показала, что степень минерализации эмали временных зубов и насыщение минеральными компонентами дан­ного субстрата у недоношенных детей существенно ниже, чем у детей, родившихся в срок, и зависит от состояния здоровья ре­бенка, родившегося преждевременно. Эмаль временных зубов не­доношенных детей, перенесших различные заболевания в период новорожденности и грудном, гипоминерализована по сравнению с эмалью зубов здоровых доношенных детей.

Пороки развития временных зубов , осложненные кариесом и сочетающиеся с кариесом, обнаруживаются у детей, рожденных с первой степенью недоношенности в 59,0%, у детей со второй степенью недоношенности в 72,5% случаев, у детей, перенесших в период новорожденности и грудном более 3^4 заболеваний, частота описанной патологии составляет 72,5% всех детей [Про­кушева О. А., 1980; Белова Н. А., 1981).

Проведя сопоставление данных клинического обследования детей, рожденных преждевременно, и рентгенологического изучения блоков челюстей плодов различного возраста (от 16 до 38 нед), Н. А. Бе­лова (1981) установила, что обызвествление резцов опережает обызвествление моляров. Режущие поверхности резцов обызвествля-ются в первой половине беременности (1-й критический период антенатального формирования зубов), моляры формируются во вто­рой половине беременности. Вот почему, обследуя детей первого года жизни, врач может не зарегистрировать патологии, а при обследовании ребенка в 3 года обнаружить у него пороки раз­вития временных моляров.

Воздействие факторов, нарушающих антенатальный одонтогенез в течение всей беременности и продолжающееся в период внутри-челюстного одонтогенеза, обусловливает формирование порочно-развитых зубов всех групп резцов, клыков и моляров.

Если частота регистрируемых пороков развития временных зубов при обследовании ребенка в 1 и 3 года может «нарастать», то уменьшаться эта частота не может.

Ложное представление о снижении частоты пороков развития тканей временных зубов может создаться в случаях, когда пороки осложняются кариесом, кариозный процесс распространяется на всю область порочно развитых тканей и клинически как бы замещает их. Однако это не исключает правильной диагностики сочетанного патологического процесса в зубе. Для правильной диагностики и дифференциации такого процесса рекомендуется использовать метод исследования ткани зуба в ультрафиолетовом освещении. Ткань здорового зуба в ультрафиолетовом освещении светится - люми-несцирует, проявляясь светло-зеленым свечением; при гипоплазии ткань приобретает серо-зеленое свечение, при кариесе очаг пора­жения темнеет (тушится). Дифференцированный учет изменений люминесценции тканей зуба в ультрафиолетовом освещении позво­ляет, используя этот метод, дифференцировать пороки развития ткани зуба, кариес и пороки, осложненные кариесом.

Системная неспецифическая гипоплазия молочных зубов преимущественно возникает и формируется под влиянием неблагоприятных факторов в антенатальном периоде. Каждому сроку антенатального периода соответствует определенная степень формирования и минерализации различных групп временных зубов.
Выделяют два периода минерализации молочных зубов, происходящих внутриутробно: минерализация резцов и начальные признаки минерализации моляров; минерализация всех поверхностей резцов. кроме шеечной части, и минерализация моляров. Пользуясь этими данными, можно вычислить время формирования и других поверхностей зубов.
Патология резцов, изолированная от патологии моляров, может возникать в случаях повреждающего воздействия на формирующийся зачаток в срок до 17 нед.
Патологические условия, влияющие на формирование молочных зубов, возникающие после 17-й недели, способны обусловить развитие пороков только в молочных молярах.
Центральные резцы, у которых к этому времени обызвествлены их режущая часть и прилежащие к ней ткани, могут не подвергаться влиянию этого патологического процесса.
Патология твердых тканей молочных зубов, локализующаяся в пришеечной области резцов, режущих поверхностей клыков и вестибулярной поверхности моляров, возникает под влиянием экстремальных воздействий в развитии новорожденного и ребенка первого года жизни.
Влияние факторов, нарушающих антенатальный одонтогенез в течение всей беременности, продолжающееся на период внутричелюстного одонтогенеза после рождения ребенка, обусловливает формирование порочно развитых зубов (резцы, клыки, моляры).
Причинами пороков развития тканей молочных зубов являются экстрагенитальные заболевания матери в период беременности, токсикозы беременности, преждевременное рождение ребенка и др.
К ним также относятся многие заболевания матери, как острые, так и хронические, приводящие к хронической гипоксии плода, токсикозы беременности, антигенная несовместимость крови матери и плода, профессиональные вредности промышленного и сельскохозяйственного производства, преждевременное рождение ребенка, а также отклонения в развитии и функции органов и систем у ребенка после рождения и др.

установлена четкая связь хронических и острых инфекционных заболеваний матери в период беременности (начиная с 19-20 недели), токсикоз II половины беременности, анемий, угроз прерывания беременности, патологического течения родов, рождения ребенка в состоянии асфиксии, гипотрофии, гемолитической болезни новорожденных, сепсиса, гнойно-септических заболеваний, рахита,пневмонии и т. д. нарушениями обменных процессов в организме ребенка и с пороками тканей зубов, которые мы можем диагностировать почти в 100% случаев. Нерациональное пользование соской-пустышкой приводит к отклонениям в формировании челюстей ребенка и др.
Неблагоприятный фактор или фактор риска может действовать в настоящем времени, а результат проявится в будущем. Например, если ребенок часто болеет на первом году жизни, то можно опасаться системной гипоплазии постоянных зубов, которую детский стоматолог увидит в 5-6 лет.
Действие факторов риска может быть в прошлом, а результат этого действия проявится в настоящем или будущем времени. Например, отклонение в физиологическом течении беременности может у ребенка в период прорезывания временных зубов проявляться в виде гипоплазии тканей зубов.

Наиболее частыми факторами риска, которые могут привести к зубочелюстным аномалиям являются:
1) для дистального положения нижней челюсти - нарушения в методике кормления грудью или из бутылочки, неправильная поза во время сна и бодрствования и др.;
2) при протрузии фронтального участка верхней челюсти - чрезмерное пользование пустышкой, вредные привычки, ротовое дыхание и др.;
3) для антериального соотношения челюстей - неправильная поза во время сна и бодрствования, привычка смещать челюсть вперед и др.
Факторы риска для формирования зубочелюстных аномалий, пороков развития, кариеса зубов
Управляемые :
1. Пониженное содержание фтора в воде
2. Снижение иммунологической реактивности организма (частые простудные заболевания, рахит и т. д.)
3. Раннее искусственное вскармливание
4. Неправильная поза во время сна, бодрствования и за столом
5. Нарушенные функции дыхания, глотания, жевания
6. Нерациональное пользование сосками-пустышками
7. Вредные привычки (сосание пальцев, предметов, языка, губ и т. д.) и др.
Неуправляемые :
1. Генетически обусловленные аномалии (пороки и заболевания)
2. Хронические и острые заболевания матери (в период беременности)
3. Токсикозы беременных, угроза прерывания беременности, анемии, преждевременные и переношенные роды
4. Осложнения в родах (слабость родовой деятельности, кровотечение, кесарево сечение, акушерские щипцы)
5. Асфиксия, гипотрофия, гемолитическая болезнь, аллергические и инфекционные заболевания ребенка, раннее искусственное вскармливание и др.

1) КОСРЭ-тест (клиническое определение скорости реминерализации эмали) позволяет определить структурно-функциональную кариесрезистентность эмали и реминерализующую способность ротовой жидкости при применении исследуемых зубных паст. Клиническую оценку скорости реминерализации эмали проводили по Т.Л. Рединовой, В.К. Леонтьеву и Г.Д. Овруцкому (1982). Способ основан на определении устойчивости эмали к действию кислот, а также и реминерализирующих свойств слюны. Для проведения теста вестибулярную поверхность центрального резца очищали от зубного налета и высушивали. На поверхность эмали стеклянной палочкой наносили каплю солянокислого буферного раствора (рН - 0,3–0,6), состоящего из 1н НCl и 1н КСl, диаметр капли около 2 мм. Через 1 мин каплю снимали ватным тампоном и протравленный участок эмали окрашивали в течение такого же времени 2% водным раствором метиленового синего. Окрашивание протравленного участка эмали повторяли с суточным интервалом до тех пор, пока он не утратит способности к прокрашиванию. Число суток, в течение которых протравленный участок утрачивает способность к окрашиванию, является цифровым показателем устойчивости зуба к кариесу. У людей с хорошим показателем КОСРЭ-теста эта цифра не превышает 3-х суток.

Вышеперечисленные методы проведены всем пациентам в начале исследований, через 2 и 4 месяца после начала проведения профилактических мероприятий.

Клиническая оценка скорости реминерализации эмали возможна с помощью КОСРЭ-теста. Для этого применяют кислотный буфер рН 0,3-0,6 и 2% раствор метиленового синего, которые последовательно наносятся на 60 с на поверхность эмали. В течение последующих дней протравленный участок ежедневно прокрашивают раствором метиленового синего. По тому, на какой день после прокрашивания исследуемый участок поверхности эмали утрачивает способность прокрашиваться, судят о его способности реминерализоваться.

Для устойчивых к кариесу людей характерны низкая податливость эмали зубов к действию кислоты (прокрашиваемость ниже 40%) и высокая способность к реминерализации (эмаль утрачивает способность прокрашиваться в течение 1-З сут). У лиц, подверженных кариесу, отмечаются высокая податливость эмали зубов к действию кислоты (прокрашиваемость 40% и более) и замедленная реминерализация (эмаль прокрашивается в течение 4 сут и более).

КОСРЭ-тест позволяет в клинических условиях оценить соотношение процессов деминерализации и реминерализации эмали зубов

Все факторы формирования состава подземных вод можно разделить на физико-географические, геологические, физико-химические, физические, биологические и искусственные.

Физико-географические факторы включают рельеф, гидрологию, климат и выветривание.

Рельеф оказывает влияние на водообмен, от которого зависят минерализация и состав подземных вод. При прочих равных условиях, чем сильнее расчленён рельеф, тем благоприятнее возможности для появления пресных подземных вод. На приподнятых участках бассейнов, где породы хорошо промываются, подземные воды имеют относительно низкую минерализацию и в основном гидрокарбонатный состав: в пониженных частях, куда направлен сток солей с возвышенностей, минерализация повышается, в водах увеличивается концентрация сульфатов и хлоридов. Отмечается довольно устойчивая зависимость концентрации железа в неглубокозалегающих подземных водах Беларуси от рельефа. Этот вопрос изучался в связи с тем, что в Беларуси подземные воды четвертичных отложений очень часто содержат железа, много больше, чем его предельно допустимая концентрация, и стояла задача, наметить расположение скважин для водоснабжения, из которых можно было бы получить воду с минимальным содержанием железа. Оказалось, что на возвышенных участках железа в водах меньше, чем в понижениях рельефа.

Гидрологический фактор (гидрология) воздействует на подземные воды прежде всего через гидрографическую сеть, которая влияет на водообмен. Густая гидрографическая сеть с глубоким эрозионным врезом способствует водообмену в водоносных горизонтах, выносу солей и формированию пресных подземных вод. При редкой гидрографической сети и неглубоком её врезе подземный сток затруднён, что вызывает повышение минерализации подземных вод. Это — косвенное влияние гидрографической сети на состав подземных вод. В тех же случаях, когда питание водоносных горизонтов осуществляется за счёт вод рек и озёр, влияние гидрологического фактора прямое и определяющее. В средней полосе это особенно ярко проявляется во время паводков, а в пустынях реки (например, Амударья, Сырдарья) могут питать подземные воды в течение всего года. Океаны и моря выступают в качестве ведущего фактора при трансгрессиях. При этом, в накапливающихся осадочных отложениях захороняются минерализованные воды, т.е. моря в “готовом” виде передают подземным водам соли.

Климат может считаться одним из главнейших прямых факторов формирования состава подземных вод. Среди множества климатических элементов к первостепенным относятся атмосферные осадки, температура и испарений. Атмосферные осадки формируют ресурсы подземных вод, передают им соли (хотя и весьма небольшое количество, но в “готовом виде”). Общее количество метеорной влаги, ежегодно поступающей на поверхность суши, более 110 км 3 . Эта вода способна покрыть земной шар слоем толщиной 834 мм. Конечно, не все атмосферные осадки участвуют в питании подземных вод, а только их десятая часть. В недра земли проникают, главным образом, осадки, выпадающие в умеренных широтах весной, летом или осенью. В условиях сухого климата атмосферные осадки могут быстро испаряться и не достигать поверхности грунтовых вод. Проникновение атмосферной воды в недра затруднено также в условиях сезонной или вечной мерзлоты.

Испарение, которое зависит от температуры воздуха, наиболее действенно в зоне недостаточного увлажнения. Здесь оно обусловливает концентрированно солей в водах. Испарение имеет место не только на поверхности земли. На изменение состава грунтовых вод сильносказывается так называемое внутрипородное испарение, в процессе которого происходит отрыв молекул водяного пара от зеркала грунтовых вод.

К ведущим физико-географическим факторам формирования состава подземных вод относится выветривание— явление, протекающее на/и вблизи поверхности и напрямую связанное с климатом (по англ. weathering от weather — погода). Совокупность процессов физического, химического и биохимического разрушения минералов и горных пород, называемая выветриванием, приводит к обогащению подземных вод различными соединениями. Выветривание выступает, главным образом, как процесс перевода вещества в раствор. В результате выветривания из пород выносятся и попадают в подземную воду в первую очередь наиболее растворимые соединения. Интересно, что если мы возьмём большое число анализов химического состава пресных подземных вод песчано-глинистой четвертичной толщи Беларуси и рассчитаем среднюю минерализацию этих вод для северной и южной частей республики, то большее значение получим для северных районов. Это связано с тем, что на севере четвертичные отложения более молодые, чем на юге. На севере они сформированы в результате деятельности последнего (валдайского) оледенения, которое не распространялось в южную часть Беларуси. В более молодых, менее выветрелых, породах больше сохранилось неустойчивых компонентом (полевые шпаты, темноцветные минералы), которые в настоящее время разрушаются и, тем самым, обогащают воду различными соединениями. В более древних породах основная масса неустойчивых компонентов уже разрушена и удалена в ходе многократного водообмена. Таким образом, роль выветривания в формировании состава подземных вод обнаруживается даже для совсем молодых и слаборастворимых алюмосиликатных отложений.

Геологические факторы. К этим факторам относятся геологическая структура, тектонические движения, вещественный состав пород, магматизм и газовый фактор.

Геологическая структура определяет динамичность, а вместе с ней минерализацию и состав подземных вод. Значение геолого-структурных форм в распределении подземных вод по минерализации и составу наглядно проявляется при сравнении структурных элементов по раскрытости, проточности, промытости или интенсивности водообмена. Подземные воды закрытых структурных элементов бывают наиболее минерализованными, а по составу преимущественно хлоридными натриевыми или кальциевыми. В раскрытых структурных элементах подземные воды наименее минерализованы и имеют обычно гидрокарбонатный кальциевый состав.

Тектонические движения принято делить на колебательные, складчатые (или пликативные) и разрывные (или дизъюнктивные). Колебательные движения положительного знака могут вызывать опреснение подземных вод на приподнятых участках суши, так как эти участки могут выводиться в сферу действия атмогенных вод. В результате отрицательных движений зона пресных подземных вод погружается и в ней становится возможным засоление благодаря тому, что отрицательные движения сопровождаются морскими трансгрессиями и вовлечением морских вод в недра.

Складчатые и разрывные тектонические движения резко нарушают установившиеся гидрогеохимические условия. Горные страны, претерпевшие активные складчатые и разрывные движения, оказываются глубоко промытыми пресными водами. Разрывные нарушения, т.е. тектонические разломы служат путями разгрузки подземных вод, каналами для гидравлической связи между водоносными горизонтами, способствующими смешению подземных вод различного состава, зонами, где в результате резкого перепада давления возможно отложение минералом из подземных вод и, как следствие, изменение состава последних.

Вещественный состав пород. Если геологическая структура и тектонические движения относятся к косвенным факторам формирования состава подземных вод, то горные породы и минералы непосредственно формируют вещество подземной гидросферы. Вещественный состав пород — прямой фактор первостепенного значения, на что указывали ещё Аристотель и Плиний Старший, которые говорили, что вода такова, каковы породы, по которым она протекает. Надо, конечно, отметить, что эта связь между составом вод и пород не такая простая, как представлялось древним. Влияние состава пород на состав подземных вод особенно ярко заметно, когда пресная вода взаимодействует с легкорастворимыми минералами и породами: галитом, гипсом, доломитом, известняком. Галит даёт хлоридные натриевые воды, гипс — сульфатные кальциевые, доломит — гидрокарбонатные магниево-кальциевые, известняк — гидрокарбонатные кальциевые. Однако, такие же гидрокарбонатные воды, как в известняках, могут залегать и очень часто залегают в кварцево-полевошпатовых песках. В этом случае ионы Са 2+ и НСО 3 - появляются в водах за счёт углекислого выветривания полевых шпатов, в то время как в известняках — за счёт растворения кальцита (СаСО 3).

Вещественный состав всегда влияет на состав подземных вод. Надо только уметь увидеть это влияние. В так называемых межсолевых отложениях девона Припятского прогиба по всей его территории залегают однотипные хлоридные кальциевые и натриевые рассолы. Однако в рассолах южной части прогиба существенно меньше калия, чем в рассолах северной части. Это связано с тем, что межсолевая толща южной части имеет терригенный (песчано-глинистый) состав, а северной — карбонатный. В терригенных породах на глубинах, начиная с 2-3 км, активно протекает процесс новообразования глинистого минерала — гидрослюды, для постройки кристаллической решётки которой необходимый калий извлекается из подземных рассолов.

Существуют и другие формы проявления влияния состава пород на состав и минерализацию подземных вод. Так, наиболее минерализованные рассолы (320-600 г/л) встречаются только в тех толщах, выше которых залегают формации каменной и калийной солей. Когда же на месте этих хлоридных солей присутствуют гипсы и ангидриты, минерализация рассолов под ними обычно не превышает 260 г/л. Это связано с тем, что в осадочных комплексах, залегающих под соляными породами, гипсами и ангидритами (в целом эти породы называются эвапоритами), содержатся подземные рассолы, которые представляют собой преобразованные материнские рассолы (рапу) вышележащих солеродных (или эвапоритовых) бассейнов. Эти материнские рассолы проникают в подстилающие отложения путём гравитационного стекания или отжима из эвапоритовых отложений. Но поскольку эвапоритовые минералы в ходе сгущения морской воды в солеродном бассейне осаждаются при определённой минерализации рассола (например, гипс (CaSO 4 · 2Н 2 О), начиная со 140 г/л, галит (NaCl ) — с 260-280 г/л, сильвин (KCl ) — с 350-360г/л), то в зависимости от того, какими минералами (породами) представлена эвапоритовая толща, будет и минерализация подземных рассолов под этой толщей. Здесь мы мимоходом коснулись одного грандиозного процесса, имеющего место на Земле, — эвапоритового процесса или галогенеза. Он обычно не выделяется в качестве фактора формирования состава подземный вод, потому что может быть представлен более простыми физико-географическими факторами: гидрологией, климатом, рельефом. Однако надо иметь в виду, что площадь распространения только солевых (без учёта гипсо-ангидритовых) отложений достигает 34 % территории континентального блока Земли. Эвапориты есть во всех геологических системах от докембрия до антропогена. Поэтому галогенез играет огромную роль в формировании состава подземных вод: как посредством растворения водой эвапоритовых пород, так и посредством вовлечения в недра огромных количеств рассолов, образующихся на поверхности Земли при испарительном концентрировании.

Говоря о вещественном составе пород как о факторе формирования подземных вод, важно подчеркнуть, что понимается под этим термином “вещественный состав пород”. До сих пор, говоря о вещественном составе пород, мы делали упор на минералогический состав пород, т.е. на набор основных минералов, из которых состоит порода. Однако при взаимодействии породы с водой, например, при растворении, в жидкую фазу будут поступать не только химические элементы из породообразующих и второстепенных (акцессорных) минералов, но также адсорбированные ионы, находящиеся в поглощённом комплексе пород, а также так называемые поровые растворы, содержащиеся в породе. Всё это вместе — твёрдые минералы, адсорбированные ионы и поровые растворы — называют ионно-солевым комплексом пород. С комплексом понятий, связанных с явлением сорбции, мы познакомимся дальше — при рассмотрении процессов формирования подземных вод, а понятие “поровые растворы” разберём, когда будем обсуждать вопрос о палеогидрогеохимических реконструкциях,

Вернёмся к факторам формирования подземных вод. Из геологических факторов нам осталось рассмотреть магматизм и газовый фактор.

Магматизм. Роль этого фактора в формировании состава подземных вод до сих пор является проблематичной. Одни исследователи считают этот фактор в ряде случаев ведущим, другими — он полностью отвергается. Это объясняется слабой изученностью летучих веществ, выделяющихся при дифференциации магмы. Сложность вопроса заключается и в том, что элементы, характерные для магматических эксгаляций, могут попасть в подземные воды и другими путями.

Газовый фактор оказывает большое влияние на иконно-солевой состав подземных вод. Достаточно сказать, что увеличение содержания газов, растворённых в воде, влияет на растворяющую способность воды. Так, повышение концентрации растворённого СО 2 в воде приводит к увеличению растворимости кальцита и кварца, что, естественно, может приводить к изменению состава воды.

Физико-химические факторы. К этим факторам относятся химические свойства элементов, растворимость химических соединений, кислотно-щелочные и окислительно-восстановительные условия.

Химические свойства элементов. Они определяют способность образовывать природные соединения. К числу важнейших физико-химических свойств относятся ионный радиус и валентность иона. Ионный радиус в значительной степени характеризует подвижность химического элемента. В принципе, чем он меньше, тем подвижнее гидратированные ионы.

Миграционную способность определяет также валентность иона. Для металлов с ростом валентности наблюдается образование менее растворимых соединений. Одновалентные металлы дают обычно легкорастворимые соединения (NaCl , Na 2 SO 4 , K 2 CO 3). Слабее растворимы соединения двухвалентных металлов (СаSO 4 , СаСО 3 , МдСО 3) и ещё менее — трёхвалентных (F е 3+ и Аl 3+). Существуют, конечно, исключения из этих закономерностей.

Растворимость химических соединений относится к прямым факторам формирования состава подземных вод. Нет необходимости долго обосновывать этот тезис. Для пресных вод характерно преобладание гидрокарбоната, поскольку именно этот анион образует с кальцием слаборастворимую соль. По мере повышения минерализации появляется сульфатный ион, характерный для солёных вод. Однако из-за сравнительно невысокой растворимости сульфат кальция быстро уступает первенство сульфату натрия или магния, а чаще хлоридам, которые со всеми основными катионами образуют легкорастворимые соли. Самые высококонцентрированные рассолы по составу преобладающих солей относятся к хлоридным магниевым или кальциевым, так как СаСl 2 и Мg Сl 2 чрезвычайно легко растворимы.

Кислотно-щелочные и окислительно-восстановительные условия, которые мы уже рассматривали ранее, регулируют миграцию химических элементов в подземных водах, так как от рН и Eh зависит растворимость минералов и формы нахождения элементов в растворе (в виде ионов, тех или иных комплексных соединений).

Физические факторы. В круг физических факторов формирования состава подземных вод входят температура, давление и время.

Температура — ведущий фактор, от которого зависит равновесие в системе вода - порода - газ. Температура сильно влияет на растворяющую способность подземных вод и скорость химических реакций. Растворимость большинства солей по мере роста температуры увеличивается, реже (например, CaCO 3) снижается.

В пределах изученных глубин земной коры температура подземных вод изменяется от -16 °С (концентрированные рассолы вечномерзлых пород) до +400 °С (парогидротермы очагов современного вулканизма). Температура определяет фазовые переходы воды в твёрдое и парообразное состояние. При температуре более 75 °С замирает деятельность микроорганизмов. Изменение температуры сказывается на вязкости воды. Все эти изменения, происходящие в воде и с водой, влияют на формирование её химического состава.

Давление — фактор формирования состава вод первостепенной важности. Этот фактор имеет ряд проявлений. Гидростатическое давление определяет темп водообмена, скорость движения воды, а значит и состав. Геостатическое давление обусловливает сложный комплекс процессов, связанных с отжимом растворов из пор глинистых пород в коллекторы, и, таким образом, также через динамику растворов влияет на состав. Наконец, давление влияет на растворимость пород и минералов. Этот вопрос изучен недостаточно, однако для ряда минералов (гипс, ангидрит, минералы кремнезёма) давление увеличивает растворимость.

Неотъемлемый фактор формирования состава подземных вод — время. Время — это скорость химических реакций, это продолжительность взаимодействия в системе вода - порода - газ, это возраст отложений, вмещающих подземные воды, это возраст самих подземных вод, наконец, это геологическая история.

Биологические факторы. С точки зрения влияния этих факторов на состав подземных вод важна вся совокупность живых организмов, которую В.И. Вернадский назвал живым веществом. То пространство, где проявляется деятельность живого вещества — это своеобразная оболочка Земли — биосфера. Биосфера охватывает наземную гидросферу, верхнюю часть литосферы и нижнюю часть атмосферы. В земной коре нижняя граница биосферы отвечает температуре 75-100 °С — критической для развития бактерий. Бактерии распространены до глубины 4 км и переносят давления до 3-4 тыс. атм.

Животные и растения воздействуют на состав подземных вод, главным образом, через микроорганизмы. По мере отмирания животные и особенно растения отдают почве минеральные вещества, которые затем поступают в подземные воды. Влияние деятельности растений на состав подземных вод проявляется и в том, что растения аккумулируют огромное количество влаги, избирательно поглощают химические компоненты из подземных вод.

Искусственные факторы. Существо искусственных факторов формирования состава подземных вод заключается в производственной деятельности человека. Приведём далеко не полный перечень искусственных факторов. Это нарушение естественного режима подземных вод, вызванное разработкой полезных ископаемых, гидротехническим строительством, мелиорацией, эксплуатацией водоносных горизонтов для целей водоснабжения, а также сброс в недра загрязнённых стоков, попадание в водоносные горизонты продуктов атомных взрывов и распыляемых ядохимикатов. В качестве примеров рассмотрим действие некоторых искусственных факторов несколько подробнее.

Из недр Земли ежегодно извлекается масса химических соединений (NaCl, СаSO 4 , CaCO 3 , металлы, нефть и т.д.). Помимо нарушения естественного баланса в системе порода - вода это ведёт к проникновению в недра большого количества воздушного кислорода, т.е. к процессам окисления, что вызывает неизбежный переход дополнительных веществ в подземные воды. Глубина окисляющего воздействия порой достигает нескольких километров (например, на нефтегазовых промыслах, где для поддержания давления при добыче углеводородов в глубокие горизонты закачиваются целые реки воды).

Гидротехническое строительство вызывает перераспределения подземного стока и изменение геохимического режима подземных вод. При создании водохранилища Братской ГЭС в прибрежным карбонатных массивах произошло опреснение подземных вод, что резко усилило процессы карстообразования.

На территории Беларуси при проведении мелиоративных работ на ряде участков отмечено нежелательное засоление подземных вод. Существенной экологической проблемой для территории нашей республики является загрязнение неглубокозалегающих подземных вод нитратами, что связано с невысокой культурой использования удобрений и содержания скота. Значительное загрязнение подземных вод происходит под действием солеотвалов Солигорского калийного комбината, отвалов фосфогипса Гомельского химического завода. В последнем случае воды загрязняются серой, фосфором, фтором.

Об искусственных факторах формирования состава подземных вод можно говорить очень много. Но и сказанного, по-видимому, достаточно, чтобы стало ясно, насколько остро стоит в наше время проблема чистой воды.