샘

샘은 지하수가 천연적으로 지상으로 나오는 지점 또는 직접 하천·호수·바다로 흘러나오는 지점이다. 물을 인식할 수 없을 정도의 흐름으로 지표로 새어나오는 것은 삼출수(渗出水)이다. 우물은 지하수나 다른 지하의 유체를 지상으로 끌어올리기 위해 판 구덩이이다.

샘·삼출수·우물의 물은 일반적으로 비가 토양에 스며들어가서 아래에 있는 암석을 통과해 들어간 것이다.

석회암·사암과 같은 투수성 암석(물이 이동할 수 있게 서로 연결된 공극을 포함한 암석)은 물을 저장하고 이동시킬 수 있는데 이러한 층을 대수층이라고 한다. 때로는 대수층 내의 물이 점토나 셰일로 된 2층의 불투수성층 사이에 갇히게 된다. 이러한 지층이 경동작용을 받거나 습곡되면 구조적으로 한정된 공간에 저장되어 있는 대수층 하부의 물이 압력을 받게 된다. 이 압력이 충분히 크고 우물이 덮개층보다 아래로 내려앉아 있으면 물은 양수(揚水)작용 없이도 지표로 솟아오르게 된다. 이것을 찬정(鑽井)이라 한다. 가장 많은 지하수를 받아들이거나 유출하는 대수층은 고화되지 않은 모래나 자갈의 층이다. 이런 대수층은 넓게 분포하며 지하수의 일부는 샘을 통해 유출되지만 대부분은 증발이나 삼출을 통해 배출된다. 우물의 물은 대부분 대수층에서 얻게 되는데 특히 저지대에서 그러하다. 석회암 지대에서 빗물은 구멍이나 다른 틈새로 스며들어가 지하의 통로를 통해 배수된다. 또한 현무암과 사암 대수층은 많은 샘에 물을 공급하는 원천이다. 초당 3㎥ 이상의 물을 내보내는 대부분의 샘들은 석회암과 현무암 대수층으로부터 만들어진다.

샘은 그 수온에 따라 분류될 수 있다. 온천(溫泉)은 주변지역의 평균기온보다 상당히 높은 수온을 지닌다. 온천은 화산지역에서 또는 암층이 지질학적으로 최근에 단층이나 습곡작용을 받은 지역에서 나타난다.

온천의 장관인 간헐천(間歇川)은 뜨거운 물과 증기의 긴 기둥을 뿜어올린다. 용해물질이 다량 함유되어 있는 온천은 광천이라 한다. 대부분의 온천에는 용해 광물질이 풍부하지만, 많은 광천의 수온은 따뜻한 정도이다. 냉천(冷川)의 수온은 주변지역의 평균기온보다 낮다.

샘의 수질은 지하수가 통과하는 대수층과 암층의 종류, 지하수 경로상의 지온(地溫), 시간적 변화에 따라 순환하는 물의 양에 따라 결정된다. 지하수는 가용성 광물이 적은 투수성층(透水性層)의 얕은 곳을 통해 짧은 거리를 이동하므로 가장 변화가 적은 물이다. 습기가 많은 지역의 모래와 자갈로 된 대수층은 양질의 물을 생산하는 반면, 건조지역의 샘과 삼출수는 불필요한 침전물에 의해 오염되는 경우가 있다.

해양성 퇴적암에 함유되어 있는 물의 수질은 담수세척의 정도에 의해 결정된다. 염수가 씻겨 나간 후에는 일반적으로 석회암과 사암 지층이 양질의 물인 담수를 생산하는데, 이런 물은 센물이지만 담수이다.