Геохимия природных вод - Перельман А.И.
Скачать (прямая ссылка):
1V0— воды рек засушливой зоны, воды- выщелачивания лагунных отложении;
V0— воды приморских озер п лиманов, рассолы соленосных отложений;
VI q— воды приморских озер;
VII0— поды Мертвого .моря;
VIIIq— воды некоторых озер, рек, грунто-вые воды засушливых областей.
Воды с газами восстановительном обстановки:
10— сероводородные сульфидные кальциевые воды, связанные с выщелачиванием гипсоносных отложений;
ТТВ, П1ц— азотные гйдро-сульфидныс термальные воды гранитных массивов, местами с повышенным содержанием радона;
IVв—азотные и азотно-метановые ЙОДЫ R нефтегазоносных районах;
ув—метановые, хлорид-ные кальциево-натриевые воды (с йодом, бромом, сероводородом) нефтяных и газовый месторождений;
ГГв,уП-хлоридные натриево-кальциевые воды;
VIIIB— азотные термал!^ ные воды карбонат-
- имх толщ.
Воды с газами метаморфической обстановки:
JM—углекислые воды типа нарзана;
Пм— углекислые термальные воды;
Ji7M— углекислые воды типа боржоми;
jyM— углекислые воды
типа арзни;
Ум-углекислые хло-ридные натриевые (соленые) воды;
ПМ-УШМ— редкие типы углекислых вод
носятся свободный кислород (Оа), сероводород (H2S),. углекислый газ (С02), водород (Н2). Растворяясь в воде, они определяют условия миграции многих элементов, становятся своего рода геохимическими диктаторами. Поэтому состав растворенных ведущих газов положен в основу классификации и наименования важнейших геохимических типов природных вод (углекислые воды, сероводородные воды и т. д.). Большинство газов в силу своей химической инертности (N2, Аг) или очень низкого содержания в вЬдах (например, H2Se) не относятся к ведущим.
Для верхней части земной коры, биосферы, автор в 1979 г. предложил следующую геохимическую классификацию газов (выделены ведущие газы):
А. Активные газы
I. Неорганические газы
Окислители (некоторые влияют и на щелочно-кислотные условия
род):
02, 03, Гу02, Y2i Н202, N0.
Восстановители (некоторые влияют и на щелочно-кислотные условия Юд):
H2S, Н2 H2Se, NH3, N2, N20, СО, Hg..
Полярные газы, преимущественно влияющие на щелочно-кислотные словия вод (некоторые влияют и на окислительно-восстановительные словия):
С02, Н20 НС1, НГ, S02, S03.
II. Органические газы
Углеводороды и их производные:
рн4, С2НВ, СЯНЯ, С4НЬ, С2Н4 и другие, сложные летучие органические Соединения, выделяемые микроорганизмами, растениями и животны- ¦ Ли (в том числе элементоорганические соединения).
|i. Пассивные газы (инертные)
Ar, Не, Ne, Кг, Хе, Rn.
Происхождение газов в водах связано с различными вричинами. В 1937 г. В. В. Белоусов выделил газы воздушного, биохимического, химического и радиоактивного вроисхождения. Это те процессы образования газов, которые протекают в современную эпоху. Если же рассматривать вопрос в историческом аспекте, то выяснится, что атмосфера (газы воздушного происхождения) является в основном созданием жизни (биохимическое происхож-
{ение), а ¦ третий по массе компонент атмосферы — нертный газ аргон — продукх радиоактивного распада ‘Аалия. Автор выделил три основные группы процессов, |енерирующих газы; физико-химические, биогенные
i техногенные.
Свободный кислород В. И. Вернадский назвал самым могущественным деятелем из всех нам известных тел земной коры. Это ведущий газ многих природных вод, подлинный их геохимический диктатор. Кислород растворен почти во всех поверхностных водах, куда он поступает из атмосферы и за счет фотосинтеза водных растений.
В подземные воды свободный кислород проникает на различную глубину, называемую в геохимии кислородной границей. Ранее полагали, что такой границей служит горизонт грунтовых вод. В научные труды и учебные руководства даже проникла соответствующая «схема Финча». Однако она оказалась весьма далекой ог действительности. Прямыми наблюдениями Б. А. Беде-ра, А. И. Германова, Я. Б. Смирнова и других гидрогеологов доказано, что кислородные воды могут проникать из областей питания, например из горных массивов, в водоносные горизонты артезианских бассейнов на глубины в сотни и даже тысячи метров. Так, в При-ташкентском артезианском бассейне кислород был обнаружен в водах на глубине до 2000 м. Но кислородная граница может находиться и почти на земной поверхности. На заболоченных равнинах тундры и тайги кислород местами отсутствует даже в почвенных водах. Все же общая тенденция состоит в уменьшении содержания кислорода с глубиной, и для глубинных вод кислород не характерен. Об этом говорит его отсутствие в газожидких включениях гидротермальных минералов, в современных гидротермах, вскрываемых скважинами. Однако генерирование этого газа па больших глубинах полностью не исключается.
Важнейший процесс образования свободного кислорода— фотосинтез, химическая схема которого такова:
С02 + Н.гО + световая энергия хлорофилл,». [СН20] + 02-
При фотосинтезе за счет энергии солнечного света из простых минеральных соединений — С02 и Н20 при участии зеленого пигмента хлорофилла30, играющего роль катализатора, растение синтезирует углеводы
