Геохимия природных вод - Перельман А.И.
Скачать (прямая ссылка):
СН4 + 202^С02+2На0.
раствор
Ca(Mg, РЬ, Zn и т. д.)(НС03)2
раствор
Так ва выходах углекислых источников образуются пористоизвестковые туфы — травертины. Местами эти явления достигают грандиозных размеров, например у подножия горы Машук в Пятигорске, где длительная разгрузка термальных углекислых вод привела к образованию Горячей горы, сложенной травертинами. Травертины известны и в районе Казбека на Кавказе, в Саянах (курорт Аршан), Чехословакии (Карлови-Вари). Сходный механизм действует и при образовании кальцитовых горизонтов в почвах.
Интересный пример термодинамического барьера описала геохимик JI. Д. Кудерина на полиметаллическом месторождении в Казахстане. Здесь молодые (кайнозойские) глинистые и песчаные отложения перекрывают древние (девонские) известняки, 'содержащие сульфидные руды свинца и цинка. Предполагается, что при формировании разломов в перекрывающих • глинах по ним поднимались гидрокарбонатные воды с Pb(HCOs)s. Высокое содержание углекислого газа объяснялось окислением сульфидных руд на глубине и взаимодействием образующейся серной кислоты с вмещающими известняками. В приповерхностной части разломов давление углекислого газа резко понижалось, карбонатное равновесие нарушалось. Это приводило к осаждению карбоната свинца — минерала церус-сита, выполняющего *в глинах целые жилы:
В гидротермах уменьшение давления углекислого газа приводит к разрушению карбонатных комплексов металлов и осаждению последних. Геохимики Г. Б. Наумов и
А. И. Тугаринов изучили газожидкие включения в минералах гидротермальных рудных месторождений. На одном из них содержание углекислого газа во включениях резко понижалось в направлении движепия растворов — от 80 до 5 г/л. При этом могли разрушаться карбонатные комплексы металлов и на термодинамическом барьере формировались кальцитовые жилы с рудными минералами.
Дегазация углекислого газа во всех приведенных случаях обусловлена различными причинами — тектоническими подвижками и раскрытием полостей на глубине, разгрузкой вод на поверхности и т. д., но геохи&#Геская сущность явления остается одной и тон же.
РЬа+ + 2НСО~
раствор
церуссит
Рассматривая дегазацию за время геологической истории, т. е. за 4 млрд. лет, академик А. В. Сидоренко говорит о «газовом дыхании земной коры». Зоны глубинных разломов, вулканы являются теми отдушинами, по которым осуществляется это дыхание.
В разные геологические эпохи миграция газов имела свои особенности. Во время прогибания осадочных толщ в связи с ростом давления свободные газы растворялись в водах. При тектонических поднятиях и горообразовании увеличивалась трещиноватость, формировались и подновлялись разломы. В результате давление уменьшалось, а .выделение свободного газа из подземных вод усиливалось. Таким образом, эпохи горообразования, вулканизма, тектонических поднятий — это время энергичной дегазации земных недр, миграции газов к земной поверхности.
ГЕОХИМИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ВОД
В. И. Вернадский разработал подробную классификацию природных вод, выделил 480 их видов. Ученый подчеркивал неполноту своей классификации, указывая, что общее число видов природных вод превышает 1500.
При классификации природных вод В. И. Вернадский учитывал агрегатное состояние воды, ее общую минерализацию (воды пресные, соленые и рассолы), газовый состав (кислородные, сероводородные, углекислые и другие воды), важнейшие растворенные компоненты, минеральные и органические коллоиды.
Все природные воды В. И. Вернадский делил на три подгруппы: твердые фазы воды, газообразные фазы природных вод и жидкая природная вода. В пределах подгрупп он наметил классы, царства, подцарства, семейства и виды вод.
В третьей подгруппе — «жидкая природная вода» — выделяются три класса: пресные, соленые и рассоль-лые воды.
Ученый считал, что классификация природных вод должна учитывать не только их геохимические особенности, но и физико-геологические признаки, характер водовместилищ. На этом основании он выделял царства, подцарства и семейства вод. Так, подгруппа жидкой воды включает три царства: поверхностных (наземных), родземных и глубинных вод. «Семейства выделяются на
основании формы пахождеппя природпых вод в земной коре: семейства озерных, болотпых, речных, пластовых вод, вод минеральных источников и т. д. Это все обыденные понятия, выработанные жизнью»33, писал В. И. Вернадский.
Приведем для примера перечень видов в двух семействах царства поверхностных вод (подцарства наземных вод):
Семейство 38. Реки Семейство 44. Болотные воды
Виды Виды
95. О—Са—С 118. Торфяные воды
96. О—Na—Са—S 119. Болотные воды топей
97. Обычные реки, смесь 120. Болотные воды беломошников
№ 95 и 96 121. Болотные воды красномошни-
98. Воды приполярных (тунд- ков
ровых) рек 122. Болотные воды буромошников
