Геохимия природных вод - Перельман А.И.
Скачать (прямая ссылка):
Хотя для pH характерно непрерывное распределение
¦ он может принимать в водах любые значения, все же (Уществуют критические точки, знаменующие качествен-
ные изменения в свойствах вод. Ухо позволяет выделить четыре класса вод:
Сильнокислые воды. Это воды с рН<3, реже < 4. Такая кислотность обязана присутствию свободной минеральной кислоты — серной или соляной. Напомним, что сернокислые воды образуются при окислении пирита и других сульфидов. В сернокислых водах легко мигрируют железо, алюминий, медь, цинк и др. В вулканических районах и глубоких горизонтах артезианских бассейнов известны и солянокислые воды.
Слабокиелые воды. Кислотность таких вод обычно обусловлена процессами разложения органических веществ и поступлением в воды угольной кислоты, фульвокислот, других органических кислот. Если в водах мало сильных катионов, то кислотность не может быть полностью нейтрализована, господствует кислая и слабокислая среда, с pH от 3—4 до 6,5. В таких условиях легко мигрируют металлы в форме бикарбонатов и комплексных соединений с органическими кислотами. Слабокислые воды широко распространены в тундре, тайге, влажных тропиках и других ландшафтах влажного климата (хотя здесь известны и нейтральные и щелочные воды, как, например, в районах, сложенных известняками).
Нейтральные и слабощелочные воды. Эти воды менее благоприятны для миграции большинства металлов, которые из них осаждаются в форме плохо растворимых гпд-роокислов, карбонатов и других солей. Кремний, германий, титан, мышьяк, ванадий, уран, молибден, селен, образующие анионы, напротив, часто мигрируют энергично. Такие воды характерны для морей и океанов, степей и пустынь, подземных вод илвестпяков. При разложении органических веществ здесь тоже ' возникают угольная и органическая кислоты, но они полностью нейтрализуются кальцием, магнием, натрием, калием.
Сильнощелочные (содовые) воды. Эти воды обычно обязаны своей реакцией присутствию соды (NaHC03, реже NaaC03), их pH превышает 8,5, местами достигает
Сильнокислые
Слабокислые
Нейтральные и слабощелочные Сильнощелочпые
Ориентировочные границы pH
' <3-4 (3—4)—6,5
6,5-8,5
>8,5
11 —12. В содовых водах легко мигрируют анионогенные элементнг. Большая группа элементов, формирующих труднорастворимые соединения в нейтральной' и слабощелочной среде, в этих водах обладает высокой миграционной способностью, так как образует растворимые комплексные карбонатные соединения (цинк, бериллий, иттрий, редкие земли иттровой группы, скандий, цирконий и др.). Некоторые элементы — марганец, кальций, стронций, барий, железо, никель, кобальт, напротив, «запрещены» для содовых вод.
Содовые воды распространены как на земной поверхности (содовые озера Западной Сибири, Якутии, Восточной Африки, Калифорнии и др.), так и в земных глубинах (пластовые воды нефтегазоносных провинций и др.).
В целом в верхней части земной коры преобладают слабощелочные воды (океанические, речные и грунтовые степей и пустынь, многие пластовые и трещинные). Менее распространены слабокислые и еще менее сильнокислые и сильнощелочные воды.
О классах термальных вод. Среди них также можно наметить не менее четырех классов, однако градации pH иные, они подлежат уточнению.
В районах современного вулканизма, на Камчатке и Курилах, известны сильнокислые термальные подземные воды, в местах выхода которых на поверхность образуются кислые источники, озера и реки. Кислотность вод здесь обусловлена растворением хлористого водорода и других вулканических газов.
Сильнощелочные термы с pH = 9—10 установлены в кристаллических породах, на их выходах температура достигает 90—100°С. Воды содержат много кремния, обогащены бериллием, фтором, германием, вольфрамом и-молибденом, которые, по данным гидрогеохимика С. Р. Крайнова (1973), выщелочены из вмещающих гранитондов. „Содержание вольфрама и молибдена в этих термах достигает п ¦ 10-4 г/л, это типичные рудоносные растворы.
Средп терм второй группы установлены и слабокис-лые и слабощелочные воды.
СЕМЕЙСТВА ВОД
Следующий таксон — семейства вод — выделяется по величине общей минерализации. Достаточно четко различаются семейства ультрапресных, пресных, солоноватых,
соленых и рассольных вод". Однако границы между ними часто носят искусственный характер и не обусловлены природой воды.
Ультрапресные воды. Это семейство широко распространено в природе, к нему относятся многие атмосферные осадки, поверхностные п грунтовые воды материков в районах влажного климата, в частности многие реки Сибири и Дальнего Востока.
Эти воды не насыщены практически всеми минеральными соединениями, в связи с чем из них не происходит осаждения солей. Наоборот, они обладают большой растворяющей способностью. Это типичные воды выщелачивания.
Принятая верхняя граница ультрапресных вод — 100 мг/л — условна, и задача заключается в ее уточнении и строгом обосновании. Возможно, правильнее ее несколько поднять.
