Гидрохимия - Крайнов С.Р.
ISBN 5-247-01293-3
Скачать (прямая ссылка):
И, наоборот, вследствие относительно малой растворимости фторидов, германатов, молибдатов и вольфраматов кальция (ПРс.Р2л-10-и; ПРСа*о4 л-10"9; ПРСамоо4 я-ltf-9 и т. д.) увеличение концентраций кальция в термах приводит к снижению содержания всех рассматриваемых элементов. Основным препятствием перехода больших концентраций элементов в термальные воды являются труднодоступные для подземных вод формы их нахождения в породах. Для перевода этих элементов в воду' необходимы длительно протекающие по внутридиффузи-онной кинетике процессы взаимодействия ? системе «вода—-порода». Поэтому максимальные содержания элементов приурочены к наиболее высокотемпературным водам длительно существующих (л-10е лет) гидротермальных систем в зонах максимального проявления разрывной тектоники (рифтовая зона Забайкалья, наиболее дислоцированные блоковые структуры Тянь-Шаня и Памира). Внутри таких зон термы с максимальными содержаниями W1 Mo, F формируются в узлах пересечения или совпадения с металлогеническими провинциями, специализированными на эти элементы и характеризующимися широким проявлением гранитоидных пород с повышенными (по отношению к кларку) содержаниями элементов.
293
Имеются несколько источников веществ для азотных термальных вод. Так, например, азотные термальные воды Забайкалья по содержанию дейтерия и кислорода-18, по данным И. С. Ломоносова, близки к поверхностным водам этого региона. Это свидетельствует о том, что азотные термальные воды являются инфильтрационными образованиями. Судя по величине Ar/N2-100, а также изотопному составу (40Аг/36Аг, 36Аг/38Аг, 38Аг/40Аг), в газовом составе азотных терм преобладают N2 и Ar воздушного происхождения. Вместе с тем, наблюдающееся в некоторых азотных термах увеличение значения (Ar-100)/ /(N2-1,18) до 2 может означать или фракционирование газов, или наличие других источников (метаморфического и др.). В то же время преобладающая часть гелия в азотных термальных водах имеет радиогенное или глубинное эндогенное происхождение, так как чрезвычайно высокие концентрации гелия в этих водах и характер его соотношений с другими компонентами необъяснимы с позиций воздушного генезиса.
Азотные термальные минеральные воды, как правило, поликомпонентны, так как содержат ряд специфических биологически активных компонентов (H2SiOa, Rn, F, H2S и др.). На основе этих вод действует большое число курортов (Кульдур в Хабаровском крае, Ходжа-Обигарм в Таджикистане, Белокуриха на Алтае).
11.2.5. Метановые воды
Это широко распространенный геохимический тип минеральных вод, залегающих, как правило, в осадочных битуминозных или нефтегазоносных отложениях. Эти воды имеют различную минерализацию и сложный химический и газовый состав. В случае присутствия в геологических структурах галогенных формаций в них формируются минерализованные воды Cl-Na-Ca состава. В газовом составе, помимо CH4 (и других углеводородов), присутствуют азот, сероводород и другие газы. Следует иметь в виду, что вследствие низкой растворимости метана в воде при атмосферном давлении, большая его часть при выходе (или выводе) воды на земную поверхность выделяется в виде спонтанного газа и в воде при давлении 0,1 МПа и T 37°С остается всего 17—24 мг/л растворенного CH4.
. Примером бальнеологического использования метановых вод является курорт Нальчик, вода которого имеет следующий состав:
Mi8 -гЦ=г T 80 0C pH 7,3. • '
18 Na 98 F
294
11.2.6. Сероводородные (сульфидные) воды
Сероводородные воды широко используются в бальнеологии при содержании H2S06iu более 10 мг/л. Наибольшее лечебное значение имеет свободный (молекулярный) H3S, проникающий через кожу человека.
Основными состояниями серы в подземных водах являются SO42"", H2S, HS", менее распространены HSO4" S2-, S2O35*-, SO32*-. Тем не менее в водах глубоких горизонтов, которыми чаще всего являются сероводородные воды, эти состояния серы могут быть в достаточно высоких концентрациях (табл. 11.4).
H2S0OiU обычно определяется в воде при титровании йодом и включает H2S^eK, HS~, S2O32- SO32- и S22-.
Общее содержание H2S в водах наиболее известных курортов сероводородных вод следующее:
H,S, мг/л
Талги (Дагестан)....... 560
Краснокамск (Пермская обл.) . . . 540
Сочи (Мацсста) ...... 439
Горячий Ключ (Краснодарский край) - 170 Сергиевские Минеральные Воды (Самарская обл.)........ 80
Кемери (Прибалтика)..... 30
Хнлово (Псковская обл.) .... 18
Арчман (Туркмения) 10
В зависимости от величины pH основные формы серы (H2SM0^K И HS") следующие (в %):
pH 1'Ь^чолек HS"
6 92 8
7 53 47
8 1 99
Следует также учитывать, что с увеличением температуры подземных вод растворимость H2S уменьшается: 200C — 2,5 г/л, 60 0C — 1,2 г/л и 100 0C — 0,8 г/л.
Важнейшим процессом, определяющим образование H2S в минеральных водах является восстановление SO42"-*-S2~.
Сероводородные воды формируются, как правило, в нефтегазоносных провинциях, обычно при наличии в породах гипсов и ангидритов.
?
?
11.2.7. Углекислые воды
