Гидрохимия - Крайнов С.Р.
ISBN 5-247-01293-3
Скачать (прямая ссылка):
Гидрогеохимия изучает вещественный состав подземных вод, процессы его формирования, историю и миграцию химических элементов в подземной гидросфере. Задачи геохимического изучения подземных вод в наши дни чрезвычайно разносторон-ни. Они включают изучение геохимической истории подземных вод как природного явления, играющего исключительно большую роль в жизни человека, в истории земной коры и особенно подземной части биосферы. Еще акад. А. П. Карпинский — первый президент АН СССР — в 1931 г. говорил, что вода — это самое драгоценное полезное ископаемое на Земле. Гидрогеохимия дает объективную оценку качества подземных вод с точки зрения их целевого использования как питьевых и технических, лечебных минеральных, промышленных и термальных вод. Гидрогеохимия изучает подземные воды как фактор формирования, разрушения и поисковый признак месторождений различных полезных ископаемых — цветных и редких металлов, нефти, газа и др., как фактор, определяющий инженерно-геологические свойства горных пород и среду нахождения инженерных сооружений. В последние годы данные геохимии подземных вод активно используются в качестве предвестников землетрясений, как фактор литогенеза и подвемной химической эрозии горных пород, как основа при решении задач региональной динамики подземных вод.
Столь широкая научная и практическая проблематика гидрогеохимических исследований исходит из особой роли природных вод в истории Земли, о чем писал В. И. Вернадский в своем фундаментальном труде «История природных вод» [3]. В этой работе В. И. Вернадский систематизировал накопленный к 30-м годам фактический материал по химическому и газовому составу подземных вод, взяв за основу классификации условия нахождения воды в природе, ее физическое состояние, концентрацию солей, газовый состав, преобладание тех или иных химических элементов. В. И. Вернадский установил также основные
5
компоненты природных водных растворов: сам растворитель, растворенные вещества, газы, изотопы. Он считал, что геохимическая история компонентов природных растворов должна изучаться с учетом миграции природных вод и их участия в непрерывных кругооборотах. Среди них он выделил: . 1) большой гидрологический кругооборот «атмосферные воды — наземные и подземные воды континентов — морские воды; 2) влагообмен между верхними пластовыми водами и водяными парами; 3) переход иловых морских вод в пластовые воды.
В.И.Вернадский сформулировал положение о единстве природных вод. Он считал, что в геологическом времени все водные массы земной коры составляют единое целое, находясь в сложном динамическом равновесии. Им было показано, что единство определяется сложными системами взаимодействия «вода — порода — газ — живое вещество». В этой связи, по В. И. Вернадскому, подземные воды надо рассматривать как часть общей системы природных вод Земли, а геохимию подземных вод — как часть химии природных вод. Однако следует подчеркнуть, что нахождение подземных вод в геологической системе земной коры, существование их внутри горных пород определяют их интенсивное взаимодействие с этими горными породами и подчинение динамики этих взаимодействий геологическим процессам. Это выделяет подземные воды из общей системы природных вод и побуждает рассматривать геохимию подземных вод в качестве самостоятельной дисциплины, использующей методы познания явлений не только из гидрохимии, но и из всего комплекса геологических наук — геологии, геохимии, минералогии, петрографии, гидрогеологии и др.
Важнейшей теоретической проблемой гндрогеохимии является формирование химического и газового состава подземных вод. Она является составной частью основной теоретической проблемы современной гидрогеологии — формирования подземных вод, которая была предложена акад. Ф. П. Саваренским в качестве главной в проблематике созданной им Лаборатории гидрогеологических проблем АН СССР (1946—1963 гг.).
Разработанные к настоящему времени теоретические основы гидрогеохимии используются при решении многих прикладных гидрогеохимических задач. Среди них, прежде всего, следует назвать оценку качества питьевых и технических подземных вод, так как общая минерализация и содержание в них тех или иных компонентов существенно влияют на возможный характер их использования и оценку ресурсов. В настоящее время ГОСТ нормирует многие макро- и микрокомпоненты подземных питьевых вод, что увеличивает значимость гидрогеохимических исследований в проблеме питьевых вод. Задача этих исследований—не только контроль за качеством подземных вод на различных стадиях гидрогеологических работ, но и прогнозирова
6
ние этого качества при различных режимах эксплуатации месторождений подземных вод. Все эти вопросы, особенно в связи с необходимостью охраны подземных вод от загрязнения, приобретают все большее значение в геохимии питьевых подземных вод.
Хорошо известна роль растворенных в воде веществ при использовании минеральных вод в лечебных целях. Применение их основано главным образом на наличии в этих водах физиологически активных компонентов химического и газового состава. Геохимия минеральных лечебных вод представляет самостоятельную часть гидрогеохимии.
