Гидрохимия - Крайнов С.Р.
ISBN 5-247-01293-3
Скачать (прямая ссылка):
В пределах горно-складчатых областей, характеризующихся широким развитием трещино-жильных водонапорных систем, гидрогеохимическая зональность изучена в гораздо меньшей степени.
9.1. ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ ЗОНАЛЬНОСТЬ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ГРУНТОВЫХ ВОД
Ученик В. В. Докучаева гидролог П. В. Отоцкий впервые в пределах европейской части России в 1914 г. выделил четыре широтные зоны грунтовых вод, различающихся между собой глубиной залегания и минерализации: 1) неглубоких, переходящих в поверхностные, слабоминерализованных, богатых органическими веществами, грунтовых вод (полярно-тундровая полоса); 2) неглубоких, умеренно минерализованных вод (лесная полоса); 3) местами глубоких, в различной степени минерализованных вод (степная полоса); 4) глубоких значительно минерализованных вод (южнее степной полосы). . : л
Зональное распространение грунтовых вод нашло отражение на карте, составленной В. С. Ильиным (1922 г.) для европейской части СССР. Теоретическое рассмотрение вопроса зональности грунтовых вод привело В. С. Ильина к выводу, что грунтовые воды являются функцией климата, рельефа, геологического строения района и глубины вреза эрозионной дренирующей сети. Помимо зональных (семь зон), В. С. Ильин выделил и азональные воды. Принципы этого выделения зон грунтовых вод использованы О. К. Ланге для составления схематической карты грунтовых вод азиатской части СССР.
218
Генетическое обоснование широтного распределения грунтовых вод различного химического состава дано Г. Н, Каменским. В 1949 г. он выделил две зоны грунтовых вод по генетическим типам, т. е. по условиям их формирования: грунтовые воды выщелачивания и континентального засоления. Первый тип вод формируется в областях избыточного увлажнения или в недостаточно увлажненных районах, но с хорошо проницаемыми породами или с хорошим естественным дренажем. Второй тип вод формируется на равнинах сухих степей, полупустынь и пустынь. В первой зоне с севера на юг минерализация вод увеличивается от нескольких десятков миллиграммов на литр до 1 г/л и более. Во второй зоне могут быть встречены воды различных минерализации и состава от пресных до соленых в зависимости от литологии пород и геоморфологических факторов. Например, на водоразделах при глубоком залегании вод они могут быть пресными, а в долинах рек, при неглубоком их залегании и более интенсивном в связи с этим испарением воды, становятся более минерализованными. Это же явление отмечал и Г. А. Максимович. Кроме того, для морских побережий им выделена вертикальная микрозональность— увеличение минерализации вод с глубиной.
Развивая идеи Г. Н. Каменского о генетическом подходе к явлениям зональности грунтовых вод, Е. В. Пиннекер выделил три макрозоны грунтовых вод: 1) ледовую (мерзлую); 2) гу-мидную (влажную) и 3) аридную (сухую). В первой зоне воды полностью или частично проморожены, в жидкой фазе существуют лишь летом; вторая зона характеризуется избыточным увлажнением и интенсивным вымыванием солей из пород, а в третьей зоне испарение преобладает над осадками и происходит засоление грунтовых вод.
С. Л. Шварцев,, обобщил анализы подземных вод зоны ги-пергенеза по 73 районам земного шара, вычислил средний химический состав грунтовых вод зоны выщелачивания и континентального засоления (табл. 9.1). Им вычислена также средняя формула химического состава грунтовых вод зон выщелачивания и континентального засоления [42]:
1) зона выщелачивания
м HCO380S049C18N032F1 н 5 у. 0,22 Ca49Mg26Na24Kl Р ' '
2) зона континентального засоления
SO437Ci31HCO3SINO3I н
Na40Ca31Mg27K2 .
Зональное распределение характерно и для органических веществ грунтовых вод. Так, например, для северных и северо-восточных районов территории СССР характерны более
219
высокие содержания органических веществ в грунтовых водах (Сорг около 35 мг/л) по сравнению с южными и юго-западными районами (С0рг 20—25 мг/л). Это обусловлено более низкими среднегодовыми температурами, обилием влаги, богатой наземной растительностью, тесной связью поверхностных (в том числе болотных) и грунтовых вод. В этих условиях не происходит полного разложения остатков наземной растительности, что и ведет к обогащению грунтовых вод органическим веществом гумусового характера. Во многих северных районах эти воды имеют желтый и бурый цвет из-за высокого содержания фульво- и гуминовых кислот. В аридных условиях, наоборот, климатические условия способствуют более полному разложению растительных и животных остатков и обеднению ими грунтовых вод. В горных районах расчлененный рельеф, активный поверхностный сток и водообмен также не благоприятствуют обогащению грунтовых вод органическим веществом. .
' На зональное распределение грунтовых вод влияет состав почв и горных пород.
9.2. ЗОНАЛЬНОСТЬ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ГЛУБОКИХ НАПОРНЫХ ВОД ПЛАТФОРМ, КРАЕВЫХ ПРОГИБОР И МЕЖГОРНЫХ ВПАДИН
Впервые факт изменения химического состава подземных вод с глубиной отметил один из основоположников гидрогеологии С. Н. Никитин (1851—1909). В 1900 г. он обратил внимание на рост минерализации воды с глубиной и с увеличением расстояния от области питания в Московском артезианском бассейне.
