Гидрохимия - Крайнов С.Р.
ISBN 5-247-01293-3
Скачать (прямая ссылка):
Объяснение вертикальной гидрогеохимической зональности В. И. Вернадский находил в процессах подземного испарения, что впоследствии не подтвердилось.
В последующие годы вопросы вертикальной гидрогеохимической зональности изучали В. А. Жуков, В. А. Сулин, Н. К. Игнатович, Н. И. Толстихин, Г. Н. Каменский, Ф. А. Макаренко, С. А. Шагоянц, Т. П. Афанасьев, А. М. Овчинников, М. Е. Альтовский, И. К. Зайцев, К. В. Филатов, А. В. Щербаков и многие другие ученые.
Рассматривая вертикальную гидрогеохимическую зональность подземных вод, следует учитывать одно весьма важное обстоятельство, на которое обратил внимание М. Е. Альтовский. Он отмечал, что нужно различать два вида вертикальной гидрогеохимической зональности. Одна из них наблюдается нами при бурении скважин, и ее следует называть вертикальной зональностью наслоения; другая имеет место по падению водоносных пластов и называется пластовой зональностью. Наибольшее значение при изучении вопросов формирования
220
Таблица 9.1. Средний химический состав подземных вод зовы гипергенеза, мг/л (I42J с изменениями) _
Компоненты
Грунтовые воды выщелачивания
тропические и субтропические области
области с развитием мерзлоты области умеренного климата
горные области среднее
Грунтовые ноды континентального засолении
Средний состав подземных
вод зоны гиперге-Heja
HCO3-
SO*2-
Cl-
NO3-
F-
NO2-
Na+
Ca2+
Mg2+
K+
NH4+
SiO2
Сумма
CO2 (св)
Сорт Nopr
pH
96,50 8,87
10,60 1,87 0,42 0,07
13,90
16,60 8,07 2,11 0,07
21,90 18I5OO
63,10 4,99
6,40
98,80 5,88 5,58 0,61 0,19 0,03 9,46
20,80 6,36 1,15 0,79 9,63 159,00
12,40
35,0
6,68
212,00 14,70 10,90 1,43 0,37 0,08 23,80 37,30 10,50 3,04 0,44 14,30 328,00 20,00 25,0 0,33 6,82
120,00 18,30 6,13 2,76 0,29
9,85 29,80 8,54 1,20 0,37 15,20 202,00 8,11 10.0
7Jl
132,00 11,90 8,30 1,67 0,32 0,00 13,90 26,10 8,37 1,94 0,42 15,30 220,00 25,90
1,03 6.75
344,00 328,00 202,00 10,40 0,97 0,50 172,00 115,00 59,40 15,20
Ul
26,00 1273,(K) 26,30 25
7,50
174.(H)
75,10 47.00 3,41 0.45 0,14 45,850 43,90 1.4,60
4,50 0,56
17,40 431,0*» 26,00
О,SH 6,92
химического состава подземных вод, по М, Е. Альтовскому, имеет последний тип зональности.
В природе, как правило, не наблюдаются четкие и резкие границы между различными гидрогеохимическими зонами; химический состав подземных вод, особенно по пласту, обычно изменяется постепенно. Поэтому принято выделять гндрогео-химические зоны, которые в каждом конкретном случае могут быть различными. Например, зоны могут быть выделены по величине минерализации воды, ионно-солсвому составу, преобладанию газов и т.. д. Возможны различные сочетания ион-но-солевого и газового состава. Так, А. М. Овчинниковым на Северном Кавказе выделено семь зон по газам, но с учетом общего химического состава воды.
Под гидрогеохимической зоной принято понимать часть бассейна подземных вод (или водоносного пласта), относительно однородную по химическому составу вод, в пределах которой принятый за основу выделения зон гидрогеохимический показатель (или сумма показателей) изменяется в сравнительно узких, условно устанавливаемых границах.
В соответствии с этим определением И. К- Зайцев [12] выделил следующие зоны и подзоны подземных вод по величине их минерализации:
Зона Л —пресные воды с минерализацией до 1 г/л. Среди
них выделяются весьма пресные воды
'22\
(<0,1 г/л), нормально пресные (<0,5 г/л) и жесткие пресные воды (от 0,5 до 1 г/л). Зона Б — соленые воды с минерализацией от 1 до 35 г/кг, • ? Здесь выделены солоноватые (1—3 г/кг), слабо-
соленые (3—10 г/кг) и сильносоленые воды (10— 35 г/кг).
Зона В — рассолы с минерализацией более 35 г/кг.
Помимо гидрогеохимических зон выделены гидрогеохимические пояса, под которыми понимается то или иное сочетание зон, отражающее гидрогеохимический разрез на всю мощность осадочного чехла бассейнов. Сочетание зон может быть самым разнообразным, отражающим прямую, обратную, переменную и сложную гидрогеохимическую зональность разреза. Под прямой зональностью понимается последовательное увеличение минерализации подземных вод (и соответственно изменение химического типа воды) с глубиной. Обратная зональность (гидрогеохимическая инверсия) характеризует уменьшение минерализации вод по разрезу. При переменной зональности нет строго определенного изменения минерализации вод с глубиной.
. Тот или иной тип гидрогеохимического разреза зависит от истории геологического развития района, литблогического и-минерального состава пород, тектонического строения, глубины эрозионного вреза и др.
Примером районов с прямой гидрогеохимической зональностью являются многие бассейны Восточно-Европейской платформы. Так, в центральной части Московской синеклизы наблюдается следующая зональность. Если в каменноугольных и вышележащих водоносных горизонтах залегают пресные воды, то в верхнем девоне на глубине 335 м вскрыты воды с минерализацией 4,6 г/л (Московская минеральная вода), а глубже (в среднем и нижнем девоне) минерализация воды превышает 250 г/л. То же характерно и для пластовой зональности. Например, в средне-верхнедевонском водоносном комплексе минерализация воды изменяется от 0,5 г/л на южном склоне Балтийского щита, в Белорусской и Воронежской антеклизах до 320 г/л в Московской и Балтийской синеклизах. Мезозойские отложения Восточно-Европейской платформы в областях питания содержат в основном пресные гидрокарбонатные воды, а в нижней части разреза артезианских бассейнов при большой мощности отложений и залегания водоносных горизонтов ниже региональных водоупоров встречены воды с минерализацией 300 г/л и более (центральная часть Прикаспийского бассейна). Пример прямой гидрогеохимической зональности показан на рис. 9.1.
