Формирование железистых подземных вод - Труфанов А.И.
Скачать (прямая ссылка):
Схематично эта зональность в пределах Хабаровского артезианского бассейна выглядит следующим образом:
НС0368 С132
Мо.0 3 9-- (рН6,4) -
Na46•Са40
X SiO2 0,047 • Fe0,009) ^М0,15
НСО,99 Л*о,із--:- (рН6,2Х
Са39 • МдЗО НС0374 (SO417 ¦ CI9) СаЗб-Fe25
-(pH 5,8 X
26
НСО,95
X SiO2 0,025) -*Л/0,і5-----• (pH 6,6) -»
Ca36Fe30
HCO,98
-* Mo.is--:- (pH 6,0 CO: 0,198 SiO, 0,04)
Fe47(Ca19)
-50
EEDJ [737Il \?'-°\7 I *
I" 0 I
I« •
I*
носный комплекс мезозойских пород фундамента, гидрокарбонатно-хлоридные, гидрокарбонатные натриевые, иногда смешанные по катионному составу, минерализация 0,1—0^ г/л (в изученном интервале глубин) . Литология: 5 — глины, суглинки с линзами песка, гравия; 6 — пески; 7 — гравийно-песчаные отложения; 8 — алевриты, аргиллиты с прослоями песка, гравия, бурого угля; 9 — песчаники, кремнисто-глинистые сланцы; 10 — полусгнившие растительные остатки; 11 — трещи но -ватость; 12 — восстановившийся уровень подземных вод; 13 — интервал опробования скважины. Содержание железа в подземных водах: 14 — < 0,3; /5—0,3—5,0; /6-5,0-15,0; /7-15,0-20,0; 18 - > 20,0
В отдельных случаях она может не совпадать с приведенной схемой. Такой случай отмечается в Оборо-Уссурийском бассейне второго порядка, в области питания которого развиты кайнозойские эффузивы. Воды, заключенные в трещинах последних, слабоминерализованные безжеле зистые, внедряются в виде потоков в отложения осадочного ЧЄХЛч.
По составу растворенных газов в подземных водах Средне-Амурского артезианского бассейна И.Б. Райхлиным [118] выделяются две вертикальные зоны. Для верхней зоны характерны газы атмосферного происхождения (M2, O2, CO2), для нижней — азотно-углеродные. Нижняя зона выделяется им по аналогии с другими бассейнами, с более изученными по газовому составу водами. Состав газов верхней зоны может соответствовать приведенному выше лишь для вод коры выветривания пород й грунтовых вод современного аллювия. На значительных же по площади участках в пределах впадин верхняя зона гидрогеологического
27
разреза, соответствующая зоне замедленного водообмена, имеет весьма сложный и неустойчивый режим по газовому составу подземных вод. Так, на участках развития с поверхности торфяно-глинистых отложений в подземных водах преобладает глеевая обстановка, по А.И. Перельману [108], характеризующаяся отсутствием в воде растворенного кислорода и повышенным содержанием С02своб. Исчезновение кислорода в водах приповерхностных частей гидрогеологического разреза благодаря связыванию' его разлагающимся органическим веществом активизирует анаэробные биохимические процессы, ведущие к накоплению в водах N2, CO2, иногда H2S от десятых долей до нескольких миллиграммов в литре. Повышенные содержания С02своб (иногда более чем в 10 раз) для подземных вод сравнительно неглубокого залегания могут быть объяснены как биохимическим, так и глубинным происхождением. Глеевая обстановка, как известно, способствует мобилизации железа и накоплению его в подземных водах (см. рис. 7).
ОСОБЕННОСТИ РЕЖИМА ЖЕЛЕЗИСТЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Для характеристики периодического изменения содержания железа и других компонентов в водах использованы данные наблюдений за химическим составом, проведенные Амуро-Уссурийской гидрогеологической станцией ДВТГУ. Наблюдения на режимных скважинах проводились ежеквартально в течение ряда лет. Ежемесячные наблюдения за отдельными ингредиентами в водах, в том числе и за содержанием железа, проводились на станциях водоподготовки крупных водозаборов Хабаровска. Более детальные наблюдения за изменением содержания железа во времени с периодом отбора до 1—2 дней были выполнены в 1964 г. при разведке одного из месторождений подземных вод в районе Хабаровска Г.Д. Семеновым (рис. 8). Наблюдения за изменением содержания железа с еще меньшим периодом опробования (1—1,5 ч) были проведены автором на эксплуатируемых скважинах района. Результаты этих наблюдений по отдельным водопунктам использованы в настоящей работе.
Для наглядного представления колебаний содержания железа на фоне изменения химического состава вод, уровня подземных вод выпадающих атмосферных осадков и др. составлены графики для водопункТОв, эксплуатирующих различные водоносные горизонты в Хабаровском артезианском бассейне (рис. 9).
На графиках нанесены результаты определения сухого остатка, сульфидов, гидрокарбонатов железа и др. Для каждого водопункта указано по несколько (в пределах десятка или более) результатов анализов, которые были выполнены в полевых условиях или в лаборатории.
По этим данным нельзя сделать вывод о непосредственной связи между содержанием железа, с одной стороны, и количеством атмосферных осадков, колебаниями уровня природных вод, дебитов водопунктов — с другой. Однако это вовсе не исключает такую связь, а лишь указывает на одновременность воздействия разных факторов на изменение содержания железа в исследуемых водах. Из графиков видно, что содержание основных микроэлементов в этих водах не подвергается большим изменениям в течение ряда лет. Наиболее стабильный химический состав подземных вод отмечается для пород фундамента, миоценовых и плиоцен-нижнечетвертичных отложений (для центральных частей впадины). Периодически ощутимым изменениям в этих водах подвержены лишь величины неустойчивых компонентов (окисляемости, аммиака) и фто-28
