Формирование железистых подземных вод - Труфанов А.И.
Скачать (прямая ссылка):
По данным Г.П. Голодяева [40], содержание углекислоты в почвенном воздухе в 100—500 раз больше, чем в атмосфере, причем накопление CO2 в почвенном воздухе увеличивается от июня до сентября примерно в 5— 10 раз. Так, продуцируемость углекислоты горными почвами оценивается от 2,8 до 4,94 кг/га за час; для долинных почв она значительно выше и составляет 7—20 кг/га за час, что сопоставимо с данными по латеритным почвам тропических стран [159]. Обилие полуразложившегося органического вещества в водовмещающих четвертичных и плиоцен-нижнечетвертичных породах способствует созданию подобных условий в течение длительного времени и независимо от внешних факторов.
Почвы и породы зоны аэрации района в начале теплого периода года, когда выпадает минимальное количество осадков и снижается уровень грунтовых вод,в результате гидролиза двухвалентного железа обогащаются-гидроокисными минералами железа. В водовмещающих породах основных водоносных горизонтов, как отмечалось выше, наблюдается также преобладание среди железистых минералов окислов и гидроокислов железа (лимонит, гематит, магнетит).
Расчет активностей равновесных форм растворенного железа при pH = = 5,0^6,9 показывает, что наблюдаемая концентрация его значительно, иногда на целый порядок, выше расчетной. Подобно тому, как латеритные почвы тропических зон, по мнению СЛ. Шварцева [159], служат источником железа в грунтовых водах, так и периодически переувлажняемые почвы являются дополнительным источником растворенного железа в подземных водах района. 76
Таблица 23
pH вод после фильтрации их через почвы и породы зоны аэрации
Дата Место отбора проб Породы Глубина, m pH
1 2 3 4 5
Гидроморфнь е почвы
19.111 1970* Скв. 15, Хабаровск Глины 10,5 5,9
V. VIII 1970* То же 6,4
8.X 1970* 5,8
22.XII 1970* 6,2
18.IX 1972 Скв. 3, Хабаровск Суглинки, глины 20,0 6,4
11.Х 1974 То же 6,2
23.111 1973 6,4
28.IV 1973 6,2
18.V 1973 6,4
22.Vl 1973 " 6,4
9VVII 1973 " 6,2
16.Х 1970 Дрена, р-н им. Лазо Суглинки 1,5 6,2
17.X 1970 Скважина, р-н им. Лазо Глины, супеси 8,0 6,5
19.IX 1972 Колодец (р. Кия) Суглинки 4,0 6,2
19.111 1970 Скв. 13, Хабаровский р-н Глины 20,0 6,0
7.Vl Il 1970 То же 5,8
7.X 1970 " 5,9
22.XII 1970 5,8
Автоморфные почвы
21.IX 1969 Скв. 288, Вяземский р-н Песчаники 10,0 7,6
23.V11 1954* Скв. 596, Хабаровский р-н Сланцы 9,0 8,2
9.Il 1956* Скв. 595, Хабаровский р-н 12,9 7,0
28.IfI 1958* Скв. 560, Хабаровский р-н 15,0 7,4
8 III 1962* Скв.549, Хабаровский р-н Песчаники, сланцы 25,0 7,3
2.VII 1962* То же 7,2
30.Xl 1962* " 7,3
13.V 1963* " 7,2
19.VIII 1963* " " 7,3
9. IV 1940* Скв. 3, Хабаровский р-н Гра но диориты 11,0 6,8
— То же 26,0 7,1
25.IX 1956* Скв. 577, Хабаровский р-н Глины, сланцы 24,0 6,5
6.1111958* Скв.583, Хабаровский р-н " 36,3 6,3
8.V 1963* Скв. 530, Хабаровский р-н 40,0 6,5
'Результаты анализов режимной гидрогеологической станции ДВТГУ.
Кислород атмосферных осадков при фильтрации через почвы сравнительно быстро расходуется на окисление органических веществ. Обогатившись таким образом продуктами разложения органических веществ, атмосферные воды подкисляются и становятся еще агрессивнее по отношению к фильтруемым почвам и породам зоны аэрации. Такие воды энергично растворяют окисные минералы железа и, достигнув уровня грунтовых вод, пополняют их растворенными веществами почвенного
77
профиля и пород зоны аэрации. Как отмечалось выше, физико-химические условия грунтовых вод в преобладающем большинстве благоприятствуют сохранению и накоплению значительных концентраций железа и теряют его на окислительных геохимических барьерах при смешении с водами, обогащенными кислородом.
ПОРОВЫЕ РАСТВОРЫ КАЙНОЗОЙСКИХ ГЛИНИСТЫХ ОТЛОЖЕНИЙ И ПОЧВ И ИХ РОЛЬ В ОБОГАЩЕНИИ ПОДЗЕМНЫХ ВОД ЖЕЛЕЗОМ
В Средне-Амурском артезианском бассейне широко распространены глинистые аллювиальные и аллювиально-озерные отложения. Поровые растворы этих отложений являются продуктами захоронения вод древних водоемов. При этом важную роль играли процессы диагенеза пород. На первых стадиях диагенеза роль поро вы х растворов глинистых отложений в пополнении запасов растворенных веществ подземных вод весьма значительна. В следующие стадии диагенеза поровые растворы все меньше пополняют ресурсы гравитационных подземных вод. Однако их роль источника растворенных веществ для подземных вод остается существенной. Постоянство физико-химических условий среды в поровых растворах, тесный и продолжительный контакт их с породами создают благоприятную обстановку для установления химического равновесия растворов с твердой фазой и способствуют накоплению в них различных элементов. Специфические условия среды поровых растворов, особенно при наличии в них растворенного органического вещества, могут быть благоприятны и для развития некоторых видов микрофлоры, жизнедеятельность которых может оказывать огромное влияние на химический состав подземных вод. Сопряженное исследование поровых растворов и подземных вод может осветить условия и исторические этапы формирования состава подземных вод. Исследование поровых растворов почв и пород района дает возможность оценить их участие в формировании химического состава подземных вод разной скорости водообмена, и прежде всего в накоплении в них растворенного железа в количествах, превышающих те концентрации, которые контролируются равновесным содержанием его в растворах с минералами водовмещающих пород.
