Формирования химического состава подземных вод

Подземные воды находятся в литосфере, где общий объем их оценивается в 23,4 млн.км3. Воды имеют неодинаковую подвижность и происхождение. С учетом источников питания, динамики и условий формирования химического состава выделяют следующие генетические типы подземных вод:

- воды инфильтрационно-атмосферного генезиса,

- седиментационного генезиса,

- ювенильные,

- смешанные.

Проблема формирования химического состава подземных вод является сложной.

Воды инфильтрационно-атмосферного генезиса

Можно выделить три разновидности атмосферного цикла:

океан → атмосфера → океан

суша → атмосфере → суша

океан → атмосфера → суша → атмосфера → океан.

Последний вид водообмена является наиболее важным и сложным, его возможность довольно долго дискутировалась в метеорологии [4].

Атмосферный цикл очень непродолжителен, его время измеряется сутками. Круговорот водяного пара в атмосфере в среднем составляет 0,027 года.

Среднее содержание растворенных веществ в атмосферных осадках невелико – 21мг/л. Однако многократность атмосферного цикла в течение года обусловливает довольно интенсивный обмен не только между океаном и атмосферой, сушей и атмосферой, но и между сушей и океаном [5].

Источником питания их служат атмосферные осадки, поверхностные воды и воды, образующиеся при конденсации водяных паров; основным источником вещества являются горные породы, газы воздушного и биохимического происхождения.

Химический состав подземных вод формируется под воздействием агрессивных компонентов (СО2, Н+, О2) на горные породы. В результате растворения, обменных реакций, а также диффузионного выщелачивания из пород извлекаются различные элементы и их соединения. Живые организмы при этом участвуют как в разрушении горных пород и их растворении, так и в преобразовании химического состава воды.

Воды сульфатного типа приурочены к осадочным, магматическим и метаморфическим породам различного литолого-петрографического состава и генезиса.

Система NaCl – MgSO4 – Na2SO4 – H2O, характеризующая воды сульфатно-натриевого подтипа, формируется при наличии в породах гипса как первичного, так и вторичного происхождения.

Первичный гипс в осадочных толщах, накопившихся в морях повышенной солености, обычно залегает в виде пластов, прослоев, гнезд, рассеянных кристаллов и т.д., а в подверженных выветриванию соленосных отложениях образует “гипсовую шляпу”.

Вторичный гипс известен в зоне гипергенеза в осадочных толщах, отвечающих морям нормальной или пониженной солености, а также в магматических и метаморфических породах. Рассеянные в породах сульфиды, среди которых наиболее часто встречается пирит, разлагаются с образованием гипса.

Воды хлоридно-магниевого подтипа сульфатного типа, характеризующиеся системой NaCl – MgSO4 –MgCl2 – H2O, распространены сравнительно редко и изучены недостаточно. Наиболее хорошо они исследованы в областях, где воды в основном являются грунтовыми и генезис их связан с выщелачиванием или молодых морских отложений, или континентальных пород различного возраста с последующим воздействием на воды процессов испарительной концентрации.

Воды карбонатного (содового) типа формируются в верхнем гидродинамическом этаже при отсутствии в геологическом разрезе гипсоносных (и соленосных) отложений. Карбонатный тип определяется системой NaCl – NaHCO3(Na2CO3) – Na2SO4 –H2O.

Воды карбонатного типа нередко занимают весь верхний гидродинамический этаж и известны в нижнем этаже. Среди них различают:

1. Неуглекислые карбонатные воды, наиболее характерные для верхнего этажа. Минерализация их обычно не выше 10, чаще 3 – 5 г/л; углекислота находится преимущественно в количестве, отвечающем карбонатному равновесию в растворе и образуется биохимическим путем.

2. Углекислые карбонатные воды, сложного генезиса типичные в основном для нижнего гидродинамического этажа. Минерализация их может достигать 50 – 60 г/л, содержание углекислоты обычно намного превышает равновесную концентрацию, необходимую для поддержания карбонатов щелочных земель в растворенном состоянии, углекислота имеет метаморфическое происхождение.

Воды инфильтрационно-атмосферного генезиса формируются в условиях окислительной, промежуточной или восстановительной обстановок, что зависит от положения их в гидрогеологическом разрезе.

Перейти на страницу: 1 2 3 4

Другие материалы

Действие ионизирующего излучения на животных
Во время радиоактивного распада ядер испускаются α-, β- и γ- лучи, обладающие ионизационной способностью. Облучаемая среда частично ионизируется поглощаемыми лучами. Эти лучи взаимодействуют с атомами облучаемого вещества, что приводит к возбуждению атомов и вырыванию отдельных электронов из ...