Файл: Федорова Т.К. Закономерности формирования химического состава линз пресных вод пустынь.pdf

5) между изменениями минерализации и .концентраций отдель­ ных ионов для подпесчаных линз пресных вод единая зависимость отсутствует;

6 ) по химическому составу воды Ясханской лйнзы н линзы Во­ сточных Муюнкумов наиболее отличаются как друг от друга, так

большое число исследователей. На протяжении последних 30—40 лет многие специалисты применяли различные методы для выяс­ нения генезиса линз пресных вод, в связи с чем было выдвину­ то много различных гипотез. Работами, .проведенными в отдельных районах пустынь, была показана несостоятельность некоторых ранее сделанных предположений (о происхождении линз прес­ ных вод за счет восходящих глубинных вод или бокового подзем­ ного подтока вод со стороны Копет-Дага) и получены материалы, подтвердившие справедливость других гипотез или позволившие

мируются за счет инфильтрации атмосферных осадков на участках распространения барханных песков; 3) линзы представляют со­ бой реликтовые воды.

В отношении возраста линз существует два противоположных мнения: 1) линзы — современные образования; 2) линзы—ре­ ликтовые.

Первые две гипотезы о происхождении линз появились еще в самом начале гидрогеологических работ в пустынях (Федорович,

ющее большинство исследователей. Основанием для этих гипотез явилось часто отмечаемое наличие пресных вод в районах распро­ странения барханных песков н повышенное содержание ионов НСОз~ в пресных водах. Эти особенности рассматривались как кос­ венные свидетельства питания или образования линз пресных вод за счет атмосферных осадков. Однако было совершенно неизвестно,

9

в результате каких процессов атмосферные .осадки передвигаются в зоне аэрации и какова величина водообмена грунтовых вод с ат­ мосферой. И лишь 10 лет назад Н. А. Огильви и В. Н. Чубаровым в результате геотермических исследований по изучению динамики влаги в зоне аэрации на Ясханекой линзе впервые были получены данные, 'показавшие, что питание линзы осуществляется за счет конденсации атмосферной влаги в зоне аэрации на участках рас­ пространения барханных песков, но не исключено и гравитационное

инфильтрация атмосферных осадков может достигать и больших глубин залегания грунтовых вод. За счет атмосферных осадков (конденсация и инфильтрация) может осуществляться питание подпесчаных линз пресных .вод и образование на их паверхиости небольших линзочек пресных вод при залегании поверхности воды в подпесчаных линзах глубже 15 м (ниже зоны переменных темпе­ ратур). В результате гравитационного передвижения атмосферных вод через породы зоны аэрации в районах развития барханных песков также возможно образование слоя пресной воды в верх­ ней части уже существующей линзы пресных вод. После обильных дождей этот слой может быть значительным. Такие явления могут обусловливать существенное разнообразие состава и минерализации б о д верхней части линзы. Питание линз и формирование пестрого состава вод в их верхней части тесно связаны с мезоформами рельефа пустынь и степенью их закрепленности. Варьирование их, видимо, оказывает влияние на различную интенсивность питания линз.

Величина питания линзы за счет конденсации оценивается в 17 мм/год и в первом приближении балансирует современный под­ земный сток («Линзы пресных вод пустыни», 1963).

Одновременно В. Н. Чубаров на основании стационарных ис­ следований режима температуры и влажности в зоне аэрации каракумской овиты пришел к заключению, что питание Ясханокой линзы пресных вод осуществляется в результате инфильтрации ат­ мосферных осадков через зону аэрации в районах развития бар­ ханных пеоков; величина современного питания линзы определена в 6,8 мм/год. Автор отмечает, что... «основным типом водного режи­ ма в барханных песках является промывной и в этих условиях происходит в настоящее время (и происходило ранее) формирова­

ханокой линзы предполагается в прошлом также инфильтрационное питание. Тогда.... «за период 10 тыс. лет (время существования Узбоя) с учетом подземного стока произошло бы накопление '30метровой зоны пресных вод, что хорошо согласуется со средней мощностью линзы. В связи с этим происхождение Ясханокой линзы следует признать шгфильтрационным» (Чубаров, 1969, стр. 34). Учитывая вышеизложенное, нижним пределом времени образова-

10

ния Ясханокой линзы за счет инфильтрации атмосферных осадков должно быть примерно верхнехівалынское.

Мы привели выдержки из работ, посвященных Ясханокой лин­ зе, потому что в них дана различная оценка роли атмосферных осадков в образовании линз пресных вод.

Гипотеза реликтового происхождения подпесчаных линз прес­ ных ,вод впервые была выдвинута Н. Г. Шевченко. В результате палеогидрогеологичеокого анализа территории западной части Низменных Каракумов она пришла к выводу, что Ясханская линза и линза песков Черкезлн являются подрусловыми остаточными во­ дами лра-Амударьи. Время образования этих линз, видимо, доверхнехвалынское (хазарское). На основании низкой минерализа­ ции пресных вод в верхней части исследованных линз автор полагает, что пополнение линз осуществляется за счет атмосферной влаги, но оно, очевидно, не может быть значительным («Линзы пресных вод пустыни», 1963).

Несколько позже реликтовое [происхождение Ясханокой лин­ зы было подтверждено путем расчетов времени засоления воды пе­ реходной зоны в нижней части линзы в результате молекулярной диффузии. Возраст воды нижней части Ясханокой линзы, опреде­

пленки пресных вод по мере их формирования будут подвергаться диффузионному засолению.

Некоторые исследователи (Жиівотовская, Калдаров, 1965) на основании палеогидрогеологичеокого анализа пришли к выводу о реликтовом происхождении лииз пресных вод в Заунгузских Ка­ ракумах и считают их остатками подрусловых потоков неоген-чет- вертичного времени.

К сожалению, при исследованиях Н. А. Опиль®и и В. Н. Чу­ баровым динамики влаги в породах зоны аэрации отсутствовали наблюдения на участках барханных -пеонов в области развития со­ леных вод. Тем не менее было отмечено сходство свойств пород зо­ ны аэрации над пресными и солеными водами. К тому же исследо­ вания в районах, покрытых закрепленными песками над пресными

11

и солеными водам«, показали, что процессы миграции влаги одина­ ковы. Это позволяет полагать, что пополнение горизонта грунтовых вод за счет атмосферных осадков через породы зоны аэрации в барханных пеонах происходит с 'одинаковой интенсивностью как в областях развития пресных вод, так и там, где распространены со­ леные воды. Следовательно, грунтовые воды в пустынях всюду должны быть пресными. Однако это противоречит фактам. Возмож­ но, что это является результатом быстрого засоления относи­ тельно тонких слоев конденсационных и ннфильтращнонных вод, попавших на соленые грунтовые воды. Однако, учитывая недоста­ точную изученность степени засоленности пород зоны аэрации над солеными водами, нельзя быть уверенным, что инфильтрующиеея или сконденсировавшиеся воды не засолоняются в процессе мигра­ ции через породы зоны аэрации.

Таким образом, формирования крупных иодпесчаных линз пресных вод за счет атмосферных осадков, выпадающих непосред­ ственно в пределах песчаной пустыни, в настоящее время, видимо, не происходит. Возможно, что в более влажные .климатические пе­ риоды это и могло иметь место, но доказательство данного пред­ положения требует тщательных палеоклиматических реконструк­ ций территорий пустынь.

Более вероятным, видимо, является реликтовое происхожде­ ние подпесчаных линз пресных вод. Принципиальная возможность сохранения линз пресных вод в пустынях в течение геологически длительного времени убедительно доказана геотермическими ис­ следованиями динамики влаги ,в породах зоны аэрации. Однако различная и часто недостаточная степень изученности геологичес­ кого развития пустынь осложняет и затрудняет установление генезиса линз на основании палеогидрогеологических реконструк­ ций. Существенную помощь здесь может оказать изучение харак­ терных особенностей химического состава грунтовых вод различ­ ной минерализации, выявление ведущих факторов и направленно­ сти процессов формирования состава вод.

На основании вышеизложенного можно сделать следующее заключение. Часто'исследователи не разграничивают вопросы пи­ тания и происхождения линз пресных вод песчаных пустынь, счи­ тая их тождественными, и распространяют доказательства сов­ ременного питания автоматически и на генезис линз. Нам пред­ ставляется, что эти вопросы принципиально различны и исходя из существующего питания не следует заключать, что оно обусловли­ вает и формирование (происхождение) линз пресных вод в песча­ ных пустынях.

ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПОДПЕСЧАНЫХ ЛИНЗ ПРЕСНЫХ ВОД

Химический состав грунтовых вод формируется под влиянием ря­ да причин, которые можно объединить в две группы: естественные и искуственные.

12