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

ется частичное дренирование пресных вод линзы и соленых грунто­ вых вод каракумского потока.

В районе широко распространены грядово-ячеистые пески. Вы­ сота гряд 10—15 м; они простираются с запад-юго-запада на во­ сток-северо-восток. Днища и нижние части склонов гряд закреп­ лены травой и кустарниками. В центральной части этой террито­ рии протягивается Приузбойский песчаный вал шириной до 20 км, возвышающийся на 15—30 м над общей поверхностью песков. Ге­

На левобережье Узбоя на плотных глинах среднего апшерона залегает песчано-глинистая каракумская аллювиальная свита чет­ вертичного возраста. В этой свите на глубине 30—50 м от поверх­ ности земли располагается прослой с морской и смешанной фау­ ной, что дает основание расчленить каракумскую свиту на две ча­ сти: нижнюю, которую сопоставляют с бакинским ярусом, и верх­ нюю, относимую к низам хазарского яруса (Федоров, 1959). Мощ­ ность свиты изменяется от 10—15 м на севере района до 60—ПО м в центре (Шевченко, «Линзы пресных вод пустыни», 1963).

По данным гранулометрического анализа пород (образцы Узбойской партии ТГУ), вскрытых в западной части района, в соста­ ве каракуМской свиты, по классификации Л. Б. Рухина (1957), пре­ обладают мелкие іпески, переслаивающиеся с песчано-алеврито­ вой глиной и глинисто-песчаным алевролитом. Пески карбонатные полевошпатово-кварцевые, легкая фракция составляет 83,2—96,1%. Содержание кварца колеблется от 70 до 89, полевых шпатов от 4,2 до 20,4, карбонатов от 2,6 до 14,7%. В тяжелой фракции преоблада­ ют карбонаты (12,4—49,0), роговая обманка (5,2—23,4), гранат (2,0—9,8), циркон (3,4—14,5%)- Минеральный состав глин свиты был исследован термическим способом на шести образцах, отобран­ ных с глубины 29—79 м. Полученные термограммы (рис. 2) срав­ нимы с кривыми глин гидрослюдистого состава. Значительная ин­ тенсивность первого эндотермического эффекта может быть обус­ ловлена примесью гидрофильного минерала (монтмориллонита или бейделлита).

В хвалынское время западная и юго-западная части Приузбойских Каракумов были затоплены морем. Осадки морской раннехвалынской террасы залегают на 75 м выше современного уровня Каспийского моря. В основном они представляют собой переотложенные морем осадки каракумской свиты (Федорович, 1960).

Характеристика химического состава пород каракумской свиты в пределах западной части района для интервала глубин от 1,2 до 79 м от поверхности земли приводится по данным валового анали­ за 36 образцов штуфовых проб ]. При этом породы зоны аэрации

1 Глубина отбора проб показана на рисунках,

.37

охарактеризованы на всю мощность (36,3—39,5 м), а породы водо­ носного горизонта на глубину 40 м от зеркала грунтовых вод. Дан­ ные валового анализа пород зоны аэрации и водоносного горизон­ та приведены в табл. 2.

Из данных табл. 2 видно, что химический состав пород тесно связан с их литологическим составом; так, в мелких песках содер­ жание кремиекислоты 70—78%, а в глинах 47—50%. Количество окислов кальция, магния, полуторных окислов железа, а также влажность в воздушно-сухом состоянии и потери при прокалива­ нии в песках ниже, чем в глинах. Изменения химического состава

по глубине для одной и той же литологической разности не отме­ чаются.

Содержание солей в породах каракумской свиты, по данным ана­ лизов солянокислых вытяжек 28 образцов, непостоянно. В целом от­ мечается прямая зависимость между содержанием глинистых фрак­ ций и количеством солей в породе. Помимо этого имеются отличия в содержании солей в породах зоны аэрации и водоносного гори­ зонта. Состав солянокислых вытяжек одних и тех же литологиче­ ских разностей пород зоны аэрации и водоносного горизонта при­ веден в табл. 3.

Из табл. 3 видно, что в песках зоны аэрации и в песках водо­ носного горизонта содержание R 2 O 3 , Fe203 и S03 примерно одина­ ково. В алевритах зоны аэрации содержание этих окислов ниже, чем в алевритах водоносного горизонта. Еще большие различия от-

38

39

мечаются в содержании СаО и величине карбонатности: содержа­ ние которых и в песках и в алевритах зоны аэрации значительно (в 1,5—2 раза) больше, чем в этих же породах водоносного гори­ зонта; содержание АЬ03 и MgO в песках зоны аэрации несколько выше, чем в песках водоносного горизонта, а в алевритах — наобо­

рот.

Содержание ионов в водных вытяжках из пород каракумской свиты приведено в табл. 4. Распределение водорастворимых солей по разрезу в породах зоны аэрации и в породах водоносного гори­ зонта каракумской свиты западной части района показано на

Глубина птИШ фата, d

L-.'-jіо Li’iil» ЕЕЗ/? EE3« L-— U I-— I« 1— I/

Рис. 3 Состав водных вытяжек из пород в районе Ясханской линзы

а— скв. 2-г; б — скв. 7-г: в— скв. !7-г

/— песок. 2 — песок алеврито-глинистый, 3 — алеврит, 4 — глина, 5 — супесь, 6 — сугли­

нок 7 — гравийно-галечные отложения с песком, 8 — песчаник; концентрация ионов: 9 — гидрокарбоната, 10— карбоната, 11 — сульфата, 12 — хлора, 13 — кальция, 14 — маг­ ния, 15 — натрия, 16 — уровень грунтовых вод

рис. 3, из которого видно, что содержание солей в породах непосто­ янно. В песках верхней части зоны аэрации примерно до глубины 10—12 м содержание водорастворимых солей не превышает 1 — 1,5 мг-экв; преобладает анион НС03- , а среди катионов Na+ или Са2+. На глубине 21—26, 28,5 и 34 м в алевритах и глинах зоны аэрации концентрация ионов Na+, Cl- , SO42-, Са2+, НС03~ значи­ тельно увеличивается и общая сумма ионов достигает 11 мг-экв. В водных вытяжках из песков водоносного горизонта в интервале глу­ бин 36,3—65 м содержание ионов Cl~, Са2+, Mg2+, Na+ несколько ниже, чем в водных вытяжках из песков зоны аэрации. В водных вытяжках из песков водоносного горизонта на глубине 65—79 м

41

42

отмечается повышенное содержание ионов Na+ и С1~, достигающее 7 мг-экв. По-видимому, это связано с наличием здесь соленых грунтовых вод хлоридного натриевого состава.

Определения емкости поглощения оснований и состава погло­ щенных оснований пород каракумской свиты показали, что, как и следовало ожидать, наибольшую емкость поглощения имеют гли­ ны (табл. 5). При этом максимальной емкостью (до 13,75 мг-экв)

Т а б л и ц а 5

Результаты определения емкости поглощения оснований и состава поглощенных оснований (мг-экв на 100 г породы)

обладают глины зоны аэрации, тогда как емкость глинистых про­ слоев водоносного горизонта составляет 7,1.1—8,59 мг-экв. Емкость поглощения песков зоны аэрации 2,54—4,95, песков водоносного го­ ризонта до глубины 65 м равна 2,42—2,96 мг-экв.

Емкость поглощения песков в более глубокой части водоносно­ го горизонта увеличивается почти в два раза по сравнению с его верхней частью. Увеличение емкости поглощения обусловлено в основном ростом концентрации магния в 4 раза. Емкость поглоще­ ния глин на глубине 65_80 м также несколько выше, чем на глуби­ не менее 65 м, и вызвана главным образом ростом концентрации натрия и в меньшей степени кальция.

Содержание окиси кальция, магния и алюминия в солянокис­ лых вытяжках, а также карбонатность и емкость поглощения по­ род зоны аэрации выше, чем в соответствующих литологических разностях пород верхней части водоносного горизонта. В водных вытяжках из пород зоны аэрации содержание гидрокарбоната кальция и магния выше, чем в водных вытяжках из пород водонос­ ного горизонта. Это свидетельствует о том, что при постоянном воз­ действии грунтовых вод и атмосферы на породы верхней части во­ доносного горизонта между ними протекают физико-химические

43