Файл: Геохимия и гидрохимия природных вод Восточной Сибири [сборник статей]..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.10.2024
Просмотров: 140
Скачиваний: 0
л и т река Вахш 60, Голодная отель 12, дельта реки Кашка-Дарья
s -a fiа}..
IP еВйза с этим наиболее интересным является сравнение с фруктовыми водами Кулундинской степи ввиду того, что эта тер ритория в геохимическом и биогеографнческом отношениях имеет некоторые общие черты с Юго-Восточным Забайкальем. По опубли кованным материалам f 2,10,16,20j , наш вычислено среднее эначеяае й'О&Фяошенйя Са’ 'A5g*’ (мг-экв) для вод Кулундинской сте-
Ше минерализацией до 5 г /л , которое оказалось равным 0,80 . Йботйетствующая величина для грунтовых вод котлован озер
Й’в^Весточйого Забайкалья равна 0,57 (табл .З ), Для вод карбоЯаТЙйГО типа (по классификации БНШГ) о минерализацией до I г /л Кулуйдинекой степи и Юго-Восточного Забайкалья величины соотно-
itfeta С а " Л ^ * ' соответственно равны |
1,15 |
и 0,74, |
|
. |
Таким образом, химический состав |
грунтовых вод Кго-Восточ- |
|
нбго Забайкалья значительно отличается от состава вод других |
|||
Территорий, при этом весьма показательным |
является соотношение |
||
6 |
в " /м 2 , \ |
|
|
|
А.П. Виноградов [ б ] подчеркивает, |
что |
" . . . геохимических |
йроцеосов, нарушающих некоторые численные отношения в породах, ййяералах, в природных растворах для этих пар элементов (со- 6’аДних в ряду или в группе Менделеевской системы) значительно Меньше, чем для любой другой произвольно выбранной пары" (стр. 11)’. Зто высказывание позволяет предполагать наличие процес сов,которые изменяют численные значения соотношения Са**Д1§**, Как было показано, соотношение Са**/!^*' для грунтовых вод ЮгоВосточного Забайкалья значительно нарушено по сравнению со мно гими главными областями ооленакопленяя.Следовательно, существу
ют процессы, |
вызывающие его изменение. Таким процессом для |
|||
оЛйОомйнерализованных вод |
не может быть постоянный процесс ме- |
|||
Фйморфизации [ l I , 2 fo ], |
при |
котором |
происходит удаление кальция |
|
Из раотаора, |
так как |
он протекает |
главным образом я концентри |
рованных озерных растворах.
Кроме отмеченных оообенноотей химического состава грунтовых Вод - низкой минерализации и преобладания магния над кальцием - характерно малое содержание кальция й магния, преобладание солей натрий, йоныиеаав минерализации в основном за счет гидрокарбона та л сульфата натрия, невысокая концентрация хлоридов.Заслужи вает внимания тот факт, что малые количества содей кальция.
Ф50
Г а д л а д а з Средние значения соотношений Са*'/Mg’ ' для грунтовых вод различных
минерализаций и типов Кулундинской степи и Юго-Зосточного Забайкалья
Место отбора |
____________________ Значения отаостензй Са" /f r y |
* |
||
пробы |
Млверализа- |
Минерализа- |
'______Минерализация, |
0-1 |
|
ция, 0 -1 ,г/л |
ция. 0-5г/д |
Касбонат- Суль^атно-нзт- |
|
|
|
|
яый тип СЯ23ЫЙ тип |
г /д
Сульфатно-маг ниевый тш
Кулундинская степь |
1,10 |
0,60 |
1,15 . |
1,03 |
1,08 |
Юго-Восточнее За |
0,С4 |
0,57. |
0,74 |
0,47 |
0,58 |
байкалье |
|
|
|
|
|
продет*вленных гидрокарбонатами, ив соответствуют содержанию CaCO/j я а почвах, которое на низменных участках и прио зерных равнинах достигает 25%, причем большая часть карбонатов приходится на СаСОд.
Указанные особенности химического состава грунтовых вод определяются процессами, протекающими при низких температурах. Нулевая и отрицательная температуры в почвах объясняются ши роким распространением многомерзлотных грунтов, а также глубо ким сезонным промерзанием их,обусловленным почти полным отсут ствием снежного покрова. Процессы преобразования химического состава вод, протекающие пре нулевых и отрицательных температурах, выделяются нами в особую группу процессов криогенной метаморфизации природных вод.
Сущность процессов криогенной метаморфизации сводится к сле дующему: на границе талой почвы и мерзлой толщи в пределах слоя 5-10 см нулевые температуры переходят в отрицательные и положительные, с чем связаны разовые превращенияводы f l 2 j ; переход воды в твердую фазу и обратно приводит к нарушению солевых равновесий, в результате которых наблюдаются существен ные изменения химического состава (табл.4 ); процессы криоген ной метаморфизации сопровождайся понижением минерализация во ды и изменением соотношения Cs'VM ^'*. Вследствие этого проис ходят изменение соотношения всех главнейших ионов, уменьшение содержания гидрокарбонатов щелочных земель, относительное уве личение содержания двууглекислой соды, понижение концентрации водородных ионов. Снижение концентрации годрокарб.нвтов каль ция и магния объясняется выпадением в твердую фазу СаССЦ £*15, 23J, и нвеквегонита MtjCQg* ЗН^О. Обратный переход этих соеди нений в жидкую фазу протекает очень медленно, поэтому оттаяввий раствор имеет меньшую концентрацию солей.
Другим важным обстоятельством при формировании состава вод являются носткриогенные процессы. Показано [V ], что при отта ивании различных водно-солевых систем, подвергнутых заморажи ванию, в первые порции раствора попадает большая часть солей, в последующих же порциях содержание солей быстро уменьшается. Очевидно, при оттаивании почвы происходят аналогичные процессы. В начале оттаивания надаерэлотные воды находятся близко от по
верхности и концентрация их больше.Этим они способствуют сильном]
152
Т а б л а ц а 4
Изменение состава растворов вследствие замережевания
|
.MbHHIMHHHHMmimmi*, |
o il . |
I—- ..... I... , I.1 I. |
■- - ......... . |
— ........ . |
... . ..,.1 .... |
||||||
|
|
йояяий состав, |
мг-акв/д |
|
|
|
Сумка |
Са/Mg |
рВ |
|||
Условия опыта |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
- ВОНОВ,t |
|
|
Кэ* |
Г |
Са** |
|
О |
BOOT |
so £ “ |
с г |
мг/л |
|
|
||
|
МГ |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
Исходный раствор. |
13,26 |
0,09 |
4,25 |
1,50 |
- |
|
10,41 |
7,25 |
1,44 |
1446,1 |
2,33 |
- |
Замораживание ври |
13,25 |
0,09 |
0,98 |
|
0,19 |
|
6,62 |
|
1,44 |
} 1 50,9 |
0,84 |
** |
-10°, сттаявэаее |
1,15 |
|
7,ав |
|||||||||
при +3° |
10,70 |
0,С2 |
0,32 |
|
|
|
|
2,33 |
0,78 |
1039,1 |
0,62 |
8,55 |
Исходный раствор |
1,47 |
0,72 |
|
9,28 |
||||||||
Заыораиввание ври |
|
|
|
|
|
|
9,02 |
2,33 |
0,78 |
996,1 |
0,56 |
8,60 |
-5 е , оттаивание |
10,70 |
0,02 |
0,82 |
1,47 |
0,88 |
|
||||||
При +2° |
|
0,01 |
4,94 |
3,46 |
|
|
11,20 |
0,79 |
0,38 |
S.S73 |
1,43 |
7,30 |
Исходный раствор |
. 3,96 |
ш |
|
|||||||||
Замораживание при |
|
|
2,84 |
3.46 |
0,50 |
|
.8,60 |
0,79 |
0,38 |
781,5 |
0,82 |
8,10 |
-5е , оттаивание |
3,96 |
0,01 |
|
|||||||||
при +2° |
|
|
3,96 |
1,08 |
W. |
|
6,30 |
0,11 |
0,25 |
528,0 |
3,62 |
7,35 |
Исходный раствор |
1,59 |
0,01 |
|
|||||||||
Замораживание ври |
|
|
1,39 |
1,05 |
|
|
'3,70 |
0,11 |
0,25 |
317,7 |
1,32 |
7,90 |
-5 ° у оттаивание |
1,59 |
0,01 |
|
|
||||||||
при +I0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
засолению почв (до 2-3%). Последующее оттаивание приводят к понижений глубины залегания я образованию маломинерелязовациях вод. Это подтверадеетоя там, что содержание оолай в водах более глубоких горизонтов одного разреза меньше, чем в более верхних. Образование воды здесь воецоло зависит от таяния мерзлого слоя грунтов, в соответствии о зтим наблюдается изыенение общей минерализации, концентрации каждой соли в от дельности, соотношения Ca"/Mrj.*"*
Другой стороной этого процесса является гак как качествен ная, так и количественная дифференциация солей в профиле почв. Наши исследования по замораживанию систем
NaHC03 - MtjS04 - Н20, CaS04 - NаС£ - 11^0
подтвердили результаты цитируемой выше работы.Некоторые данные наших экспериментов, показанные в таблице 5, иллюстрируют ха рактер изменения концентрации оттаявшего раствора.
Течение процессов криогенной метаморфизации развивается в различных направлениях. Своеобразно происходит изменение со- * става почвенных растворов и грунтовых вод во время сезонного
промерзания почв. Постепенное |
вымораживание почвенных й грун |
||||
товых |
вод приводит к |
образованию более концентрированных |
|||
раотворов. Некоторая часть солей переходит |
в твердую фазу |
||||
(табл.6). Формирование таких вод сопровождается очень силь |
|||||
ным преобразованием ионного и солевого ооотава, изменением |
|||||
соотношения Оа* |
. |
|
|
|
|
Не территории |
Юго-Воотопного Забайкалья |
не встречаются |
|||
грунтовые воды с |
высокой минерализацией, Это объясняется тем, |
||||
что они в течение ними успевают достичь озерных водоемов в |
|||||
результате подземного |
стока, |
йоеможен и другой путь миграции |
|||
таких |
раотворов |
[0 ,9 ]. |
Под влиянием динамических сил, возни |
||
кающих при аямернаиии воды, они вдтесняютол |
на поверхность, |
||||
где образуют лед |
и ооли. Весной при постепенном оттаивании |
деятельного слоя ооли остаются или растворяются и уносятся поверхностными водами. При рассмотрении возможных путей мигра ции таких раотворов, очевидно, нельзя исключать ни один из ука занных случаев.
В тесной овязи о образованием концентрированных растворов находятся и имеют большое значение криогенные явления, наблю дающиеся в почвах при промерзании,в результате которых проио-
154