Файл: Сыдыков, Ж. С. Гидрохимические классификации и графики.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 76

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ной природной обстановки их распространения, что объеди­ няет воды различных семейств и подсемейств) в единые ге­ нетические типы, классы, группы и подгруппы вод.

Исходными моментами гидрохимической части класси­ фикации служат следующие два положения:

1.Химический состав вод определяется условиями их формирования в той или иной конкретной природной обста­ новке.

2.На земном шаре выделяются три основные природные обстановки формирования химического состава вод: морская (включая океаническую), континентальная и глубинная. Каждой обстановке соответствует определенный гидрохими­

ческий (генетический) ти п п р и р о д н ы х вод, в химиче­ ском (солевом) составе которых обнаруживаются определен­ ные специфические (характерные для каждой обстановки) компоненты.

Специфическим компонентом солевого состава морских вод является хлорид магния, самый распространенный из всех солей морского комплекса и продолжительно удержи­ вающийся в растворе. Поэтому этот тип вод В. А. Сулин на­ зывает хлоридномагниевым. В континентальной обстановке формирования подземных вод в их солевом составе в зависи­ мости от характера залегания и выщелачивания водовмеща­ ющей среды присутствуют специфические компоненты: суль­ фаты и гидрокарбонаты натрия, образующие сульфатнонат­ риевый и гидрокарбонатнонатриевый типы вод. Наконец, глубинная обстановка характеризуется присутствием в водах хлоридов кальция, которые в этих условиях наиболее рас­ творимые и устойчивые при всех значениях минерализации воды. Этот тип вод назван автором хлориднокальциевым.

Для отнесения воды к тому или иному типу В. А. Сулин рекомендует пользоваться процент-эквивалентной формой выражения анализов, определяя по ним величину трех основ­ ных коэффициентов, названных им генетическими (посколь­ ку они отражают генетические типы вод, образующиеся в определенных природных обстановках):

rNa-

_

rNa-—rCl' .

rC l'-rN a-

гСГ

rS04"

rMg"

При помощи этих коэффициентов выделяются четыре ге­ нетических типа вод (табл. 15).

Каждый из типов по преобладающему аниону делится на г р у п п ы : хлоридную, сульфатную и гидрокарбонатную (общее число групп 12, но в природе присутствуют не все). В

свою очередь, каждая группа вод по преобладающему катио-'


ну делится на п о д г р у п п ы : кальциевую, магниевую и нат­ риевую. Наконец, подгруппы делятся по величине свойств (или характеристик), по Ч. Пальмеру, на к л а с с ы . Как от­ мечалось выше, в водах сульфатнонатриевого, хлоридномагниевого и хлориднокальциевого типов по преобладанию опре­ деленных характеристик (А или S) выделяются классы А2, S2, Si и S3 (редко). В водах гидрокарбонатнонатриевого ти­ па — А2, A i , S i и А3 (редко).

 

 

 

Таблица 15

Коэффициенты, характерные для генетических типов

подземных вод, по В. А. Сулину

 

Тип вод

rNa'

rN a —rCl'

rCl'—rNa-

т-СГ

rSO"4

rMg"

 

Сульфатнонатриевый

> 1

<1

_

Гидрокарб онатнонатрие-

> 1

> 1 ■

<1

вый

 

 

Хлоридномагниевый

< 1

 

 

 

Хлориднокальциевый

< 1

> 1

 

В результате получается довольно дробная и сложная классификация (табл. 16). Достоинство ее заключается в де­ тальности и к тому же она в значительной мере позволяет,

исходя из состава воды, определять природную обстановку ее формирования, т. е. генезис. Однако выделение типов вод, названных генетическими, нередко бывает формальным: до­ статочно малейшего изменения отношения rNa':rCl'(no раз­ ным причинам), чтобы вода стала относиться уже к иной «обстановке» существования (к морской вместо континенталь­ ной или наоборот). К недостаткам классификации относится и условность правила комбинирования ионов, лежащего в основе выделения типов. Этот элемент условности сказыва­ ется и в названии вод по тем солям, наличие которых явля­ ется характерным и обязательным для данного типа, напри­ мер, отношение rNa'—rCl/ :rSO//4> l , характеризующее на­

личие в составе вод гидрокарбонатов натрия. Между тем реальность специфических солей в водах сомнительна, а для слабоминерализованных вод даже исключается (см. выше). Недостаток классификации состоит также и в отсутствии вод переходных и смешанных групп и подгрупп.

Классификация Г. Н. Каменского (1958) предназначена для выделения гидрохимических типов подземных вод, исхо­ дя из соотношений анионов и катионов, образующих гипоте­ тические соли в порядке их химической активности. В связи с этим по своей емкости охватываемых при систематизации

68


Классификация природных вод,

 

Таблица 16

по В. А. Сулину

 

 

Тип вод

 

Группа вод

Сульфатно-

Гидрокар-

Хлоридно-

Хлориднокаль-

 

-натриевый

бонатно-

магниевый

циевый

 

 

натриевый

 

 

Гидрокар-

Класс А2

1. Класс А2

Класс А2

Класс А2

бонатные Подгруппы:

Подгруппы:

Подгруппы:

Подгруппы:

 

кальцие-

кальциевые

кальциевые

кальциевые

 

вые

магниевые

магниевые

магниевые

 

магние-

натриевые

 

 

 

вые

2. Класс Ах

 

 

 

 

Подгруппа

 

 

 

 

натриевая

 

 

 

 

3. Класс А3

 

 

 

 

Подгруппа

 

 

 

 

натриевая

 

 

Сульфатные Класс S2

Класс Sj

Класс S2

Класс S2

 

Подгруппы:

Подгруппа:

Подгруппы:

Подгруппы:

 

кальцие-

натриевая

кальциевые

кальциевые

 

вые

 

магниевые

магниевые

 

магние-

 

Класс Sx

Класс Si

 

вые

 

Подгруппы:

Подгруппы:

 

Класс S[

 

кальциевые

кальциевые

 

Подгруппы:

 

магниевые

магниевые

 

кальцие­

 

 

 

 

вые

 

 

 

 

магние­

 

 

 

 

вые

 

 

 

 

натрие­

 

 

 

 

вые

 

 

 

Хлоридные

Класс S2

Класс Si

Класс Si

Класс Si

 

Подгруппы:

Подгруппа

Подгруппы:

Подгруппы:

 

кальцие-

натриевая

кальциевые

кальциевые

 

вые

 

магниевые

магниевые

 

магние-

 

натриевые

натриевые

 

вые

 

Класс S»

Класс Si

 

натрие-

 

Подгруппы:

Подгруппы:

 

вые

 

кальциевые

кальциевые

 

 

 

магниевые

магниевые

химического состава вод показателей она значительно уже классификации В. А. Сулина. Здесь Г. Н. Каменский, коли­ чественно сопоставляя соотношения анионов и катионов (в порядке их активности), выделяет пять основных трупп (гид­ рохимических типов) вод, отличающихся различными соче­ таниями солей.

Г р у п п а I: rN a^rC r+rSO '^ . В этих условиях в со­ ставе водного раствора образуются следующие основные со-

69


ли: NaCl(l), Na2S04{2), NaHC03(3), Mg(HC03)2(4) и Ca{HC03)2(5).

Г р у п п а II: ?-Cr<;rNa'<:rCr + rS0 "4. В составе подзем­

ных вод образуются две подгруппы солей: А — в составе вод помимо солей, указанных выше под номерами 1, 2, 4, и 5, присутствует MgSO"4 (6); Б — в составе вод помимо солей 1, 2, 5 и 6 присутствует GaSO" 4 (7).

Г р у п п а III: rN a'<rC r<rN a'+ 7'Mg". Здесь также вы­

деляются две подгруппы: А — в составе вод кроме солей 1,

5, 6 и 7 участвует MgCl2 (8); Б — в составе вод содержатся

соли 1, 4, 5, 6

и 8.

химическом составе

Г р у п п а

IV:

7’Na'+rMg"<rCl. В

вод помимо солей 1, 5, 7 и 8 присутствует СаС1г (9).

Г р у п п а

V:

rNa' + rMg'' + rCa"<rCr + rSO"4. В составе

подземных вод кроме указанных выше

солей образуются

сульфаты тяжелых металлов и свободная серная кислота. Каждая из выделенных групп (типов) отличается содер­

жанием характерных солей, специфичных для данной груп­ пы (типа). Такими солями для группы I являются гидрокар­ бонаты натрия, для группы II — сульфаты натрия, для груп­ пы III — хлориды магния вместе с сульфатами магния, для группы IV — хлориды кальция и магния и для группы V — сульфаты тяжелых металлов и свободная серная кислота.

Первые четыре группы (типа) вод были выделены ранее В. А. Сулиным (1946) соответственно под наименованиями гидрокарбонатнонатриевого, сульфатнонатриевого, хлоридномагниевого и хлориднокальциевого типов. Эти же подраз­ деления, но в несколько иной формулировке применены и в классификации О. А. Алекина (1946), в которой выделена также группа V кислых вод.

В наименовании химического состава вод Г. Н. Камен­ ский предлагает: а) если ионы указанных специфических солей являются преобладающими, а содержание других ионов незначительно (менее 25%), то последние не упомина­ ются, и наименование типов вод дается по названию этих солей: 1) гидрокарбонат-натриевый (НСО'з—Na'), 2) суль-

фат-натриевый (SO"4—Na'), 3) хлорид-магниевый (СГ—Mg'.'),

4) хлорид-кальциевый (СГ—Са") и 5) сульфат-железистый

(SO"4—Fe, Си) и т. д .; 6) если содержания других ионов

значительны, то эти ионы ставятся по краям наименования (анионы в начале и катионы в конце): СГ—НС13'—Na',

SO"4—Na'—Са", СГ—Mg"—Na', SO"4—СГ—Mg".—Ca",

СГ—Ca"—Na' и т. д .; в) ионы, составляющие специфические соли, сохраняются в обозначении типов вод даже при их малом содержании. Например, воды А и Б, анализы кото­

70