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

рых даны в таблице 9, будут иметь формулы Cl'—M g" —Na" (А) и НСОз'—Na (Б).

Классификация Н. В. Тагеевой (1958) также определяет

«геохимические типы вод» осадочных пород, но в несколько ином варианте, чем у Г. Н. Каменского. В зависимости от химического состава и степени подвижности этих вод и ис­ ходя из значений некоторых геохимических коэффициентов

(rNa* :rCl'), (rNa’+rM g” ):гС1' и [rSO/'+rHCCV] :гС1' вы­ деляются четыре геохимических типа (табл. 17).

Таблица 17

Основные геохимические типы вод осадочных пород, по Н. В. Тагеевой

Каждый из перечисленных геохимических типов вод делится на три подтипа по величине минерализации вод: 1) слабоминерализованные воды с минерализацией меньше

10 г/л, 2) соленые воды с минерализацией 10—35 г/л и

3)рассольные воды с минерализацией более 35 г/л.

Врассматриваемой классификации сделана попытка соединить в одно целое генетические типы В. А. Сулина

71

(1946), выделенные по преобладанию и соотношениям ионов, и типы, выделенные Н. К. Игнатовичем (1945) по условиям водообмена подземных вод в пласте. Однако здесь, с одной стороны, в отличие от В. А. Сулина отсутствует самосто­ ятельный гидрокарбонатнонатриевый тип (он входит в со­ став сульфат-гидрокарбонатнонатриевого типа в качестве подтипа) и с другой — интерпретация типов вод в связи с условиями водообмена в пластах осадочных пород почти не обоснована.

Классификация С. А. Дурова (1948) основана на сочета­ нии ионных и солевых компонентов вод. Исходя из последо­ вательности (непрерывности) изменения ионного состава, выясняемой с помощью сдвоенной треугольной диаграммы, и нахождения гипотетических солей путем проектирования ионных точек на солевой квадрат (ом. ниже), автор получает 18 типов подземных вод. Затем, объединяя родственные типы (солевые компоненты) в более крупные группы, он выделяет пять классов вод, генетически связанных между собой.

I класс, типы 1, 2, 3 — простейшие (или начальные) во­

ды — «воды скупого растворения». В солевой состав их вхо­ дят почти исключительно гидрокарбонаты кальция и магния.

II класс, типы 4, 5, 6 — вторичные (минерализованные) воды, или «воды легкого растворения», образуемые из про­ стейших путем добавления легкорастворимых солей натрия и магния.

Следующие три класса — воды метаморфизованные.

III класс, типы 7—10 — сульфатные воды, образуемые из вторичных путем потери ими гидрокарбонатов при испа­ рении или под действием серной кислоты как продукта окисления пиритов.

IV класс, типы 11— 15 — хлоридные воды, получаемые из вторичных при потере ими гидрокарбонатов и сульфатов (гипса) при их концентрировании. При этом некоторая часть хлоридов натрия заменяется хлоридами кальция и магния.

V класс, типы 16—18 — содовые (щелочные) воды, полу­ чаемые из вторичных при потере ими только сульфатов (в основном в виде сульфатов кальция и отчасти магния).

Классы вод обозначены римскими цифрами (I—V), а типы вод — арабскими (1— 18). При такой системе обозначе­ ний, например, к хлоридным водам IV класса относятся типы от IV—11 до IV— 15.

Одним из серьезных недостатков классификации являет­ ся то, что гипотетические соли, служащие основанием для выделения типов вод, получены графическим комбинирова­ нием. Существование их. особенно в условиях слабоминера­

72

лизованных вод, для которых главным образом составлена настоящая схема, нельзя считать реальным. К тому же при. составлении солевых комбинаций относительная геохими­ ческая активность ионов кальция и магния принята в обрат­ ном порядке. Кроме того, в IV классе оказались объединен­ ными обширные группы вод, генетически совершенно раз­ ные (воды морского и океанического типа, соляных озер,, глубинных недр земли и др.).

Классификация В. М. Левченко (1948) по своей сущности и принципу построения входит в группу гидрохимических классификаций Сулина — Каменского — Тагеевой как один

Рис. 10. Круговая диаграмма — «гидрогеохимический цикл», по В. М. Левченко. Главные классы: 1 — первич­ ных вод (I, III и V ); 2 — метаморфизованных вод (П, IV и VI); 3 — промежуточные классы (1—7).

из ее вариантов. Она разработана с учетом способности: шести основных ионов образовывать соединения в порядкеих возрастающей растворимости (катионы — от кальция к: натрию и анионы — от гидрокарбонатов к хлоридам). Соот­ ношение этих основных ионов представляет 13 возможных вариантов, из которых 7 редко встречаются в природе (ког­

73:

да содержание того или иного катиона равно содержанию анионов). Оставшиеся шесть вариантов представляют шесть главных классов природных вод: I — гидрокарбонатные (содовые), II — гидрокарбонатно-сульфатные, III — гидро- карбонатно-хлоридные, IV — сульфатные, V — сульфатнохлоридные и VI — хлоридные (хлориднокальциевые). Они образуют замкнутую систему — «гидрогеохимический цикл» (рис. 10), в которой каждый класс является промежуточным

звеном между двумя соседними.

Рис. 11. Схема распределения анионного состава подземных вод в связи с изменением гидрогеоло­ гических условий их формирова­ ния, по В. М. Левченко. Гидро­ геологические структуры, по Н. К. Игнатовичу: I — раскры­ тые ; II — частично раскрытые;

III — закрытые.

А. Г. Бергман (1954) каждый из выделенных В. М. Лев­ ченко классов обозначил буквами: А (соответствует I клас­ су В. М. Левченко), Б (II класс), В (III класс), Г (IV класс),

Д(V класс) и Е (VI класс).

УВ. М. Левченко, как у Н. В. Тагеевой, делается попыт­ ка увязать выделенные гидрохимические классы с их дина­ микой в зависимости от геоструктурных условий формиро­ вания по схеме Н. К. Игнатовича (рис. 11).

Классификация Л. С. Балашова (1960) является наибо­

лее полной из указанных выше групп классификаций. Она названа им естественной классификацией, так как учиты­ вает помимо шести основных ионов и другие ионы, зани­ мающие в некоторых случаях преобладающее положение. При этом типы вод выделяются по анионам, подтипы — по катионам, а классы вод — по второстепенным ионам, опре­ деляемым соотношением основных. Устанавливаются«чистые» типы, когда содержание первенствующего аниона более 95 %, и смешанные, когда это условие не соблюдается.

Соответственно выделяются «чистые» и смешанные под­ типы. По этой классификации число типов, подтипов и классов неограниченное, поскольку неизвестные сегодня могут быть обнаружены в будущем. В начале 1970 г. было известно 8 «чистых» типов: СГ, SO/', НСОз', СОз", HSO/',

Е', Ж>з' и HSiXV (Карцев, 1972). В таблице 18 приведена

74

классификация вод «чистого» хлоридного типа (С]/ > ■95 %-экв).

В рассматриваемой классификации по сравнению с клас­ сификацией В. А. Сулина более четко, следовательно, гене­ тически более достоверно выделяются подтипы вод (эквива­ ленты типов В. А. Сулина). Так, если, по В. А. Сулину, все воды с коэффициентами N a ':C l'> l и СТ—Na‘:M g" > l, содержащие хлориды кальция от ничтожных (что может ■определяться иногда ошибками анализа) почти до 10 0 %,

Таблица 18

Естественная классификация подземных вод, по Л. С. Балашову (Ki — каждый из остальных катионов)

относятся к типу хлориднокальциевых, то, по Л. С. Бала­ шову, к «чистому» хлориднокальциевому подтипу относят­ ся лишь воды, где в составе хлоридного типа вод кальция содержится 95%-экв. При меньшем его значении образуется целая гамма разновидностей (классов) смешанных подтипов хлоридного типа, вплоть до «чистого» хлориднонатриевого.

В классификации М. 27. Елисеевой (1967) уточняются рамки выделения подтипов и классов хлоридного типа вод, по Л. С Балашову(1960), путем использования численных значений ряда гидрохимических коэффициентов:

75

Учет конкретных численных значений ряда характерных соотношений ионов позволил автору графически четко выде­ лить (см. ниже) гидрохимические типы, подтипы и классы, поэтому данная классификация является одним из графо­ аналитических вариантов классификации Л. С. Балашова.

Классификация М. Г. Валяшко разработана на основе классификационных схем Н. С. Курникова (1917) примени­ тельно к соляным озерам (1935, 1952), а затем (1958) к при­ родным водам вообще. Исходя из определенных характер­ ных соотношений между ионами в ней выделено три типа вод: карбонатный, сульфатный и хлоридный (табл. 19).

Таблица 19

Типы вод и характерные коэффициенты, по М. Г. Валяшко

Коэффициенты

Тип и подтип вод

в котором присутствуют все главные анионы (СУ, S 04", НСОзО, а из катионов подвижным является только натрий

(вследствие низкой растворимости карбонатов и сульфатов

в котором содержатся два главных аниона (СУ и SO/'), а из катионов подвижным помимо натрия становится еще и магний. В небольшом количестве может присутствовать кальций (ввиду низкой растворимости его сульфатных со­ лей). Специфическими компонентами солевого состава вод служат сульфаты натрия, сульфаты и хлориды магния.

76