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

2. По величине pH: а) сильнокислые и кислые (pH < 5,5), б) слабокислые (5,5—6,8), в) нейтральные (6,8—7,2), г) слабо­ щелочные (7,2—8,5) и д) щелочные (более 8,5).

По этой классификации воды Александровско-Ермолов- ского источника в Пятигорске — горячие углекислые слабо­ сульфатные слабокислые хлоридно-гидрокарбонатно-суль- фатные натриево-кальциевые с минерализацией 4,5 г/л.

Классификация А. М. Овчинникова (1947) разработана применительно к минеральным водам, где наряду с ионным составом учтен и газовый (табл. 20). В ней все минеральные воды по преобладающим ионам подразделяются на три груп­ пы : I — гидрокарбонатные, II — сульфатные и III — хлоридные. В каждой группе, в свою очередь, с учетом преобладаю­ щих катионов и газового состава вод (воздушного, биохими­ ческого и метаморфического генезиса) выделяются по три основных типа с тремя разновидностями вод.

Гидрогеохимическая система природных вод А. М. Овчин­ никова предложена в 1954 г. как основа для классификации подземных вод, в том числе минеральных. Она построена на сочетании принципов выделения природных обстановок фор­ мирования вод по составу газов и преобладающих компонен­ тов (главных ионов). Автор различает три обстановки форми­ рования вод.

1. О к и с л и т е л ь н а я , в которой интенсивно протекают процессы выщелачивания, характеризуется присутствием га­ зов N2, Ог, СОг и др. (воды поверхностных водоемов и неглу­

бокие подземные). Эта обстановка может глубоко (до 1000 м и более) проникать на отдельные участки артезианских бас­ сейнов.

2. В о с с т а н о в и т е л ь н а я , в которой кислород уже от­ сутствует и появляются газы биохимического происхожде­ ния: СН4 , H2S, биогенный N2 и СОг (глубокие воды, в том

числе азотные).

3. М е т а м о р ф и ч е с к а я , где подземные воды (в основ­ ном областей молодого вулканизма и глубинные) насыщены и перенасыщены СОг, образующейся при термометаморфизме пород.

В каждой обстановке формирования по преобладающим компонентам (для целей классификации объединены попар­

этом большинство подземных вод в той или иной мере явля­ ются производными от двух главных групп вод — контйнентного выщелачивания и концентрирования и метаморфизации, для которых могут быть использованы соотношения

двух главнейших ионов: - гС~ < 1 . Эти соотношения позво-

ляют установить появление в подземных водах гидрокарбо­ натов и сульфатов натрия, а также хлоридов магния и каль­ ция.

Удобной основой установления гидрогеохимической си­ стемы и составления классификации вод служит график, предложенный А. М. Овчинниковым (см. ниже), где наряду с указанными природными обстановками формирования, классами и группами вод, выделены подгруппы. Всего уста­ навливается 24 вида, охватывающих все основные природ­ ные воды.

Классификации по совокупности различных равноценных по значимости факторов

Сейчас, как никогда ранее, подтверждается обоснован­ ность представлений В. И. Вернадского о природных, в част­ ности подземных, водах как о единой физико-химической равновесной системе, главными составляющими которой яв­ ляются ионы, гидратные комплексы, растворенные газы и живое вещество. С этой точки зрения все ранее рассмотрен­ ные классификации являются частными, отражающими с той или иной полнотой отдельные показатели из названных. Они, безусловно, сохранят свое научное и практическое зна­ чение и впредь, но наряду с ними, как справедливо отметили М. С. Гуревич и Н. И. Толстихин (1961), необходима такая классификационная схема, которая охватывала бы все глав­ ные параметры состава вод в их естественном единстве. К этой категории принадлежит «Схема химической классифи­ кации подземных вод» указанных авторов, предложенная в порядке обсуждения в 1961 г. К ней же относится и проспект классификации химического состава природных вод, реко­ мендованный В. И. Вернадским (1929, 1933 — 1936).

Классификация природных вод, по В. И. Вернадскому. В

ных). вод. Самая крупная таксономическая единица их под­ разделения — г р у п п а — по существу, касается минералов земли вообще, среди которых земная вода выделяется как одна из их групп. Поэтому-применительно к водам первой крупной единицей будет подгруппа.

По фазовым состояниям вод выделяются п о д г р у п п ы : а) газообразные (пары воды), б) жидкие (растворы) и в) твер­ дые (льды). Каждая подгруппа по концентрации ионов и мо­ лекул делится на три основных к л а с с а : а) пресные воды (с концентрацией до 0,1% по весу), б) соленые воды (0,1— 5 %) и в) рассольные воды (более 5 %). Каждый из этих клас­

86

сов делится на п о д к л а с с ы по наличию растворенных в воде газов: а) азотных, б) углекислых, в) сероводородных, г) метановых и д) водородных. В классификации не учтена кон­ центрация газов, очевидно, из-за того, что количество газов, растворенных в подземных водах, остается постоянным и из­ меняется в сравнительно узких пределах (3—5)-10-3% по ве­ су воды). Но дальнейшее изучение не подтвердило этого пред­ положения и показало, что концентрация растворенных га­ зов в водах изменяется в более широких пределах (от п • 10_3 до n-10-1% по весу воды) и не остается постоянной.

Воды каждого из приведенных выше подразделений, в свою очередь, делятся на ц а р с т в а : а) наземные (поверх­ ностные), б) подземные и в) глубинные. Разновидности этих типов (царств) вод образуют п о д ц а р с т в а , или с е м е й с т ­ ва. Последние выявляются на основании формы нахождения природных вод: семейства озерных, болотных, речных, пла­ стовых, минеральных источников и т. п.

Семейства вод делятся на в и д ы (или подсемейства), а последние — на п о д в и д ы (разновидности) вод. Виды опре­ деляются преобладающими (не менее 5 % всего солевого остатка) в воде атомами, за исключением О и Н, в порядке

указанных таксономических единиц, как легко можно за­ метить, лишь классы, подклассы, виды и разновидности от­

143 семейств и 531 минерального вида (Вернадский, 1960). Им же дана несколько упрощенная и неполная схема классификации (табл. 21), в которой ряд подразделений, ре­ комендованных автором, не приведен.

Таблица 21

Классификация природных вод, по В. И. Вернадскому П е р в а я п о д г р у п п а . Т в е р д ы е ф а з ы в о д ы -

Класс I. Пресные формы твердой воды

Царство I. Поверхностные твердые воды Царство II. Подземные льды

Класс II. Соленые разности твердых фаз воды

Класс III. Царство ГП. Поверхностные льды Рассольные разности льдов Царство IV. Поверхностные льды

В т о р а я п о д г р у п п а . Г а з о о б р а з н ы е ф а з ы п р и р о д н ы х

вод

Класс IV. Пресные формы газообразных вод Царство V. Наземные пары.

87