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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 53

Скачиваний: 0

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

основных критериев еще и солевую форму выражения анали­ зов или характерных соотношений, указывающих на наличие тех или иных специфических в данной обстановке солей. Эта идея была использована еще в первых работах Н. С. Курни­ кова (1896—1897) по изучению условий образования и хими­ ческого состава вод солевых озер, а позже его последователя­ ми (Кротов, 1930; Валяшко, 1935, 1952, 1958; Эпштейн, 1939; Левченко, 1948; Бергман, 1954 и др.).

Ионный и солевой принцип применительно к минераль­ ным водам был использован Н. С. Звоницким (1931) при пост­ роении классификации, в которой в соответствии с принятым' принципом наряду с названием вод по основным ионам были сохранены и традиционные названия по гипотетическим со­ лям (соленые, горькие, гипсовые, глауберовые и др.). Но в наиболее стройной форме этот принцип был заложен в клас­ сификациях В. А. Сулина (1946) и О. А. Алекина (1946), раз­ работанных одновременно и получивших широкую популяр­ ность среди гидрогеологов. Подробное изложение этих клас­ сификаций будет дано ниже. Здесь лишь отметим, что их различные вариации в дальнейшем освещались в трудах ря­ да исследователей (Тагеева, 1955, 1962; Каменский, 1958;

Посохов, 1961, 1965; Сыдыков, 1964, 1966 и др.).

К особой группе принадлежат гидрохимические класси­ фикации, используемые для оценки лечебных свойств под­ земных минеральных вод, в которых помимо их ионного или солевого состава учитываются бальнеологически ценные эле­ менты и соединения. К этой группе в наиболее обоснованной форме относится получившая широкую известность в СССР' классификация В. А. Александрова (1932), несколько изме­ ненная и дополненная впоследствии (Александров, 1956). В ней кроме пяти классов вод, различающихся по ионному сос­ таву, минеральные воды разделены по особым качествам в зависимости от наличия активно действующих на организм человека микроэлементов (железистые, мышьяковистые, йо­ до-бромные, кремнистые и с другими активными ионами). В настоящее время для типизации лечебных минеральных вод в СССР принята более совершенная классификация В. В. Иванова и Г. А. Невраева (1964).

Подобные классификации, но разные по принципу по­ строения существуют в Западной Европе и США. Среди них наиболее часто применяется классификация Е. Гинца и Л. Грюнхута, приведенная в работе Р. Кампе (1937). В 1956 г. появилась новая французская классификация лечебных ми­ неральных вод (по Г. Жиро и И. Вер), а несколько позже (1963 г.) — чехословацкая классификация О. Хыне.

9;



Генетическая особенность природных вод вообще и под­ земных в частности наиболее наглядно может быть представ­

лена в классификациях, где наряду с ионно-солевым

соста­

вом и отдельными специфическими растворенными

компо­

нентами учитывается газовый состав вод, как растворенных, так и свободно выделяющихся. Научно обоснованная гидрохимическая классификация такого типа составлена В. И. Вернадским в 1929 г., которая затем была несколько ви­ доизменена и дополнена в его капитальной сводке «История минералов земной коры, т. II. История природных вод» (1933—1936). Здесь на фоне атомно-весовой классификации химического состава различных классов природных вод (пресных, соленых и рассольных), различающихся по кон­ центрации растворенных компонентов, но связанных с еди­ ной формой их нахождения в природе (семейства речных, озерных, морских, грунтовых, пластовых, глубинных и дру­ гих вод), выделяются подклассы вод по газовым компонен­ там (кислородные, углекислые, азотные, метановые, серово­ дородные и водородные).

Правда, состав растворенных газов и раньше учитывался при построении классификаций минеральных вод (в частно­ сти, В. С. Садыковым в 1916 г. и др.). Но впоследствии этот компонент стал обязательным во всех классификациях мине­ ральных вод (Александров, 1932, 1956; Иванов и Невраев, 1964 и др.). Применительно к подземным водам он был ис­ пользован в классификации А. М. Овчинникова (1954), наз­ ванной им «гидрогеохимической системой природных вод». В ней основное классификационное значение придается газо­ вому составу, но учитывается также ионно-солевой состав вод, и на этой основе выделяются 24 класса с газами, образо­ вавшимися в окислительной, восстановительной и метамор- ■фической обстановках. Гидрохимическая классификация, ос­ нованная на этих же принципах, предложена позже М. С. Гу­ ревичем и Н. И. Толтихиным (1961).

К указанной группе примыкают появляющиеся лишь в последние годы гидрохимические классификации, в которых помимо растворенных в воде химических и солевых компо­ нентов учитывается изотопный состав солей воды и ее состав­ ляющих элементов — водорода и кислорода. Отдельные фрагменты их приведены в СССР в работах А. С. Уклонского (1965), А. Е. Бабинца (1967), А. Н. Султанходжаева (1967, 1972) и др., а за границей — Д. Е. Уайта (1957), Д. Е. Уайта и Г. А. Воринга (1963) и др. Из последних наибольшей пол­ нотой отличаются предварительные критерии генетической гидрохимической классификации с учетом изотопного соста­ ва и температуры вод, обобщенные в книге С. Дэвиса и Р. де

10


 

 

 

 

Таблица 1

 

Предварительные критерии классификации основных типов подземных

вод

Тип воды

 

Химический состав

Изотопный состав

Температура

Метеорная

Зависит от состава поверхностных

Такой же или близкий к составу

От низкой до уме­

 

зод и подстилающих пород

поверхностных вод

ренной

Морская

Очень

близка по составу к воде

Такой же или близкий к составу

От низкой до уме­

 

океана; может содержать Са боль-

океанической воды

ренной

 

ше, чем

океаническая вода

 

 

Погребенная (хлоридного типа)

Метаморфическая

Обогащена J, В, Si02, связанным

Соотношение Н2/Н' такое же или

От умеренной до

Na, Са; с низким содержанием

SO4 меньше, чем в океанической

воде;

несколько повышен­

и Mg по сравнению

с океанической 0 |8/0 'с больше,

чем в океанической

ной

водой

 

 

воде

 

 

 

 

Мало изучен. Высокое содержание

Мало изучен.

Соотношение

Н21

От умеренной до

связанного С02 и В,

низкая

кон­ такое же или меньше,

чем в океани­

повышенной

центрация С1 по сравнению с океа­

ческой воде; 0 ,8/0

больше,

чем в

 

нической водой. Умеренно высокое океанической воде

 

 

 

содержание J

 

 

 

 

 

 

 

Магматическая (вул­

Относительно высокое содержание

Мало

изучен. Соотношение

Н2/Н'

Высокая

каническая натрие-

Li, F, Si02, В, S,

С02.

Низкая кон­

меньше,

чем в океанической

воде;

 

во-хлоридного типа) центрация J, Вг,

Са,

Mg и связан­

O'VO"3 больше, чем в океанической

 

 

ного Na

 

 

воде

 

 

 


Уиста (1966), переведенной на русский язык

в

1970 г~

(табл. 1).

 

 

 

Каждой классификации соответствует определенный тип:

графических изображений химического состава

подземных

вод, предложенных авторами классификаций

или

другими

исследователями. Гидрохимические графики,

так же как и

сами классификации, усложнялись со временем: если перво­ начальные зачастую представляли собой разномасштабные линии или прямоугольники, то новые включают сочетании различных геометрических фигур, о чем подробнее будет из­ ложено ниже.

ФОРМЫ ВЫРАЖЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ АНАЛИЗОВ ВОД

Результаты химических анализов вод могут быть пред­ ставлены в разных формах, которые в дальнейшем служат основой построения гидрохимических классификаций. По ме­ ре развития идей и методов изучения химизма природных Вод и принципов их типизации совершенствовались и формы выражения химического состава вод. До настоящего времени были предложены следующие формы выражения состава вод: 1) солевая, 2) окисно-ангидридная, 3) атомная, 4) по от­ ношению к весу или объему воды, 5) ионная, 6) эквивалент­ ная, 7) молекулярная и 8) комбинирования отдельных ионов

в группы.

Солевая форма выражения состава вод широко применя­ лась в прошлом, а в настоящее время используется отдельны­ ми исследователями при систематизации химического соста­ ва подземных (Нрежде всего соленых и рассольных) вод как дополнительный элемент характеристики природной обста­ новки их образования. Особенно широкое развитие она полу­ чила в классических исследованиях академика Н. С. Курга­ нова и его школы состава соляных озер (Курнаков, 1896; КурйакоВ и Жемчужный, 1917; Кротов, 1930; Валяшко, 1935, 1952 и др.).

В прошлом столетии (70—80-е годы), когда в комбиниро­ вании получаемых аналитическим путем радикалов’ в соли определенной системы еще не существовало, в зависимости от индивидуального усмотрения отдельными исследователя­ ми (химиками) солевой состав одной и той же воды выражал­ ся совершенно различно. И наоборот, при искусственном ра­ створении различных солей в определенной пропорции мож­ но установить в растворе одно и то же количество ионов. Как показали эксперименты В. А. Приклонского и Ф. Ф. Лаптева

(1949), количество ионов (Mi/л) Na"—46,0, Mg" —24,3, СГ—

13