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

ся, таким образом, сопряженной и показывает содержание двух групп компонентов.

На третьем графике (рис. 25, В) точками нанесено содер­ жание С1 и N a+K , а черточками — остальных составных, частей от центра круга. Концы черточек, отклоняющихся в: сторону часовой стрелки (круга диаграммы) показывают,-

Рис. 25. Круг-диаграмма химического состава подземных вод, по Ф. А. Макаренко. А — вариант графика, где каж­ дый из основных ионов подземных вод наносится само­ стоятельно на отдельном секторе (в процент-эквивалентах, начиная от центра круга к периферии); Б — вариант гра­ фика, где основные ионы отображаются попарно от цент­

окружности); В — пример показа основных компонентов воды точкой, а остальных — вектором.

содержание SO/ 7 и Са“, а в обратную сторону — HCCV ir

Mg". Для облегчения читаемости при большом количестве анализов анионы и катионы наносятся различными знака­ ми.

Ввиду того что во всех вариантах диаграммы непрерыв­ ное изменение свойств вод отражается лишь по радиусу, а по окружности состав их меняется скачкообразно, о соблю­ дении принципа непрерывности йе может быть и речи.

105-

Поскольку смешение различных по химическому составу вод можно выразить на этой диаграмме, как и на диаграм­ ме К. В. Филатова, не прямой линией, а спиралью, то это уже противоречит принципу соответствия. Впрочем, всякая круговая (полярная) система координат не может обеспечить соблюдения принципа соответствия, так как при любых условиях в подобных диаграммах смешению двух вод не может отвечать прямолинейное направление (Дуров, 1961, стр. 17). По этой причине круговая диаграмма — «гидро­ геохимический цикл» В. М. Левченко (1948, 1953) — также не отражает основных принципов построения диаграмм.

На диаграмме В. М. Левченко (рис. 10) центральную часть системы занимает I класс вод, в котором содержатся

•эквивалентные количества гипса и гидрокарбоната магния. Главные классы расположены симметрично лучам фигуры пятиконечной формы и обозначены символами анионов, по наименованию которых могут быть названы эти главные классы системы. Все промежуточные классы вод располо­ жены в центральной части диаграммы. Классы наименее метаморфизованных вод (морских сульфатно-хлоридных, континентальных гидрокарбонатно-сульфатных и подземных ■бессульфатных гидрокарбонатно-хлоридных) названы «пер­ вичными» в отличие от типичных метаморфизованных вод: сульфатных (глауберовых), гидрокарбонатных (содовых) и хлоридных (хлориднокальциевых).

Оси симметрии на диаграмме делят все воды в зависимо­ сти от их расположения на поверхностные и глубинные, ♦окисленные и восстановленные, холодные и термальные, дегазированные и обогащенные газами.

Хотя диаграмма во многом позволяет уточнить генезис природных вод, но ее практическое применение затрудни- -тельно.

Ионные треугольники (треугольники Фере) были введены в гидрогеологию, как отмечено выше, из других областей знаний в качестве одного из способов устранения недостат­ ков графиков-квадратов. По этому способу анионы и катио­ ны наносятся в треугольных координатах (по методу Дж. Гиббса) на два самостоятельных треугольника: на один — три главных аниона и на другой — три главных ка­ тиона. Эти треугольники можно использовать для графи­ ческого изображения классификаций подземных вод, пред­ ложенных различными авторами, в том числе классифика­ ций С. А. Щукарева (рис. 26, А), В. А. Приклонского

(рис. 26, В) и др.

Ионные треугольники позволяют графически отобразить все главные анионы и катионы самостоятельно, тем не менее

106

они имеют определенные недостатки. Существенным из них является искусственное разделение единого качественного показателя подземных вод на две части (анионы и катионы). Для их увязывания первоначально рекомендовалось обоз­ начить анализы различных типов вод разными знаками или

Рис. 26. Графики-треугольники анионного и катионного состава подзем­ ных вод (треугольники Фере). Римскими и арабскими цифрами обозна­ чены классы вод, по С. А. Щукареву (А) и В. А. Приклонскому (Б), соот­ ветственно в анионных и катионных треугольниках.

символами. Но этот метод не обеспечивал наглядности изо­ бражаемых на графике массовых анализов. В связи с этим позже отдельными исследователями (Толстихин, 1933, 1937;

Крейчи-Граф, 1934; Хилл, 1940; Пайпер, 1945, 1955; Ду­ ров, 1948, 1959; Посохов, 1957, 1961; Дорошенко, 1964 и

др.) предлагались разные методы объединения ионных треу­ гольников в солевые квадраты или ромбики с помощью ортогонального проектирования.

107

Классификационная диаграмма В. А. Сулина (1946)

является иллюстрацией гидрохимической, названной им: «генетической», классификации. Она состоит из двух квад­ ратов, соприкасающихся в одной точке, где значение rNa': :гС1'=1. Сторонами этих квадратов служат числители

(rNa'—гСГ и гС1'—rNa) и знаменатели (SO/' и Mg") гене­ тических коэффициентов В. А. Сулина, предельное значение которых составляет 100 %-экв. Каждый из сулинских типов вод (см. выше) занимает половину этих квадратов, образую­ щих четыре равнобедренных треугольника: хлоридномагниевый и хлориднокальциевый (верхние), сульфатнонатриевые и гидрокарбонатнонатриевые (нижние). Если в обоих квадра­ тах провести вторые диагонали и линии, исходящие из нача­ ла координат и противолежащих ему углов квадратов, к серединам противоположных сторон, то в каждом из четы­ рех основных полей образуются по шесть дополнительных,, а всего 24 поля, соответствующих выделенным В. А. Сулиным группам и подгруппам вод (рис. 27).

Х лоропальциевы и

D о го w во во Е

Рис. 27. Классификационная диаграмма В. А. Сулина (римс­ кими цифрами обозначены поля распространения подгрупп вод).

Классификационная диаграмма В. А. Сулина хотя и сложна по принципу построения, но широко используется гидрогеологами-нефтяниками. К основным ее недостаткам относятся отсутствие учета степени минерализации подзем­ ных вод и неудачный выбор координат. В частности, про­ тивопоставление rSO/' и rMg", наносимых влево и вправо

108

от точки соприкосновения двух квадратов (по оси орди­ нат), не оправдано геохимически, так как очень часто рост или уменьшение их содержания происходит не в противо­ положном направлении, а параллельно. Вверх и вниз от этой точки по оси абсцисс наносится уже не содержание отдельных ионов, а разность: rNa'—rCl' и rCl'—rNa‘. Та­ ким образом, ордината и абсцисса диаграммы имеют неоди­

При величине rNa’irCl7 более 1,02 и значении коэффи­ циента сульфатности (lOO'-SO^Cl') более 2 на графике выде­

ляются воды, не относящиеся к хлоридному типу. Когда значение указанных коэффициентов варьирует в пределах от 1,02 до 0,98 (для rNa'rrCl') и от 2 до 1, в составе хлорид­ ных вод не образуются хлориды кальция (последний в них

109