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

собой в определенной зависимости, которую можно рассчи­ тать. Математически может быть вычислена, например, часть свободной углекислоты, которая будет потрачена на растворение углекислого кальция, т. е. агрессивная углекис­ лота. Она достаточно быстро и точно определяется и графи­ ческим путем (рис. 42).

Содержание агрессивной углекислоеы,ме\п

50 40 зо го ю о

Рис. 42. График для вычисления содержания агрессивной углекис­ лоты в подземных водах, по Ф. Ф. Лаптеву.

Номограмма для вычисления процент-эквивалентов ио­ нов, по Й. Ю. Соколову, применима для подземных вод лю­ бой минерализации и дает результаты с точностью до целых. Принцип вычисления процент-эквивалентной формы по сумме миллиграмм-эквивалентов всех ионов и миллиграммэквиваленту искомого аниона (или катиона) с помощью

ключа к номограмме очень прост (рис. 43) и не требует особых пояснений.

127

Рис. 43. Номограмма для вычисления процент-эквивалентов, по И. Ю. Соколову.

З А К Л Ю Ч Е Н И Е

Изложенный материал свидетельствует о том, что в гид­ рогеологии к настоящему времени предложено очень много разнообразных форм выражения результатов химических анализов подземных вод, приемов их систематизации и графического изображения. Они разного назначения, деталь­ ности, неодинаковы по принципам и методам разработки и различным образом отвечают современным требованиям гидрогеологической науки и производства. Основные момен­ ты, рассмотренные в данной работе, следующие.

1. Исторически в разные годы были рекомендованы раз­ личные формы выражения химического состава подземных вод — существенная часть классификационных схем. Среди них в настоящее время удачными считаются ионная и экви­ валентная формы, выражающиеся в двух вариациях, — ве­ совой и процентной, которые нередко применяются совме­ стно. Для систематизации (классификации) и особенно для графического изображения гидрохимических данных наибо­ лее удобна и универсальна эквивалентная форма как в весо­ вой, так и процентной вариациях. Поэтому те классификации (не говоря уже о графиках), которые основаны на ионной и прочих формах анализа, в прошлом оказались неудачными. Очевидно, они не будут иметь успеха и в дальнейшем.

2. Существует большое количество методов систематиза­ ции данных химического состава подземных вод и соответ­ ственно гидрохимических классификаций, предложенных ис­ следователями в разные годы. В них выделяются, как пока­ зано выше, от 3—5 до 175—225 (даже до 625 и более) клас­ сов, групп, типов и разновидностей вод, зачастую не сопостав­ ляемых между собой. Совершенно прав был А. М. Овчинников, который отметил, что при большом разнообразии классифи­ каций одна и та же вода может оказаться в разных классах, в некоторых случаях даже в двух-трех классах сразу. Поэто-

му назрела необходимость разработать и принять за основу гидрохимических систематизаций одну наиболее рациональ­ ную форму классификации или во всяком случае очень не­ многие, более или менее простые по строению, но охватыва­ ющие основные, характерные черты всех природных типов подземных вод и вытекающие из закона формирования их химического (солевого) состава. В пределах этой (или этих немногих) классификации могут и должны быть выделены классы, группы, типы и виды вод с учетом природной обста­ новки их формирования (континентальной, морской и глу­ бинной) или специфических условий распространения, на­ пример, в нефтегазовых, рудных, термоминеральных место­ рождениях, в районе молодого вулканизма и т. д.

3. Рациональную гидрохимическую классификацию .мож но принять или разработать исходя из учета всех истинно ге­ нетических признаков или абсолютных значений и наиболее характерных соотношений (отражающих различные природ­ ные условия формирования) основных показателей химиче­ ского состава подземных вод.

В настоящее время не существует ни одной универсаль­ ной гидрохимической системы, удовлетворяющей требовани­ ям, предъявляемым к генетическим классификациям, так как в них не учитываются составные части взаимосвязанных компонентов подземной воды, по В: И. Вернадскому: вода— твердое вещество — газ — живое вещество (организм). Раз­ работанная в этом направлении «Схема химической клас­ сификации подземных вод» Гуревича — Толстихина, по мне­ нию самих же авторов, не является еще генетической, по­ скольку в ней учитываются не все, а лишь преобладающие компоненты. Кроме того, такая классификация может быть разработана только тогда, когда будет хотя бы в основном од­ нозначно решен вопрос о формировании химического состава подземных вод.

Среди существующих схем, базирующихся на основных показателях химического состава и их соотношениях, более или менее близко отражающих природные условия форми-. рования и существования подземных вод, наиболее рацио­ нальной является, по-видимому, классификация О. А. Але­ хина в последней редакции с учетом поправки Посохова—Сы- дыкова. Для подземных вод любой степени минерализации она позволяет устанавливать направление, по которому идет их преобразование, поскольку дает возможность выделить «специфические компоненты», характерные для основных четырех типов вод.

4. Всем классификационным схемам, основанным на пре­ обладающих компонентах, присущ определенный произвол в

i30

подходе к установлению основной таксономической единицы из-за необходимости отбрасывать какие-то компоненты. Пре­ делы последнего, по мнению разных авторов, как отмечено выше, варьируют от 1 до 25%-же и более (из общей суммы 100% для анионов и катионов в отдельности). Соответствен­ но общее число классов, групп и видов подземных вод изме­ няется от 36 до 625. Еще более расплывчаты (от 50 до 100%-экв) и неясны пределы максимального процентного со­ держания компонентов, принимаемые во внимание для вы­ деления вод одинарного анионного или катионного состава. На этом основании нет единого мнения и в вопросе о вклю­ чении или невключении тех или иных основных компонен­ тов в формулу М. Г. Курлова. По нашему мнению, за нижний предел для установления учитываемых в наименовании хи­ мического состава вод компонентов, по-видимому, целесооб­ разно принимать 5 % -же — предел допускаемых ошибок при анализах. Что же касается верхнего предела, после которо­ го могут, быть выделены «чистые» гидрохимические группы или типы, то для этой цели, очевидно, приемлемо правило, «абсолютного большинства», т. е. 66 %-экв.

' 5. В самом наименовании вод также существует разно­ бой. Большинство исследователей придерживаются того мне­ ния, что в названии вод на первое место нужно ставить пре­ обладающие ионы (по убыванию), а некоторые считают, что преобладающие компоненты должны быть в конце (по воз­ растанию). Авторы настоящей работы придерживались пер­ вого мнения. Такой же принцип принят и в геологии при описании горных пород.

6. Для систематизации и изображения химического со­ става подземных вод создано довольно много разнообразных графиков и диаграмм, начиная от простых и кончая весьма сложными, изображаемыми в пространстве. Последний ме­ тод в гидрогеологической практике пока не нашел примене­ ния. Среди плоских диаграмм наиболее рациональна, по-ви- димому, комбинированная диаграмма Е. В. Посохова (1961)* которая является иллюстрацией обновленной гидрохимиче­ ской классификации О. А. Алекина (1970). В ней помимо, анионов, катионов и их соотношений, характеризующих различные природные обстановки формирования подземных вод, может: быть отображена и их минерализация. Дополни­ тельно специальными знаками и различным цветом можно, показать на, них и некоторые другие гидрогеологические важ­ ные элементы, например, специфические условия нахожде­ ния и типы подземных вод (грунтовые, карстовые, артезиан­ ские й т. д.) или их приуроченность к определенным геолого­ фациальным комплексам.

131

ЛИТЕРАТУРА

Ал е к с а н д р о в В. А. Медицинская классификация лечебных на­ туральных вод, пелоидов (лечебных грязей) и климатов СССР. В кн.: «Основы курортологии», т. I. М., Медгиз, 1956.

Ал ь т о в с к и й М. Е., Ш в е ц В. М. К вопросу о номенклатуре хи­ мического состава подземных вод. В сб.: «Вопросы гидрогеологии и ин­ женерной геологии», № 14. М„ Госгеолтехиздат, 1956.

Ал е к и н О . А. К вопросу о химической классификации природных вод. В сб.: «Вопросы гидрохимии», вып. 25. Л., Гидрометеоиздат, 1946.

классификация по химическому составу. «Докл. АН СССР», 1947, т. 58

(8 ).

А х м е д с а ф и н У. М., С ы д ы к о в Ж. С. О видоизменении фор­ мулы М. Г. Курлова. «Гидрохим. материалы», 1961, т. 34.

касск, 1954.

Б о з о я н О. А. К вопросу о графическом изображении химическо­ го состава природных вод. «Изв. АН АрмССР, серия геол.-географ. наук», 1959, № 3.

Б р о д с к и й А. А. Один из методов графической обработки резуль­ татов химических анализов подземных вод. В сб.: «Вопросы гидрогеоло­ гии и инженерной геологии». М., Госгеолиздат, 1953.

В а л я ш к о М. Г. Методы физико-химического изучения минераль­ ных озер и лиманов. В кн.: «Методика комплексного изучения минераль­ ных озер». Л.—М., Госхимиздат, 1935.

132