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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 62

Скачиваний: 0

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

их содержании не менее нижних норм, отличающих обыч­ ные воды от минеральных, и минерализация воды (М). Спра­ ва от дроби проставляются температура воды (Т) и дебит (D) в литрах на сутки. Например, состав минеральных вод Алек- сандровско-Ермолинского источника в Пятигорске имеет формулу

COj00H2S00lМ 45

CUoHCOgaBOjgy

^

Na00Caa0Mgj0

5660"

 

 

Впоследнее время формула М. Г. Курлова применяется

идля выражения химического состава неминеральных под­ земных вод. В этом случае в ней отображаются только основ­ ные анионы и катионы.

Описанная формула позволяет упростить табличный ма­ териал и делает его наглядным. Одним из ее недостатков яв­ ляется то, что в ней не отображаются абсолютные содержа­ ния главных ионов, крайне необходимые при практических работах. Для устранения этого недостатка формула М. Г.

Курлова была преобразована У. М. Ахмедсафиным и Ж. С. Сыдыковым(1961): при индексах ионов наряду с процент-эк- вивалентным их содержанием дается абсолютное значение в граммах на литр. Для удобства показа этих значений, осо­ бенно при отображении сложных ионов, одновременно реко­ мендованы условные символы ионов, предложенные О. А. Алекиным (1946), т. е. С — для карбонатных и гидрокарбо­ натных ионов, S —для сульфатных и т. д. Тогда состав воды Александровско-Ермолинского источника будет следующий:

40

р36

п?2

 

Ci:l >0 6Vi'- 'lf6R11 L30,83®П

тлл

СО^Н^одаМм.

30

ло

45-ь / бв60-

Мя60 Гязи Мсг1и

 

Л а 1,02О а 0,45М £0,09

 

Формула М. Г. Курлова положена в основу ряда гидрохи­ мических классификаций и номенклатур химических типов вод. В частности, вода, отображенная в этой формуле, по сос­ таву основных ионов в убывающем по их содержанию по­ рядке, начиная с анионов, будет названа хлоридно-гидрокар- бонатной натриево-кальциевой (включая в название ионы с содержанием более 25 %-экв).

Однако в последние годы некоторые авторы рекомендуют прием «обратного чтения формулы». Так, если в формулу анионы и катионы вписываются в порядке от большего к меньшему, то читаются от меньшего к большему (пишется по правилам русской, а читается по правилам арабской пись­ менности). Как нельзя допускать такой разнобой в письме и чтении, так недопустим прием «обратного чтения формулы»,

30


хотя порядок номенклатуры состава вод от меньшего (вто­ ростепенного) к большему (основному) соответствует прави­ лам обычного русского словопостроения. В то же время нель­ зя не считаться с установившейся в определенной отрасли наук традицией, в частности, в наименовании химического состава вод, тем более подкрепленной формулами. Поэтому в тех разделах, где наименование вод трактуется авторами на­ стоящей работы, принимается та же традиционно установив­ шаяся последовательность от большего содержания к мень­ шему, т. е. по убыванию. Следует указать еще на одну неце­ лесообразность в названии химического состава вод, при ко­ торой в одном непрерывном ряду перечисляются все ионы без их логического раздела. Например, отмеченную выше в формуле М. Г. Курлова воду по основному ионному составу (более 25 %-экв) можно назвать хлоридно-гидрокарбонатно- натриево-кальциевой. В этом случае, как справедливо указал О. К. Ланге (1963), затушевывается принципиальное генети­ ческое различие между анионами и катионами. Ведь в логи­ чески обоснованных классификациях выделяются по анио­ нам основные деления — типы, группы, классы и т. д., а по катионам — подтипы, подгруппы, подклассы и т. д. Поэтому вода, приведенная ранее в качестве примера, должна быть названа правильно так: хлоридно-гидрокарбонатная натрие­ во-кальциевая.

Ф о р м у л у в о д ы м о ж н о д а т ь и п о п а л ь м е - р о в с к и м х а р а к т е р и с т и к а м , принимая условные ин­ дексы солености (Si, S2 и S3) и щелочности (Аь А2 и Аз) и

располагая их также в порядке убывания по количеству. Так, например, в составе воды с формулой Si Ai А2 первая

соленость (хлориды и сульфаты щелочей) больше первой ще­ лочности (гидрокарбонатов и карбонатов щелочей), которая, в свою очередь, больше второй щелочности (гидрокарбонатов щелочных земель).

Ф о р м у л а воды, по О. А. А л е к и н у , отображает класс, группу и тип природных вод по гидрохимической классификации этого автора. Например, формула С^а пред­

ставляет воду гидрокарбонатного класса натриевой группы первого типа.

ГИДРОХИМИЧЕСКИЕ КЛАССИФИКАЦИИ

При исключительно большом разнообразии количествен­ ного и качественного состава подземных вод громадное зна­ чение имеет их наиболее рациональная систематизация и классификация. В основу такой систематизации можно поло­ жить самые различные признаки или показатели и соответ­ ственно получатся самые разнотипные классификации. Это разнообразие окажется еще более значительным, если учесть, что наиболее полноценные классификации должны иметь определенную генетическую, методическую и разно­ практическую целенаправленность и должны охватить с большей или меньшей полнотой те или иные составные час­ ти вод различных семейств и природных групп (поверхност­ ную, почвенную, подземную, глубинную и т. д.).

В подавляющем числе существующих гидрохимических классификаций в основу систематизации положены глав­ ные ионы солевого состава вод, в котором привлекаются их соотношения, разные микрокомпоненты и газы, и только в отдельных случаях делается попытка охватить большинст­ во или почти все составные элементы вод по принципу их абсолютного преобладания. Некоторые авторы считают впол­ не достаточным для практических целей ограничиться при систематизации вод учетом их основного показателя — Ми­ нерализации, а другие — лишь ионного состава без учёта ми­ нерализации.

Практически во всех современных классификациях, как чисто химических, так и с элементами генетической основы, при выделении таксономических единиц используются дан­ ные химического анализа, выраженные в эквивалентной форме. Лишь отдельные авторы, считая, что в этой форме учитываются не все компоненты природных вод, базируют свои классификации на анализах, выраженных в весовой форме.

32


Итак, при существующем в настоящее время многообра­ зии можно выделить следующие группы гидрохимических классификаций подземных вод:

1) по степени минерализации;

2) по преобладающим компонентам химического состава;

3)по соотношению между отдельными компонентами хи­ мического состава;

4)по преобладающим компонентам химического состава

иих соотношению;

5)по преобладающим и бальнеологически ценным ком­

понентам и содержанию газов в составе вод; 6) по совокупности различных, равноценных по значимо­

сти признаков.

Рассмотрим группы гидрохимических классификаций с разбором отдельных классификаций, предложенных теми или иными авторами.

Классификация по степени минерализации подземных вод

Основой классификации подземных вод по степени мине­ рализации обычно служит суммарное содержание присутст­ вующих в них растворенных веществ, характеризуемое су­ хим остатком в граммах на литр (или на килограмм) воды. Реже применяются другие способы выражения, также даю­ щие представление об общем содержании растворенных ве­ ществ, например, удельный вес (плотность) воды или граду­ сы Боме.

Еще в 1929 г. В. И. Вернадский предложил подразделить

природные воды по степени минерализации

на

следующие

классы: пресные с сухим остатком менее 1 г/л,

соленые

от 1 до

50 г/л и рассолы — более 50 г/л.

В

дальнейшем

(1933—

1936 гг.) он указал на необходимость выделения из

класса соленых вод группы солоноватых с минерализацией от 1 до 10 г/л. Позже эта классификация была принята Ф. П. Саваренским (1935), О. К. Ланге (1937), В. А. Приклон-

ским (1935, 1949), И. К. Зайцевым (1945) и др. В. А. Прик-

лонский в группе солоноватых вод выделил две подгруппы: слабоминерализованных с сухим остатком 1 —3 г/л (удель­

ный вес 1,0005—1,0015 или 0,08—0,25° Be) и средней мине­

рализации с

сухим

остатком

3— 10 г/л (удельный вес

1,0015—1,0055

или

0,25—0,80°

Be). О. А. Алехин (1948)

■предложил несколько иную градацию указанных категорий ■природных вод: пресные с минерализацией до 1 г/кг, солоно­

ватые—1—25 г/кг, воды с морской соленостью—25—50 г/кг

3 -1 4 7

зз


и воды соленые (с соленостью выше морской)— более 50 г/кг* Эту же градацию он сохранил в своей классификации и в

1970 г.

В 1955—1958 гг. И. К. Зайцев при составлении гидрогео­ химической карты СССР принял следующую схему подразде­ ления подземных вод по степени минерализации: пресные

до 1 г/л (подгруппы до 0,5 и 0,5—1 г/л), солоноватые 1

—10 г/л (подгруппы 1 —3 и 3—10 г/л), соленые — 10—50 г/л и рассолы — свыше 50 г/л (подгруппы 50—100, 110—270 и

более 270 г/л). Впоследствии И. К. Зайцев (1961) изменил гра­ дацию различных категорий подземных вод по величине ми­ нерализации, значительно опустив ниже интервалы града­ ции соленых вод (1—35 г/кг) и существенно расширив рамки

иподразделения рассолов (35—75, 75—150, 150—330, 330—

450 и более 450 г/кг).

Вметодических указаниях по составлению гидрогеологи­ ческих карт масштабов 1 :1 000 000— 1 :500 000 и 1 :200 000

1:100 000, разработанных в институте ВСЕГИНГЕО в 1960 г. для подземных вод с минерализацией до 50 г/л, предназна­ ченных для водоснабжения, предлагались следующие под­ разделения применительно к первым от поверхности водо­ носным горизонтам (г/л): до 0,1; 0,1—0,5; 0,5— 1; 1— 3; 3—

— 5; 5—7; 7— 10; 10— 15; 15—30 и 30—50. Несколько поз­ же Е. В. Пиннекер (1966) разработал классификацию по сте­ пени минерализации только для рассолов (на примере юга Сибирской платформы), выделив среди них рассолы (г/л): слабые — 36—150, крепкие — 150—320, весьма крепкие — 320—500 и предельно насыщенные — более 500. Естественно, что определенные модификации подразделения по степени минерализации подземных вод встречаются в работах дру­ гих авторов. Но они не вносят существенных изменений в описанные выше представления в этом вопросе.

Здесь следует особо указать на несогласованность пре­ дельных границ основных категорий подземных вод по сте­ пени солености (пресных, соленых и рассольных) у разных авторов; порой принятые теми или иными исследователями пределы даже не обоснованы. Спорна, в частности, граница раздела пресных и соленых вод, принимаемая в последнее время некоторыми гидрогеологами в 1 г/кг. Непосредствен­ ный переход пресных вод в соленые без какого-либо проме­ жуточного интервала по величине минерализации тоже нель­ зя признать логичным, не говоря о том, что вода с минерали­ зацией, допустим, в 1,1 г/кг никак не может быть названа

соленой. Так же спорна и граница раздела между солеными водами и рассолами, которая одними авторами принимается? в 50 г/кг, а другими — в 35 г/кг.

34