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

Принимая 35 г/кг за верхний предел вод морской (океа­ нической) солености, приходим к противоречию, когда стал­ киваемся с фактами, что минерализация вод морей, непо­ средственно связанных с Мировым океаном, нередко дости­ гает 50 г/кг. Да и в самих океанах минерализация вод варьи­ рует от 34 до 37 г/кг, составляя в среднем приблизительно 35 г/кг. Кроме того, последняя величина отражает степень минерализации вод Мирового океана только в определенной (современной) стадии его развития: она не характерна для его истории и не будет характеризовать далекое будущее. Следовательно, был прав А. М. Овчинников (1955), который назвал воды с минерализацией 35—50 г/кг переходными от солевых к рассолам.

В природе не бывает резких скачков, и деление вод на определенные группы по величине минерализации в извест­ ной мере условно. Но в ней всякое движение, изменение про­ исходит прерывисто — непрерывно. Так, если мы в качест­ венном отношении в водах различаем категории пресных, соленых и рассольных, то уже допускаем определенную пре­ рывистость, которая становится непрерывной через «проме­ жуточные звенья». Таким промежуточным звеном между пресной и соленой водами является солоноватая, а между соленой водой и рассолом должна быть «рассолоноватая», которую условно называем крепкосоленой водой.

Таким образом, исходя из приведенных соображений, опыта существующих систематизаций и наших собственных (Сыдыков, 1966,1969,1971), принятых при разработке легенд гидрогеохимических карт Казахстана, можно дать следую­ щую классификацию подземных вод по величине минерали­ зации, выраженной в разных единицах (табл. 8).

Приведем вкратце обоснования градации различных ка­ тегорий подземных вод по степени минерализации главных, переходных и наиболее характерных подчиненных видов вод.

Пресные воды с минерализацией до 1 г/кг. Геохимически только среди этой категории вод широко распространены, иногда абсолютно преобладают гидрокарбонаты кальция. Они формируются и длительно могут существовать в конти­ нентальной части гидросферы и в самой верхней части гид­ рогеологического разреза. Сульфатные и хлоридные воды разного катионного состава развиваются здесь только в усло­ виях континентального засоления, эолово-морского генезиса или вблизи поверхности галогенных образований. Среди них могут различаться три вида пресных вод с минерализацией до 0,1; 0,1—0,5 и 0,5—1 г/кг.

Ультрапресные воды с минерализацией до 0,1 г/кг пред­ ставляют собой почти неизмененные атмосферные осадкй,

•\ г\

35

характеризующие начальную стадию формирования подзем­ ных вод в высокогорных условиях при большой интенсивно­ сти их проточности и промытости водовмещающих пород. В них преобладают гидрокарбонаты кальция, органо- и кремнекислоты, а также железистые соединения.

Пресные воды с минерализацией ОД—0,5 г/кг представ­ ляют собой дальнейшую стадию формирования и преобразо­ вания их солевого состава в достаточно промытых водовмещающих образованиях при значительной интенсивности во­ дообмена. В этих водах все еще преобладают гидрокарбонаты кальция, появляются гидрокарбонаты натрия и в некоторых количествах сульфаты и хлориды щелочных и щелочнозе­ мельных элементов. Роль последних по мере некоторого ухудшения условий промытости и водообмена в водоносных породах возрастает в умеренно пресных водах с минерализа­ цией от 0,5 до 1 г/кг.

Все виды пресных вод практически пригодны для водо­ vснабжения.

36

Солоноватые воды (переходные от пресных к соленым) с минерализацией 1— 10 г/кг геохимически характеризуются

тем, что только в них в устойчиво повышенных количествах (2—2,5 г/кг) образуются сульфатные кальциевые солевые компоненты. В их составе чаще всего преобладают сульфаты и сульфатохлориды (а также гидрокарбонаты) натрия.

Воды этой категории в аридных условиях пригодны для питья (особенно при минерализации 1—3 г/кг) и водопоя

скота. Нередко, особенно при гидрокарбонатном натриевом составе и содержании отдельных микроэлементов, они име­ ют ценное бальнеологическое свойство.

Соленые воды с минерализацией 10—35 г/кг. В этой кате­ гории вод отчетливо выявляется тенденция последователь­ ного уменьшения относительной (нередко абсолютной) вели­ чины гидрокарбонатов и сульфатов кальция и натрия до ми­ нимума. Сюда относятся воды морей, океанов, соленых озер и значительная часть подземных вод, формирующихся под влиянием солевых комплексов негалогенного типа. Здесь выделяются слабосоленые воды с минерализацией 10—

25 г/кг и соленые (т. е. с морской соленостью)—25—35 г/кг, граница между которыми установлена Н. М. Книпповичем на том основании, что примерно в этой же минерализации температура замерзания и максимальная плотность воды совпадают.

Переходное положение от соленых вод к рассолам зани­ мают крепкосоленые воды с минерализаций от 35 до 50 г/кг, которые характерны для многих морей и озер засушливых областей, а также для значительной части подземных пла­ стовых вод. Примечательно и то, что этот интервал минера­ лизации характеризует такой предел, когда растворимые хи­ мические компоненты вод в своей главной массе еще нахо­ дятся в виде ионов и не происходит садка определенных комплексных солей. Кроме того, 50 г/кг является тем преде­ лом концентрации подземных вод, который образуется, по X. Шёллеру (1962), в результате выщелачивания обычных (несоленосных) осадочных пород.

Рассолы с минерализацией от 50 до 370 г/кг и более обра­ зуются при выщелачивании галогенных и соленосных по­ род, упаривании морских и континентальных вод в аридных условиях. Они также широко распространены среди подзем­ ных вод, залегающих в различной природной обстановке на разных глубинах. В них содержатся ценные полезные ком­

37

Классификации по преобладающим компонентам химического состава подземных вод

Классификации по признаку преобладания в подземных водах тех или иных диссоциированных соединений — основ­ ных анионов и катионов — являются наиболее распростра­ ненными. Вариации их сводятся к различной форме выра­ жения ионного (весового, но главным образом процек-т-экви- валентного) состава вод, к выделению их классов в более широких или узких рамках по содержанию того или иного преобладающего компонента, а также к различному способу распределения в классификационной схеме отдельных пока­ зателей вод.

Здесь выделяются два вида рассматриваемой группы классификаций, выраженных в ионно-весовой и процент-эк- вивалентной формах. К первому относятся классификации Ф. Кларка (1924) и Г. А. Максимовича (1941— 1947), а ко второму — классификации В. С. Садыкова (1916), С. А. Щукарева (1934) с изменениями В. А. Приклонского (1935), Т. П. Афанасьева (1947) и Н. Н. Славянова, а также К. В. Филато­ ва (1947, 1948), В. А. Приклонского (Приклонский, Лаптев, 1949), 3. А. Макеева (1951 г.), А. А. Бродского (1953), М. Е.

Альтовского и В. М. Швеца (1956), Г. А. Вострокнутова

{1959), О. А. Бозояна (1959), О. С. Джикии (1963) и др.

Ниже дано более подробное описание основных классифи­ кационных схем. Для наглядности в них даются названия двух типов природных вод, приведенных в таблице 9.

При определенных достоинствах общим недостатком опи­ сываемой группы классификаций является то, что они не от­ ражают условий формирования химического состава подзем­ ных вод, ибо преобладание того или иного иона определяет­ ся зачастую не специфической обстановкой их залегания, а их общей минерализацией; неодинаковые по степени мине­ рализации воды могут образовываться в сходных геолого­ гидрогеологических условиях или, наоборот, одинаково мине­ рализованные воды по генезису могут быть различными. Исключение составляет генетическая, по замыслу автора, классификация Г. А. Максимовича.

Классификация Г. А. Максимовича и возможности ее применения для интерпретации генезиса различных видов природных вод изложены в его статьях (Максимович, 1940—1947) и монографии (Максимович, 1955). Классифи­ кация построена на базе ионно-весовой формы, где по одному преобладающему по величине иону выделяются гидрохими­ ческие формации и по трем преобладающим ионам без уче­ та их знака—гидрохимические фации. Каждая из фаций и

39