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

ся усиливающее выражение «собственно» (собственно хлоридные, собственно натриевые и т. д.). При содержании в во­ де того или другого преобладающего иона в количестве от 50 до 75%, когда величина остальных не превышает 25%-экв, гидрохимическому типу вод присваивается название преоб­ ладающего иона без каких-либо добавлений (например, хлоридные, натриевые и т. д.). При таких же преобладаниях отдельных ионов, когда содержание одного из оставшихся ионов составляет 25—50%-экв, в название типов вод вклю­ чается и этот последний ион (например, хлоридные с повы­ шенным содержанием сульфатов и т. д.).

Для удобства наименования двойных, тройных, четвер­ ных и других вод, которые по этой классификации сохраня­

четверные, сульфатно-хлоридные кальциево-натриевые воды будут иметь индекс I—II—1—3 (табл. 12). Введение услов­ ных индексов облегчает и сокращает обозначение типов вод, по В. А. Приклонскому.

Приведенная в таблице 9 вода А по классификации В. А. Приклонского относится к собственно хлоридным собственно натриевым и имеет индекс 1о— 1 о, а вода Б — к гидрокарбо­

натным натриевым с повышенным содержанием кальция и имеет индекс III—1 з. Как видно, по этой классификации наз­

вание типов вод получается довольно сложным и нередко да­ же нескладным, особенно когда в наименовании одной и той же пробы дважды повторяется выражение «собственно». Да и выделение самих типов вод также затруднительно.

Классификация К. В. Филатова (1947, 1948) по основно­ му принципу выделения классов вод по преобладающим ио­ нам близка к схеме В. А. Приклонского. В основу классифи­ кации положен принцип преобладания того или иного анио­ на или катиона над суммой остальных анионов и катионов в процент-эквивалентной форме.

По степени преобладания эквивалентов одного или не­ скольких анионов (катионов) над остальными, исходя из ве­ личины «коэффициента по преобладающему иону» К. В. Фи­ латов выделяет три типа подземных вод:

1. Чистый тип вод. Отношение миллиграмм-эквивале одного преобладающего аниона (или катиона) к сумме мил­ лиграмм-эквивалентов остальных равно или больше 1,9, что в процент-эквивалентах выражается величиной не менее 66

из 100 % от суммы анионов и катионов в отдельности. Напри­ мер, чистый хлоридный и кальциевый типы вод имеют соот-

46

2. Переходный тип вод. Значение указанного коэффици­ ента варьирует от 1 до 1,9, т. е. содержание преобладающего аниона или катиона составляет 50—66%.

3. Смешанный тип вод. Значение коэффициента составлягет 0,5—1, или содержание отдельных анионов или катионов колеблется от 33 до 50%-экв.

Исходя из значений указанных коэффициентов подзем­ ные воды по анионному составу подразделяются на пять классов. Воды «чистого» типа: I — гидрокарбонатные; II — сульфатные; III — хлоридные (в этих трех классах вод зна­ чение коэффициента преобладающего аниона составляет свыше 1,9); IV — воды переходные: гидрокарбонатно-суль- фатные, гидрокарбонатно-хлоридные, сульфатно-гидрокар­ бонатные, сульфатно-хлоридно-гидрокарбонатные, хлоридносульфатные с коэффициентом по преобладающему аниону от 1 до 1,9 (здесь название преобладающего аниона, а в под­ классах — преобладающего катиона ставится впереди); V— смешанные, у которых коэффициент по преобладающему аниону колеблется от 0,5 до 1.

Выделенные пять главных классов вод по преобладающим: анионам подразделяются, в свою очередь, на подклассы попреобладающим катионам (три в пределах чистого типа и на переходный и смешанный подклассы).

Для сокращенного обозначения классов и подклассов вод К. В. Филатовым введены условные индексы: гидрокар­ бонаты — Г/к, сульфаты — С, хлориды — X, кальций — К, магний — М и натрий — Н. О. К. Ланге (1963) указывал, что такое изображение индексов противоречит общепринятому в международном масштабе написанию элементов латинскими буквами. Индекс Г/к будет непонятным для читателей, не­ знающих русского языка, индекс С введет читателя в заб­ луждение, так как в общепринятой системе он обозначает не серу, а углерод, X обозначает ксенон и т. д.

Анализы вод А жБ, приведенные в таблице 9, по класси­ фикации К. В. Филатова, относятся соответственно к чисто­ му типу хлоридного класса натриевой группы (А) и переход­ ному типу гидрокарбонатно-хлоридно-сульфатного класса натриево-кальциево-магниевой группы (Б).

Классификация 3. А. Макеева приведена и использована в ряде работ А. А. Гаврюхиной (1951, 1959). В ней при систе­ матизации вод наряду с абсолютным преобладанием того или иного аниона и катиона учтены вторые и третьи ионы с со­ держанием не менее 10 %-экв.

В таблице-графике (рис. 1), являющейся основой класси­ фикации-нумерации вод, в первые три квадрата по горизон­ тали (I, II и III) включены воды гидрокарбонатного типа.

47

Вторые три квадрата (IV, V и VI) заключают воды сульфат­ ного и последние три (VII, VIII и IX) — воды хлоридного ти­ па. В вертикальных трех столбцах сгруйпированы катионы по тому же принципу. В первый столбец (квадраты I, IV и VII) отнесены воды кальциевого типа, во второй (квадраты

Рис. 1. Таблица-квадрат химического состава подземных вод, по 3. А. Макееву.

II, V и VIII) — воды магниевого типа и в третий (квадраты III, VI и IX) — натриевого типа. Внутри каждого квадрата (от I до IX), соответствующего тому или иному типу воды, имеется 25 клеток (классов), отвечающих разнообразным со­ четаниям процент-эквивалентного содержания других непре­ обладающих анионов и катионов, по которым уточняется нумерация воды. Таким путем в классификации 3. А. Маке­ ева выделяются 225 (9X25) номеров природных вод. По свое­ му содержанию она наиболее сходна с классификацией В. А. Приклонского (Приклонский и Лаптев, 1949).

Классификация 3. А. Макеева хотя и сложная, но отра жает -наиболее узкие рамки химического состава вод как -по анионам, так и по катионам.

«48

Приведенные в таблице 9 анализы вод А к Б по этой классификации относятся к хлоридному натриевому типу и имеют номенклатуру IX-1 класса (вода А), гидрокарбонатно­ му натриево-кальциевому типу Ш-2 класса (вода Б).

Классификация О. А. Бозояна (1959) является несколько видоизмененным вариантом классификации 3. А. Макеева. В ней также выделяются 225 разновидностей вод.

Для систематизации автором предложены следующие три ряда анионов (%-экв):

три ряда катионов (% -же):

Na-,Na‘ > Ca", Na‘ > Mg", Na'>Ca" >M g", Na->M g">Ca"; Ca", Ca" > Na‘, Ca* > Mg", Ca">Na'>M g", Ca">Mg">Na*; Mg", M g">Na', Mg">Ca", M g">Na‘>Ca", M g">C a">N a\

Если эти тройные ряды анионов и катионов, каждый из которых включает 5 членов, расположить на линиях (на го­ ризонтальной — анионы, на вертикальной — катионы) по принципу от сильного аниона (или катиона) к слабому, то по­ лучатся комбинационные ряды, состоящие из 15 членов каждый (рис. 2). В результате на графике образуются 225 клеток, в которых располагаются определенные разновид­ ности вод.

Как видно из графика, все подземные воды по шести ос­ новным компонентам делятся на девять групп, или классов: I — хлор-натриевые, II — хлор-кальциевые, III — хлор-маг- ниевые, IV — сульфат-натриевые, V — сульфат-кальциевые, VI — сульфат-магниевые, VII — гидрокарбонат-натриевые, VIII — гидрокарбонат-кальциевые и IX — гидрокарбонатмагниевые. Каждый класс вод может иметь 25 разновидно­ стей.

Наряду с достоинствами в классификации О. А. Бозояна имеется ряд существенных недостатков. Во-первых, она яв­ ляется почти полным аналогом уже существовавшей до нее классификации 3. А. Макеева. Это особенно хорошо видно,

если первые преобладающие анионы (Cl', SO" и НСО3) или

катионы (Na‘, Са'', Mg") вынести в первый ряд графика, как на схеме 3. А. Макеева. Во-вторых, в ней не указано, какие пределы по величине % -же анионов и катионов приняты для выделения гидрохимических разновидностей вод. Например,

двух, или равенство содержаний (в пределах ошибки анали­ за) двух первых преобладающих, или даже всех трех анионов и катионов. Схема 3. М. Макеева в этом отношении имеет преимущество, так как в ней знак преобладания одних ионов над другими не показан, поскольку преобладание того или иного среди вторых — третьих не имеет принципиального классификационного значения.

Классификация О. С. Джикии (1963) представляет собой еще более усложненную, чем у 3. А. Макеева, схему, в кото­ рой отражены все возможные комбинации из трех основных анионов (расположенных по горизонтали) и катионов (по вер­ тикали) по принципу преобладания или равенства отдель­ ных из них. Составляя комбинации, автор различает три случая:- 1) содержания всех трех анионов (или катионов) не равны; 2) содержания двух анионов (катионов) равны друг

другу ; 3) содержания всех трех анионов, (катионов) равны друг другу. При таком выделенииколичество возможных

50