Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Геохимия и гидрохимия природных вод Восточной Сибири [сборник статей]

..pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
21.10.2023
Размер:
8.82 Mб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р е д о

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

, 9

Ю

II

12

13

14

15

16

П

18

19 20

74

В1РЗГЛЧ5/П I960 0,13 0,03

-

-

1,50 -

-

0,43

0,35

-

2,44 3,49

-

-

55,56 22,22,22,22

 

нор

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

75

*885“

I6/JI

1959(3,05

-

-

0,12 0,45

-

-

0,26

0,35 0,02

1,25

1,73

-

8,0

-

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12/71

19бРо,08

-

О,15 0,24 0,27

-

-

0,28

0,56

-

1,58

0,97

-

-

-

 

«

7/П 19680 ,06

-

-

2,05

0,64

-

-

6,24

8,29 0,02

17,30 0,Ю -

0,6

-

-

76

Частое 15/П

I960 -

-

о ,18 0,09

0,09

-

-

0,07

-

 

0,43

1,30

-

-

-

-

77

5 У ~ 15/71

I960 _

-

о ,24 0,13

-

-0,001 0,20 0,03

-

0,60

-

200,0 -

-

-

^ e e e f^ I S /T I

I960ot05 0,06

-

0,26

1,08 --------

1,360,79

-

3,60

0,79

-

-

-

-

79

£ S ° f l5 / J I

I9600 ,oe 0,21

-

-

1,79 -

-

5,39

0,03

-

3,50

1,29

-

-

-

-

Л0

некоторых котлован шнеральных озер в условиях вечной мерз­ лоты часто связан с ее деградацией - образованием своеобраз­ ных карстовых воронок и провалов (Дзенс-Литовский,1938).

По генезису на описываемой территории можно раз­ личить следующие котловины: дефляционные { тектонические - озера Зун-Торей и Барун-Торей; термокарстовые - Хара-Нор, Богча-Цаган-Нор и Икэ-Цаган-Нор; остаточные, представляющие собой реликты одного большого озера, существовавшего, по мне­ нию ряда авторов, в начале четвертичного периода как в Онон-

Борзинской степи - озера Борзинекое,

Бабье, Цаган-Нор, Ганга-

Нор и другие,

таь. и в Даурской степи

- озера Барун-Шивертуй,

Иихалин-Нор,

Даурское, Иварцивское и

др.

Главным механизмом континентального еоленакопления яв­ ляются процессы засоления и рассоления почв, химическое вы­ ветривание и выщелачивание горных пород и концентрирование вод в озерах. Вопрос о соленакоплении в воде озер континен­ тального происхождения включает в себя две стороны: проис­ хождение сблей, накапливающихся в озерах, и условия их со­ хранности при существующих физико-географических данных. Минерализация и химический состав озерных вод является ре­ зультатом воздействия весьма сложного комплекса физико-гео­ графических, физико-химических и биохимических явлений.

Элементы этого комплекса схематически можно представить в

виде основных составляющих водносолевого баланса озерной

котловины! I. Факторы,

определяющие поступление воды и солей

в озерную котловину; 2.

Факторы, определяющие потерю раство-

ренных

в ней солей из озерной котлошш ;

3. Факторы, опреде­

ляющие

перераспределение химических соединений

между жидкой

и твердой фазами озера. Воздействие всех

этих

факторов на

жизнь озера зависит от комплекса

условий,

в

которых нахо­

дится озеро, и от длительности его

существования.

2. Условия водносолевого питания и типы озер

Водносолевое питание озер Юго-Босточного Забайкалья про­ исходит в основном за счет поверхностного стока и атмосфер­ ных оеадиов~и в некоторых случаях - дополнительно за счет

юдземных и грунтовых вод. Питание подземными водаш происодит при наличии непосредственной связи последних с водой вера через его дно и борта котловины. Выходы вод поззышенюй минерализации, связанные с подземными горизонтами,

втречены наш на

дне и бортах котловин озер Борзинского

I Барун-Шивертуй.

Грунтовые воды обычно

выходят на

склонах

озерных котловин и на береговой полосе,

а иногда и

на дне

озера в виде источников и ключей.

 

 

Режим озер, в водносолевом питании.которых принимают участие грунтовые и подземные воды, зависит от дебита этих вод и от метеорологических условий.

Режим озер, питающихся исключительно водаш поверхност­ ною стока и атмосферными осадкаш:, зависит от метеорологи­ ческих условий и является неустойчивым. Такие озера обводне­ на лишь в дождливое время, а в засушливое они полностью пе­ ресыхают.

По данным, наших наблюдений, общая минерализация боль-

нинства озер в

связи с повышением уровня воды уменьшилась,

ю сравнению с

1943-1950 г г ., в некоторых случаях

в пять-

десять раз: озера Хончей, Дабасу-Нор,

Баин-Цаган,

Гудкиртай,

[урбочи; Балуй-Цаган, Ару-Торум и др.

Исключение

составляют

>зера, водносолевое питание которых связано с подземными во­ шли: Цаган-Нор, Самаго-Нор, Арей-Нор Западное, Засулань Ма­ ше, Холво и другие, в которых общая минерализация в ’многолет­ ни цикле остается почти постоянной. Устойчивым режимом от­ вечаются танне расположенные з глубоких котловинах озера: ■улгунда и Уншинда.

По концентрации воды из 79 обследованных озер б отноится к соленым, 63 - к солоноватым и 10 - к пресным. Как идно, крупных озер со значительными аккумуляциями солей на писываеыой территории немного. Причина этого, по-зидимому, аключается в том, что глубокие, замкнутые котловины с больюй площадью водосбора встречаются на данной территории ред- c. Чаще озера расположены в неглубоких впадинах, не обладай­ те большой водосборной площадью. Кроме того, существенное кшяние на соленакопление оказывает и литологический состав юрод, слагающих окрестности озера.

100

101

По химическому составу воды все озера Юго-Восточного Забайкалья относятся к двум типам: карбонатному и сульфат- * ному. Озера хлоридного типа на данной территории отсутствуют.

В размещении карбонатных и сульфатных озер строгой за­ кономерности не соблюдается. Нередко в непосредственной бли­

зости

располагаются озера обоих типов.

Но все

же среди озер,

расположенных по правую сторону железной до­

роги Чита-Забайкальск, большинство озер является

карбонат­

ными.

Из 79 обследованных озер

66 относятся

к карбонат­

ному типу. Коэффициент метаморфизации (Kj) у некоторых озер

достигает значительной величины: Ходатуй

54,00, Гуджиртай

32,00, Зун-Торей

26,75, Баин-Цаган

16,66 и т .д . Эти

озера небольшие по площади и обладают малым объемом воды невысокой минерализации. Карбонатных озер, имеющих высокое

значение Kj и в то же время высокую

минерализацию

воды,

т .е . имеющих донные отложения соды,

на территории

Юго-Вос­

точного

Забайкалья нет.

На некоторых озерах - Баин-Цаган,

Гуджиртай.Хончей -садка

соды происходит только в зимний пе­

риод в процессе вымораживания. Почти во

всех озерах "карбо-

натного типа преобладающей солью в воде

является гидрокар­

бонат

или

хлорид

натрия. Фигуративные точки состава

воды этих озер на графике Н.И.Толстихина в ионных треуголь­ никах размещаются ближе к хлоридно-карбонатной стороне и к вершине щелочей. На солевом квадрате эти точки располагаются ближе к углу карбонатных щелочей (ри с.20). Минерализация озер карбонатного типа, для которых значение Kj больше еди­ ницы, невелика, it все они классифицируются как солоноватые.

Ряд озер: Ганга-Нор, Борзинское, Большой Чиндант, Малый Чиндант, Цага..-Нор относится к карбонатному типу, но преобла­ дающими солями в их воде являются хлорид и сульфат натрия, а карбонаты имеют подчиненное значение. Величина Kj для воды этих озер меньше единицы. Фигуративные точки состава их воды на ионных треугольниках графика Н.И.Толстихина группируются в вершине щелочей и примыкают к сульфатно-хлоридной стороне. На солевом квадрате они находятся в углу хлоридно-сульфатных ще­ лочей (рис.20, пробы №50, 52, 54, 56, 57). Минерализация их иногда достигает значительной величины, например, рапа озера

Борзинского в августе 1967 г. имела сумму оолей 435,00 г /к г . Некоторые из этих озер - Борзинское, Ганга-Нор, Цаган-Нор — имеют корневые отложения мирабилита.

Тринадцать из обследованных озер относятся к сульфат­ ному типу, сульфатно-натриевому подтипу. Расположены они преимущественно по левую сторону железной дороги Чита-За- байкальск. Наиболее крупные из них, обладающие высокой кон­ центрацией воды и имеющие корневые отложения мирабилита, Умыкей, Барун-Шивертуй, Шихалик-Нор, Бабье, Дабасу-Нор. Фи­ гуративные точки состава воды озер сульфатного типа на гра­ фике Н.И.Толстихина в треугольнике анионного состава распо­ лагаются блике к сульфатно-хлоридной стороне, а на треуголь­ нике катионного состава - в вершине щелочей. На солевом квадрате эти точки находятся в углу щелочных хлоридных и сернокислых .солей (ри с.20, №31,51,61,64,72 и т .д . ) .

График Н.И.Толстихина хорошо отображает соотношение . различных солей в воде озер. Дополнительное построение к данному графику в виде ортогональной проекции фигуративных точек дает возможность отображать и общую минерализацию озерной воды. Положение фигуративных точек на дополнитель­ ной проекции свидетельствует о том, что о повышением мине­ рализации воды в большинстве случаев содержание в ней кар­ бонатов снижается.

Состав подземных вод, выходящих на дневную поверхность

впределах водосборной площади озер, довольно разнообразен. Среди обследованных колодцев, ключей и скважин встречаются воды карбонатного и реке сульфатного типов. По концентрации

вбольшинстве своем подземные воды преоные.

3. Соли натрия, магния, кальция и калия

вводе озер Юго-Восточного Забайкалья

Вкатионном составе воды озер описываемого региона пре­ обладает ион натрия. Как правило, его содержание составляет больше половины общего количества всех остальных катионов з воде озер, а в некоторых случаях достигает 90-99 экв.^б. При­

сутствует натрий обычно в виде сульфата, хлорида, карбоната и гидрокарбоната.

ЮЗ

Второе место после натрия в катионном составе слабоминерализованньх.озер занимает кальций. По мере повышения ми­ нерализации воды содержание кальция в ней понижается. В воде озер сульфатного типа магний присутствует в большем количестве, нежели кальций.

Ион калия считается неустойчивым компонентом раствора, т .е . таким ионом, для которого в природе имеется много по­ глотителей, извлекавцих калий иь раствора. Такими поглоти­ телями калия являются растения и коллоиды, а в озерах - от­ ложения ила. Исходя из геохимической подвижности и склонно­ сти его к рассеиванию в водном растворе, обычно считают, что если в природе встречаются воды относительно богатые калием, то сразу возникает вопрос об его источнике, и, следовательнО| делается возможным использование содержания калия в водах в качестве поискового признака. Причем, содержание калия оравнивается по изменению относительного коэффициенга.Кк, пока­ зывающего количество его на I 0 0 0 г солой.

На территории описываемого района наш определен калий в воде 71 озера, 17 пробах воды колодцев, источников и сква­ жин и в воде двух рек. Содержание калия в воде озер колеб­ лется в пределах от 0,001 до 0,360 г /л . Большинство соленых солоноватых озер Юго-Восточного Забайкалья имеет значение Кк ниже, чем морская вода (для нее Кк= 10,33). Интерес пред­ ставляют озера, в которых при незначительной минерализации содержание калия повышено. Значение Кк для этих озер (Нарым^* Булак, Гошкой, Цаган-Нор, Цаган-Торуы, Батой-Нор, Балуй-Цага Арей-Нор, Ихе-Нор) такое же или даже выше, чем для морской воды.

Повышенные значения относительного коэффициента отмеча­ ются и в подземных водах: вода ключа, впадающего в озеро Засулань Большое, 30,3, вода ключа около озера Самаго-Нор 14,0, вода колодца на разъезде Дурбочи 13,2.

Изучая пути накопления калия, можно сделать вывод, что некоторое увеличение относительного его содержания в поверх­ ностных и подземных водах Юго-Восточного Забайкалья не свя­ зано с раэшванием отложений калиеносных солей, а объясняет­ ся целым рядом одновременно действующих факторов: участием

подземных вод, контактирующихся о кристаллическими породами 9 питании озер; выщелачиванием калия из кристаллических пород, широко распространенных в пределах водосборной площади озер, и т .д .

4. Лонные отложения солей и гуджир

 

На берегу некоторых озер нами были отобраны

выцветы

солей, называемые местным населением "гуджиром".

В основ­

ном выцветы представляют собой механическую смесь песка

и выветрившегося сульфата натрия с примесью карбоната и

гидрокарбоната натрия в озерах карбонатного типа и о при­

месью хлорида натрия в озерах сульфатного типа (табл,24).

Донные соляные отложения - новосадка и старосадка,

представляющие собой мирабилит или галит, образуются не

регулярно, в основном, в зимнее время. Галит образуется в летнее время только на озерах Еорзинском и Дабаоу-Нор, На некоторых озерах - Баин-Цаган, Хончей, Гуджиртай - ^ и -

мой на поверхности льда наблюдается образование гудаира, в соляной массе которого преобладает карбонат натрия с незна­ чительной примесью гидрокарбоната, сульфата и хлорида натрия.

Корневые отложения мирабилита имеются на озерах Борзинском, Барун-йивертуй, Шихалин-Нор, Уныкей, Ганга-Нор, ЦаганНор, утвержденные запасы которого в сумме равны почти 2 идя. тонн. Незначительные корневые отложения мирабилита встрече­ ны нами на озерах Бабьем, Толо:зй-Нор, Даурском, Дабасу-Нор, Кука-Азырга. На всех озерах, имеющих корневые отложения ми­ рабилита, редко наблюдается садка солей в летний период, а а _

исключением озера Борэинского. Причмвой этого являетоя яедоста­ точная концентрация рапы, зависящая от метеоусловий года. Корневы# отложения на этих озерах образовались, по-видиыому, путем постепенного накопления сульфатных солей за счет отрицатель­ ной температуры нижних слоев воды, в тот период,когда озера были значительно глубже, чем в настоящее время. В усло­ виях жаркого сухого лета накапливающиеся в рапе озер .серно­ кислые соли о наступлением холодов могли выпадать в виде новооадки мирабилита. Весной зимняя садка растворялась толь­ ко в мелких озерах, а в глубоких, имеющих отрицательвув тем-

105

Химический состав выцветов совей

 

 

 

 

 

 

 

Соли,

%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

си

— ЯГ

 

 

 

 

 

 

 

 

кч

,^К\

.

КЧ

/*ч

. КЧ

 

 

 

 

 

 

 

КЧ

#*■4

0*

8*

 

 

Место отбора пробы

 

 

 

 

 

8

8

 

ОКЧ

 

о

ы

 

 

 

 

 

ш

т

 

ё

I

1

е

W

 

“ " S p S g 4 * !

 

 

ЙЙ

о

 

 

 

 

 

W

 

 

 

&

 

 

 

 

 

 

to

«

 

2

 

 

 

иэера:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уточя

27/У1

I960

0,94

0,94

26,74

 

 

 

7,46

 

55,46

8,38

0,08

Барун-Торей

21/71

1966

0,43

0,83

45,06

 

 

-

23,23

-

23,28

6,66

0,41

Засухань Бодьаое

27/У1

I960

0,25

1,93

6,61

 

 

-

3,34

-

71,27

16,38

0,22

Засудань Малое

»

 

1 ,Н

0,32

32,14

 

 

-

20,69

-

39,94

5,04

0,76

 

 

 

 

Дабасу-Нор

20/У1

I960

0,30

3,66

0,69

 

 

-

4,06

-

83,96

7,18

0,15

Арей-Нор

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Восточное

2 7 /П

I960

0,29

2,21

17,23

 

 

-

10,33

-

61,62

8,16

0,16

Кужартуй

м

0,57

0,09

23,26

 

. -

17,95

-

55,41

2,48

0 ,2 4

Баия-Будак

20/У1

I960

0,26

-

 

-

0,56

1,32

 

2,92

84,73

10,16

0,05

Хончей

21/У1

I960

-

-

64,72

 

 

-

15,99

-

16,90

1,17

1,22

Ганга-Нор

20/У

1943

0,06

0,69 4 , т4

 

 

-

0,34

-

83,69

11,08

-

Бабье

17/71

I960

0,15

0,19

 

-

 

0,92

-

3,66

69,46

25,43

0 ,1 9

Барун-Шнвертуй

Ю/У1 I960

0,26

-

 

-

0,63

 

-

-

2,38

90,12

6,43

0 ,1 8

Буруун-Нор

20/У1

I960

0,18

0,12

0,82

 

 

-

1,84

-

91,88

5,11

0,05

Торыовское I

15/У1

I960

0,69

0,65

1,03

 

 

-

6,26

-

91,28

-

0,09

Тормовское П

••

 

 

-

 

-

1,93

4,39

3,36

-

90,09

-

0,23

пературу нижних слоев рапы, наблюдаемую в озерах зоны веч­ ной мерзлоты, зимняя садка мирабилита покрывалась идом и4 - оставаясь нерастворенной, накапливалась из года в год» образовав корневой пласт. Иногда озеро, накап- ,

ливая мирабилитовый "корень", постепенно теряет часть серно­ кислых солей. Состав рапы меняется, и при дальнейшем усыха­ нии такое озеро в летние месяцы может дать садку поваренной соли и даже, при благоприятных условиях, накапливать Поверх донной залежи сернокислых солей пластовую залевь галита. Та­ кое явление наблюдалось нами на озере Дабасу-Нор, которое имеет корневые отложения мирабилита, а в рале озера преобла­ дает хлорид натрия,' в засушливые годы на озере происходит обильная садка поваренной соли.

5. Физико-химический режим минеральных овер Юго-Восточного Забайкалья

Вода всех оз“ер, кроме озера Борзинского, в период наших наблюдений была ненасыщенной, и садни солей в летнее время не происходило. О порядке кристаллизации солей можно было предполагать на основании изучения изотерм водносолевых систем, определяющих равновесие. Первой твердой фазой при изотермическом испарении должна быть та соль, в поле крис­ таллизации которой находится фигуративная точка состава во­ ды озера.

фигуративные точки состава воды всех озер сульфатного

типа на

изотерме +25° взаимной водной системы

располагаются в поле кристаллизации

поваренной соли,

•ближе к

углу UgCl2 . Фигуративные точки

состава воды озера

Шихалин-Нор находятся ближе к линии совместной кристалли­

зации поваренной соли

и астраханита

(ри с.9 ).

 

 

При испарении определенного количества воды из рапы

озера БарунЧИивертуй можно было получить до

148

кг/т

чистой поваренной соли, из рапы озера Бабье

- до

34 кг/т

из рапы озера Умыкей -

до 18

к г/т и т . д . "

 

 

Фигуративные точки состава воды озер карбонатного ти­

па на диаграммах изотерм 0°,

+15° и

+25° сис.емы

 

Ha2C0 j-!ia2 S0 if-NaCl-H20

располагаются

в полях

кристаллизации

10»

различных солей. Довольно часто фигуративные точки состава

воды озер, расположенных в одной депрессии,

находятся в по­

ле кристаллизации одной и той же соли. Так, фигуративные

точки состава воды озер, расположенных

в депрессии озера

Цаган-Нор и реки Дурульгуй, находятся

в поле

кристаллиза­

ции десятиводной соды (р я с Л ), фигуративные

точки

состава

воды озер депрессий

возвышенного плато Ш террасы реки Оной

- в поло беркеита и се®водкой соды, вблизи

линии

их со­

вместной кристаллазадай (р и с .2 ), озера

депрессии

Зун-Торей

к Барун-Торей - в тройной

точке: мирабилит-беркеит-десяти-

водная сода (рмс.З)

и т .д .

Это обстоятельство подтверждает

сходный характер гидрохимического и физико-химического ре­ жима озер, расположенных в одной депрессии.

На вертикальной водной проекции фигуративные точки со­ става воды озер карбонатного типа находятся в поле ненасы­ щенных растворов. Чтобы началась кристаллизация солей, нуж­ но было испарить определенное количество воды, а для боль­ шинства озер провести испарение почти полностью.

Фигуративные точки состава рапы озер Борзинского и Цаган-Нор на изотермах 0°, +15° и +25° (рис.12,13,14) рас­ полагаются в поле кристаллизации мирабилита, тенардита и поваренной соли. Графическим путем нами было рассчитано количе­ ство воды, которое нужно испарить, чтобы началось об­ разование твердой фазы,и рассчитан выход мирабилита при этом. Ив рапы озера Борзинского можно было получить до

227

к г/т

мирабилита, из рапы озера Цаган-Нор - до

80

кг/т

 

 

Физико-химический режим озер Юго-Восточного Забай­

калья неустойчив и зависит ют метеорологических условий. Годичные циклы не являются строго замкнутыми. Общая мине­ рализация воды большинства озер испытывает значительные колебания не только в годовом цикле, но и в различные го­ ды наших наблюдений. Годовой цикл 9 эер описываемой терри­ тории состоит их четырех периодов, которые сменяют друг друга приблизительно в одни и те же сроки. Весенний пери­ од - с апреля по май: т характеризуется исчезновением на озерах ледяного покрова. В этот период вода озер отлича­ ется наименьшей минерализацией.

108

С июня по август, в летний период, в течение первой поло­ вины которого наблюдается повышение минерализации оверных вод, обусловленное высокой температурой воздуха'и незначи­ тельным количеством осадков. В засушливые годы некоторые озера в этот период полностью пересыхают, а на некоторых наблюдается садка солей. Во второй половине летнего пери­ ода концентрация озерных вод понижается за счет разбавле­ ния их дождевыми водами. Так как осенью в районе Юго-Вос­ точного' Забайкалья устанавливается сухая, безоблачная по­ года, то в осенний период - сентябрь-октябрь - минерализа­ ция воды озер несколько повышается по сравнению со второй

половиной летнего периода. Температура воды в озерах в этот пе­ риод понижается, и в некоторых из них начинается садка мираби­ лита. К концу осеннего периода из озерной воды начинает выделяться лед. Полностью озера замерзают в конце октября___

начале ноября,

затем наступает самый длительный период на озе­

рах -

зимний,

ноябрь-март. В этот период

в

большинстве

озер

зам ерзает

полностью не только вода,

но

и выстилающий

дно озерных котловин ил. Периодически повторяющийся про­ цесс замораживания озерной воды и наличие в patioне вечной мерзлоты оказывают весьма существенное влияние на формиро­ вание состава озерных вод и на физико-химический режим озер.

При полнен замораживании озерной воды, даже в слабоминерализованных озерах, происходит подледная садка солей. Некоторые из образовавшихся при вымораживании солей пол­ ностью не растворяются в весенне-летний период и находятся в донных отложениях. При замораживании воды сульфатных озер кроме кристаллизации мирабилита и гидрогалита идет образо­ вание и углекислого кальция. При повышении температуры озерной воды гидрогалит обычно полностью растворяется^- тог­ да как шрабилит и углекислый кальций накапливаются в дон­ ных отложениях.

В озерах карбонатного типа при замораживании, кроив указанных солей, возможна садка десятиводной ооды и гндрокарбоната, ро при плавлении льда и повышении температуры озерной воды обычно все соли, за исключением углекислого

109

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ