- •С.М.Судариков
- •Образование и эволюция химического состава воды Мирового океана
- •Состав океанской воды
- •Изменение состава океанской
- ••325 г/кг; начало садки эпсомита (MgSO4.
- •Кислород (O2)
- •В недрах кислород расходуется на
- •Озон (O3) (от др-греч ὄζω —
- •Распределение озона
- •Распределение озона
- •Образование
- •Причины разрушения
- •Углекислый газ (CO2)
- ••Подземные воды содержат значительно
- •Другим мощным источником CO2 в
- •тектонического нарушения создает травертиновый хребет
- •Травертин - (синоним — известковый туф) —
- •зависит от его парциального давления и температуры и обычно составляет 1–3 г/л, в
- •CO2 скапливается в понижениях рельефа
- •Аргон (Ar)
- •вступает в реакции с горными породами, его содержание в воздухе служит показателем доли
- •Гелий (He).
- •Гелий как индикатор возраста и генезиса воды
- ••Гелий имеет два стабильных изотопа – 3He и 4He, причем содержание тяжелого изотопа
- •Водород (H2)
- •Влияние процессов серпентинизации ультрабазитов на формирование состава флюидов прослеживается по реакции (Сharlou et
- ••Наиболее яркие проявления таких вод описаны для современной рифтовой зоны Исландии ("водородные" термы,
С.М.Судариков
Гидрогеохимия
Роль океанской воды в формировании
химического состава природных вод
Образование и эволюция химического состава воды Мирового океана
•Постепенное изменение океанской воды под влиянием процессов выветривания первичных изверженных пород. Примеры реакций:
2СaAl2Si2O8 + 6H2O ––––> Al4Si4O10OH8 + 2Ca2+ + OH-
• анортит каолинит
или:
2СaAl2Si2O8 + H2O + H+ –––––> Al4Si4 O10OH8 + 2Ca2+
4NaAlSiO4 + 6H2O –––––> Al4Si4O10OH8 +
4Na+ + 4OH-
нефелин
или:
NaAlSiO4 + 3H2O –––––>
Al(OH)3 + Na+ + OH- - + H2SiO3
•гиббситпроисходило поглощение кислотности первичной океанской воды (увеличение щелочности) и формирование катионного состава.
Состав океанской воды
• |
г/кг |
%-экв |
|
г/кг |
%- |
экв |
|
|
|
|
|
Cl |
19,35 |
90,20 |
Na |
10,76 |
|
77,32 |
|
|
|
|
|
SO4 |
2,70 |
9,28 |
K |
|
0,39 |
1,64 |
|
|
|
|
|
HCO3 |
0,14 |
0,38 |
Mg |
|
1,29 |
17,62 |
|
|
|
|
|
Br |
0,07 |
0,14 |
Ca |
|
0,41 |
3,36 |
|
|
Sr |
|
0,01 |
• |
|
|
|
||
0,06 |
|
|
|
|
|
•rNa/rCl = 0,86; Cl/Br = 300; pH= 8,2; .
Изменение состава океанской
воды при упаривании
• 130 г/кг; начало садки гипса, в результате которой в твердую фазу уходит весь кальций; объем оставшейся воды 19,6 % от исходной; оставшееся к-во сульфатов 7 %-экв;
• 280 г/кг; начало садки галита; выпадает с тв. фазой натрий; объем оставшейся воды 9,3 % от исходной; после осаждения галита сульфатов 25%-экв;
•
•325 г/кг; начало садки эпсомита (MgSO4.
7H2O); осталось 6 % воды; 5 %-экв калия;
•350 г/кг; начало садки сильвина и карналлита (KCl.MgCl2. 6H2O); осталось 3,1 (сильвин) -3,9 (карналлит) % от исходной воды; 6 %-экв. калия;
•около 370 г/кг; начало садки бишофита (MgCl2.6H2O); осталось 2,7 % воды;
•если исходная вода была обогащена кальцием (седиментогенные рассолы), обособляется стадия садки тахгидрита
(2MgCl2.CaCl2.12H2O), 1,9 % от исходного количества воды;
•420 г/кг; эвтоника.
Кислород (O2)
•Объемная доля кислорода в воздухе составляет 20,9 %. Растворимость кислорода (при 0 °C и парциальном давлении 0,1 МПа) 49,2 мл/л, или 70,3 мг/л (34 мл/л). В равновесии с воздухом может находиться 70,3 · 0,209=14,7 мг/л кислорода.
•Близкие к этому значения содержания кислорода и характерны для поверхностных и грунтовых вод. Главный источник растворенного в воде кислорода
– воздух.
В недрах кислород расходуется на
окисление органич. веществ, Fe,
сульфидов.
• Участие аэробных бактерий приводит к появлению в подземных водах биогенного
CO2
• Выпадают в осадок оксиды и гидроксиды Fe, цементирующие горные породы.
• Формируются зоны окисления и вторичного обогащения на сульфидных месторождениях.
• В результате кислород быстро расходуется и на глубинах первых сотен метров его содержание обычно не превышает нескольких миллиграммов на литр.
Озон (O3) (от др-греч ὄζω —
пахну)
• Впервые озон обнаружил в 1785 г. голландский физик М. ван Марум по характерному запаху и окислительным свойствам, которые приобретает воздух после пропускания через него электрических искр. Термин озон предложен немецким химиком X.Ф. Шёнбейном в 1840 г., вошёл в словари в конце XIX века.
Распределение озона
•В воздухе на поверхности Земли 1.1012 см-3 (молекул в куб.см газа).
•На высоте 15-25 км в 3 раза больше.
•В полярных широтах до 5.1012 .
•Это и есть озоновый слой, сформировавшийся в силуре, когда количество кислорода в атмосфере достигло около 10 % от современного.