img-216171322

:не является общим правилом. По Н. И. Толстихину, можно выделить до шести типов изменения минерализации воды артезианских бассейнов с глубиной, а именно: 1) возрастание с глубиной; 2) уменьшение с глубиной; 3) относительное постоян-

земные воды различного происхождения и химического состава, результатом чего явилось переформирование состава воды, его дальнейшая метаморфизация. Поэтому химический состав меж-

.342

пластовых подземных вод и его происхождение нельзя рассматривать независимо от их геологической истории и динамики вод.

В изменении ионного соста^ва подземных вод наблюдаются те же закономерности, которые свойственны вообще природным, водам, т. е. с увеличением минерализации повышается содер-

выпадают с увеличением концентрации раствора при превышении произведения растворимости данных ионов. При значительном увеличении концентрации, в результате взаимодействия ионного состава воды с породами, соотношение ионов-

значительными концентрациями, и особенно у находящихся продолжительное время во взаимодействии с породами, постоянно наблюдается соотношение:

Са" -f Mg" > SO/' + НС03 ' (третий тип).

В некоторых случаях это соотношение объясняет наличие древних морских вод зоны морских лагунных осадков.

Воды нижней зоны. Пластовые воды нижней зоны наиболее полно изолированы от земной поверхности и большей частью практически совершенно разобщены с ней в данную геологическую эпоху.

Происхождение вод застойной нижней зоны является предметом широких споров в гидрогеологии. Существуют взгляды о происхождении их за счет фильтрации вышележащих вод, осуществляемой в разрезе геологического времени; путем фильтрации морских вод; образованием из остатков древних инфильтрационных или морских вод („погребенные воды"), перекрытых затем напластованиями последующих геологических эпох, выделением из пород и илов под возрастающим давлением.

, Для некоторых категорий этих вод допускается отсутствие какой-либо связи с поверхностными водами, а предполагается возможность образования воды конденсацией паров, поднимающихся из метаморфической глубинной зоны при выделе-

.144

М. Е, Альтовский считает возможным фактором увеличения минерализации воды с глубиной испарения воды, медленно идущее даже на больших глубинах под влиянием повышенных температур.

Для соотношения между ионами в подземных водах нижней зоны весьма характерна принадлежность их к третьему типу, что указывает на метаморфизацию состава этих вод. Возникновение этого соотношения, так же как и для вод средней зоны, объясняется главным образом процессом обмена катионов, который при существующих здесь высоких минера-

пород еще недостаточно изучен, он не может, повидимому, полностью протекать в этом направлении, т. е. так, чтобы образовались воды, ионный состав которых состоял бы почти исключительно из Са" и СГ.

Подобные воды встречаются очень редко и связаны, вероятно, с растворением отложений сильно метаморфизированных древних лагун или соляных озер, образовавшихся после садки NaCl. Такие воды, например, известны для солянокупольных вод (надсолевые воды).

Другой своеобразной чертой ионного состава, нередко наблюдающейся в водах нижней зоны, является очень малое или полное отсутствие ионов S04 ". Общепринятым в настоящее время объяснением этого явления служит действие сульфатредуцирующих бактерий, разлагающих в процессе своей жизнедеятельности ионы S04 " с выделением H2S (стр. 70).

Наличие сульфатредуцирующих бактерий было обнаружено Л. И. Рубенчиком на глубинах до 2000 м, а А. Д. Пельш и в последующем А. М. Бунеевым процесс восстановления сульфатов был воспроизведен в лабораторных условиях в искусственной анаэробной среде (атмосфера водорода).

Для протекания этого процесса необходимо присутствие органического вещества, поэтому подобные воды обычно генетически связаны с нефтеносными месторождениями. В большинстве случаев в этих водах наблюдается присутствие сероводорода. Здесь происходит то же самое, что наблюдается и в глубинных слоях морей при отсутствии водообмена, только процесс десульфатизации воды протекает значительно полнее.

Для выяснения генезиса подземных вод весьма важным

сг

является отношение gp; для морских вод оно равно 300. При

концентрировании вод морского происхождения это соотношение сохраняется до начала выпадения NaCl, после чего оно уменьшается. Наоборот, при растворении отложений NaCl

сг отношение g ^ > 3 0 0 .

Из растворенных газов в глубинных подземных водах присутствуют в наибольших количествах С02 , прочих газов (N2, H2S, Не) — значительно меньше. Кроме того, нередко встречается СН4, особенно в водах, связанных с месторождением нефти, затем встречаются Н2 и Не. Скопления С0 2 и СН4

-часто бывают настолько значительными, что воды этих горизонтов, находясь под большим давлением, фонтанируют из скважин.

Состав газов в подземных водах тесно связан с генезисом воды и процессами формирования его химического состава, и это дает основание классифицировать подземные воды по Содержанию газов. В. И. Вернадский, например, выделил шесть классов природных вод: 1) кислородные, 2) углекислые, 3) азот-

и физических - свойств, оказывать определенное физиологическое воздействие на человеческий организм или резко отличающиеся по своему химическому составу от прочих вод. Поэтому | этот давно сложившийся в практике, но до сих пор точно не установленный термин не следует отождествлять с минерализованными водами, и хотя величина минерализации и является важным критерием в понятии „минеральные воды", но известны

причем основным критерием для выделения последних является

Для цодземных минеральных вод величина минерализации имеет меньшее значение, а основное значение имеет содержа-

.148

Весьма холодные источники встречаются в зоне вечной мерзлоты (Якутия, Забайкалье), термальные же — главным образом в районах, связанных в недалеком прошлом с тектоникой (Кавказ, Алтай, Средняя Азия, Прибайкалье, Камчатка). Некоторые горячие источники имеют весьма высокую температуру, как, например, Паратунские (70°) и Нагатинские (80°) на Камчатке, Горячеводские (81—90°), Акс (77°), Аахен (55°) и другие.

По радиоактивности источники подразделяют на:

1)слабо радиоактивные (10—100 эман)',

2)среднерадиоактивные (100—300 эман);

3)сильно радиоактивные (свыше 300 эман);

является характерной особенностью их химического состава. Помимо газов, находящихся в растворенном состоянии, в воде минеральных источников одновременно присутствуют газы, находящиеся в спонтанном состоянии, т. е. в виде мельчайших дисперсных взвесей (эмульсия, пузырьки) и в виде небольших струй, непрерывно или временами выделяющихся из воды. Спонтанные газы указывают на насыщенность воды данным газом. По происхождению эти газы являются либо выделяющимися из воды вследствие уменьшения их парциального давления при

.150