Формирование железистых подземных вод - Труфанов А.И.
Скачать (прямая ссылка):
ГИДРОХИМИЧЕСКАЯ ЗОНАЛЬНОСТЬ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
На зависимость химического состава подземных вод от интенсивности водообмена неоднократно указывали Н.К. Игнатович, A.M. Овчинников [54, 104, 105] и др. Гидродинамические условия вместе с другими физико-географическими и геологическими особенностями описываемого района определяют зональность подземных вод, выражающуюся в изменении их состава vi минерализации как по разрезу, так и в плане.
Во внешнем и переходном гидродинамических поясах выделяются две вертикальные гидрохимические зоны:
— зона ультрапресных гидрокарбонатных, иногда гидрокарбонатно-хлоридных кальциевых и натриево-кальциевых грунтовых вод с минерализацией до 0,1 г/л; она приурочэна к интенсивно промываемым отложениям водоразделов и склонов хребтов, окружающих бассейн;
— зона пресных гидрокарбонатных натриевых и кальциевых, иногда смешанного катионного состава вод с минерализацией преимущественно 0,1—0,3 г/л (отдельные пробы с минерализацией до 0,63 г/л); она охватывает гидродинамическую зону затрудненного водообмена.
Азональными водами здесь являются минеральные (холодные углекислые) и термальные (азотные) воды. Это Алчанские и Мухенские углекислые воды и Вяземский источник с температурой воды 220C (см. табл. 1), где преимущественно развиты безжелезистые воды. Повышенные концентрации железа до нескольких десятков миллиграммов в литре характерны лишь для минеральных углекислых вод.
Гидрохимический разрез внутреннего гидродинамического пояса бассейна существенно отличается от описанных выше. Изучен он слабо, .и 24
предположительно в нем выделяются две гидрохимические зоны: А — развития пресных и Б — солоноватых подземных вод.
Самая верхняя часть гидрохимического разреза зоны А представлена ультрапресными (до 0,1 г/л) и пресными (0,1—0,2 г/л, иногда выше) водами гидрокарбонатного кальциево-натриевого, кальциевого, иногда смешанного катионного состава. Ультрапресные воды приурочены к верхним частям гидрогеологических разрезов современных четвертичных отложений легкого состава. Воды спорадического распространения (верховодка и почвенные воды) зоны аэрации имеют повышенную минерализацию. Среди катионов на первое место часто выходит двухвалентное железо, концентрации которого достигают 20—25 мг/л (в отдельных пробах — более 100 мг/л). Кроме железа, повышенные концентрации в этих водах дают марганец (до 0,9—2,2 мг/л) и кремний (до 25 мг/л).
Ниже по разрезу развиты пресные поровые и порово-пластовые воды первого от поверхности постоянного водоносного горизонта. Это грунтовые (иногда с небольшими местными напорами) воды преимущественно четвертичных и плиоцен-нижнечетвертичных отложений. Состав вод гидрокарбонатный кальциево-магниевый или смешанный по катионам, среди которых часто преобладает двухвалентное железо. Кроме железа, в водах наблюдаются повышенные концентрации кремнезема (до 60 мг/л и выше), свободной углекислоты (до 240 мг/л) и марганца (0,5— 1,8 мг/л). Преимущественная минерализация воды колеблется от 0,1 до 0,3 г/л.
Нижняя часть гидрохимического разреза представлена пресными с умеренной и повышенной минерализацией (до 0,5—0,85 г/л) подземными зодами гидрокарбонатного натриевого и натриево-кальциевого состава. Эти воды находятся в зоне замедленного водообмена и приурочены к песчано-глинистым и угленосным отложениям ушумунской, бирофельд-ской и чернореченской свит палеоген-неогена. Минерализация вод с глубиной возрастает. Содержание железа в них значительно ниже, чем в водах описанных выше отложений и редко превышает 10—15 мг/л, в среднем составляя 3,5 мг/л.
В целом зона пресных подземных вод с минерализацией до 1 г/л имеет значительную мощность (вероятно более 500 м). Так, в подземных водах Хабаровского артезианского бассейна до глубины 400 м общая минерализация не превышает 0,9 г/л.
По аналогии с другими артезианскими бассейнами юга Дальнего Востока в водах отложений чехла бассейна на глубинах более 500 м выделяется зона Б — солоноватых вод с минерализацией 1—5 г/л [71 ]. В центральных, наиболее погруженных частях бассейна (Переяславский, Гольдинский, Невельский и другие грабены) имеются благоприятные условия для сохранения вод прошлых геологических эпох с минерализацией выше 1 г/л. К сожалению, воды зоны весьма затрудненного водообмена как пород чехла, так и фундамента остаются пока не опробованными, поэтому представления об их составе носят предположительный характер.
Горизонтальная гидрохимическая зональность наиболее четко выражена для грунтовых и слабонапорных вод района, заключенных в четвертичных и плиоцен-нижнечетвертичных отложениях грис. 7). Она заключается в постепенной смене состава подземных <зод от периферийных областей бассейнов к центральным частям. Общая минерализация воды в указанном направлении изменяется от 0,06—0,10 до 0,2—0,3 г/л. Концентрация железа возрастает от нуля до десятков миллиграммов в литре.
25
-wo
CO .мі Ції pH
-200
P и с. 7. Гидрогеологический разрез Хабаровского артезианского бассейна (по линии АБ)
Водоносные горизонты и комплексы: 1 — водоносный комплекс аллювиальных и аллювиально-озерных современных и верхне-среднечетвертичных отложений, гидрокарбонатные кальциевые и смешанного катионного состава с минерализацией 0,04—0,4 г/л; 2 — водоносный комплекс озерно-аллювиальных плиоцен-нижнечетвертичных отложений, гидрокарбонатные смешанного катионного состава с минера^ лизацией 0,1—0,75 г/л; 3 — водоносный комплекс палеоген-миоценовых отложений, гидрокарбонатные натриево-кальциевые с минерализацией 0,1—0,6 г/л; 4 — водо-
