Гидрохимическая зональность земной коры

Еще в 1931г. В.И.Вернадский высказал предположение, что с углублением в земную кору п/в становятся все более концентрированными (пресные воды, залегающие сверху, постепенно переходят в солоноватые, а затем в соленые, рассолы), меняется их состав (гидрокарбонат-ионы сменяются сульфат-ионами, а затем хлорид-ионами; катионы кальция и магния сменяются натрием и кальцием). Содержание железа, марганца, кремнезема, бария и др. с глубиной уменьшается; а бром, калий, стронций, радий накапливаются. Содержание орг.соединений, йода, аммония с глубиной сначала увеличивается, а затем уменьшается. Значение Еh с глубиной падают, исчезает кислород, в водах накапливается азот, метан, сероводород. В определенных условиях появляется углекислый газ, тяжелые углеводороды, водород.

Грунтовые воды выщелачивания (гумидный климат) подчиняются широтной зональности. Наиболее пресными являются воды провинции с развитием многолетней мерзлоты, которые характеризуются гидрокарбонатным кальциево-магниевым составом, слабокислым характером среды, повышенным содержанием растворенных орг.веществ. Весьма пресные гидрокарбонатные кальциево-магниево-натриевые, кислые воды формируются в условиях тропических и субтропических областей. В пределах области горных массивов формируются пресные гидрокарбонатные кальциево-магниевые, щелочные воды с минимальным содержанием орг.веществ. Наиболее минерализованы п/в областей умеренного климата, развитые на платформах, щитах и древних складчатых сооружениях. Относительно небольшой водообмен приводит к формированию в этих условиях близких к нейтральным гидрокарбонатных кальциево-натриевых вод.

Г/в континентального засоления (аридный климат) слабосолоноватые, слабощелочные, сульфатно-хлоридно-гидрокарбонатные натриево-кальциево-магниевые.

Т.е.п/в зоны гипергенеза зональны: их соленость и состав меняются при движении с севера на юг от зоны тундр к степям и пустыням. По мере уменьшения количества осадков и увеличения испарения соленость воды возрастает за счет роста сульфатных и хлоридных солей натрия. Затем еще южнее при движении от зоны пустынь к экватору количество осадков резко возрастает, и общая минерализация воды резко уменьшается. Воды снова становятся гидрокарбонатными со сложным катионным составом, определяемым типом водовмещающих пород.

В случае проникновения инфильтрационных вод по зонам разломов на значительные глубины, что особенно характерно для горно-складчатых областей, эти воды нагреваются, более активно взаимодействуют с породами, соленость и щелочность их растут. Состав воды приобретает специфические черты, обусловленные повышенным содержанием кремнекислоты, фтора, ряда редких элементов, газов. Формируются так называемые азотные, углекислые, метановые, кремнистые и другие термы.

В отличие от вод инфильтрационного генезиса седиментационные воды образуют класс соленых и рассольных вод. Они широко развиты в низах практически всех осадочных бассейнов и часто проникают в фундамент платформ, щитов, раскрытых структур горно-складчатых сооружений.

Гидрохимическая зональность артезианских бассейнов.

Три гидрохимических зоны по степени минерализации: 1) зона А — пресные воды с минерализацией менее 1 %о, 2) зона Б — соленые воды с минерализацией 1—35 %о, 3) зона В —рассолы с минерализацией 35—350 %о и более.

Каждая зона подразделяется на подзоны по степени минерализации.

1) Химический состав зоны А преимущественно гидрокарбонатно-кальциевый. Зона пресных вод наиболее широко развита в климатическом поясе избыточного увлажнения. Она охватывает грунтовые воды и верхние артезианские водоносные горизонты местами до глубины 1000м.

2) В зону Б включены солоноватые (минерализация 1—10%о), соленые (минерализация 10—35 %о) воды. Среди солоноватых встречаются гидрокарбонатные, сульфатные и хлоридные, а также смешанного анионного состава воды, преимущественно натриевые. Среди соленых вод преобладают хлоридно-натриевые. Гидрохимическая зона Б распространена очень широко.

3) Рассолы нижней гидрохимической зоны В исключительно хлоридные. В их катионном составе при минерализации до 275 %о, преобладают хлориды натрия, а при более высокой минерализации— хлориды кальция и реже магния. Рассолы имеют не только лечебное, но и преимущественно промышленное значение, так как обогащены йодом, бромом, бором и др. микрокомпонентами. Следует отметить, что по сравнению с зонами пресных и соленых вод, зона рассольных вод имеет значительно большую мощность (до 10 км).

В отдельных частях арт.бассейнов выделяется несколько типов гидрохимического разреза:

I тип — развита лишь гидрохимическая зона пресных вод, которая прослеживается до пород фундамента. Он встречается на окраинах артезианского бассейна, т.е. там, где мощность слагающих их толщ невелика, и где имеет место питание артезианских пластов, а не разгрузка (А).

II тип —развиты две гидрохимические зоны: пресных и соленых вод (АБ). Он распространен обычно на некотором удалении от границы бассейна, в более глубоких его частях.

III тип —развиты три гидрохимические зоны: пресных, соленых и рассольных вод. Он развит в центральных частях артезианских бассейнов. Для этих же частей бассейна обычно характерна и наибольшая мощность отложений.

Дата добавления: 2013-12-12