Гидрогеология

 

Водная миграция элементов и формирование состава подземных вод

 Миграция химических элементов

Водная миграция – важнейшая часть переноса и перераспределения атомов в земных недрах. Вода – «кровь» Земли, которая обеспечивает приток и отток химических элементов в разные структуры земной коры.

Различают внутренние и внешние факторы миграции. К внутренним факторам относятся свойства химических элементов образовывать летучие или растворимые соединения, осаждаться из растворов или расплавов, сорбироваться и т.д. Все эти свойства определяются строением атомов. К внешним факторам относятся параметры обстановки миграции – температура, давление, кислотно-щелочные и окислительно-восстановительные.

Формы миграции

В природных водах химические элементы мигрируют в коллоидной, взвешенной и истинно растворённой формах.

Интенсивность водной миграции

Разные элементы характеризуются разной интенсивностью миграции. Зная содержание элемента в минеральном остатке воды и в водовмещающей породе (или кларк в литосфере) можно вычислить коэффициент миграции и построить ряды миграции элементов.

Геохимические барьеры

Выделяют два типа барьеров: природные и техногенные. Природные, в свою очередь делятся на три класса: механические, физико-химические и биогеохимические. Среди физико-химических различают окислительные, восстановительные, щелочные, кислые и пр. Геохимические барьеры имеют важное практическое значение.

 Формирование состава подземных вод является результатом миграции вещества в земной коре в конкретных геологических условиях.

- Физико-географические (рельеф, климат, водообмен, выветривание)

- Геологические (геологическая структура, тектонические движения, тип пород, магматизм и др. процессы)

- Физико-химические (кислотно-щелочные, и окислительно-восстановительные, хим.свойства элементов, растворимость хим.соединений)

- Физические (температура, давление)

- Биологические (живое вещество, почвы, ландшафт)

- Искусственные (деятельность человека)

Обработка и систематизация химических анализов подземных вод

 

 Типы химических анализов

- Содержание химических анализов и степень точности их результатов определяются задачей и стадией исследований.

Химические анализы подземных вод подразделяются на следующие типы: полевые, сокращённые, полные и специальные.

Полевой анализ воды включает определение физических свойств, рН, анионов Cl, SO4, NO3, HCO3, CO3, катионов Ca, Fe, а также О2, СО2, Н2S. Вычислением находят Na + K, Mg, временную жёсткость, сумму минеральных веществ. Полевые анализы проводятся в большом количестве для получения предварительной характеристики состава подземных вод. Он не даёт возможности провести контроль определений.

Сокращённый анализ определяет большее количество катионов и анионов. Он осуществляется с применением более точных методов в стационарных лабораториях и даёт возможность проводить контроль анализа по сухому остатку.

Полный анализ включает ещё и определение Еh и даёт возможность проведения контроля определений как по сухому остатку, так и по суммам милиграмм-эквивалентов катионов и анионов.

Специальный анализ применяется для определения микрокомпонентов или других веществ, которые не устанавливаются при полном анализе.