Description:

К. Е. Питьева Гидрогеохимия Издани е второе, дополненное и переработанное Допущено о Государственным комитетом СССР по народному образованию в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по специальности "Гидрогеология и инженерная геология" ИЗДАТЕЛЬСТВО МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 1988 ББ К 26.326 П34 УД К 551.491.8 Рецензенты: кафедра гидрогеологии и инженерной геологии Воронежского университета, доктор геолого-минералогических наук, профессор В. М. Швец П34 Питьева К. Е. Гидрогеохимия: Учебное пособие - 2-е изд. - М.: Изд-во МГУ, 1988. - 316 с. ISBN 5-211-00130-3. В учебном пособии (1 изд. - 1978 г.) рассматриваются естественно исторический, экспериментальный и классификационный методы изучения химического состава подземных вод. Особое внимание уделяется миграции элементов, особенностям процессов формирования состава в различных геологических условиях, в частности грунтовых вод гумндных и аридных областей и пластовых вод террнгенных, карбонатных и сульфатных отложений. Приведены сведения о гидрогеохимической зональности и гидрогеохимическом районировании. ВВЕДЕНИЕ Планомерные гидрогеохимические исследования получили развитие в России в начале XVII в., когда был предпринят ряд экспедиций для изучения гидрогеологических условий и химического состава подземных вод. В XIX в. Геологическим комитетом экспедиции были усилены. В это время изучаются глубокие подземные воды; дается характеристика химического состава подземных вод ряд областей России. Это период становления физико-химических методов изучения подземных вод; начались работы по систематизации геохимических свойств подземных вод. Основоположником теории гидрогеохимической науки является В. И. Вернадский, который создал фундаментальный труд об истории формирования природных вод, в котором нашли отражение систематизация подземных вод по химическим свойствам и представлены основные гидрогеохимические закономерности развития подземных вод. С появлением работ В. И. Вернадского и развитием прикладных вопросов гидрогеохимии она превращается в самостоятельный раздел гидрогеологии. В советское время возникают многие отрасли народного хозяйства, успешно развившиеся благодаря всесторонним и глубоким знаниям в области геохимии подземных вод. Первый в мире Гидрохимический институт был создан при Академии наук СССР в 1921 г. Вопросы гидрогеохимии разрабатываются сотрудниками Геологического института АН СССР. Созданы научные центры при Министерстве геологии СССР (ВСЕГЕИ, ВСЕГИНГЕО) и союзных республик. Организуются отраслевые НИИ всесоюзного значения (ВНИИнефть, ВНИИгаз и др.). Обширную гидрогеохимическую тематику разрабатывают научные учреждения Министерства здравоохранения СССР. Большой вклад в развитие учения о химическом составе подземных вод вносят ученые вузов (МГУ, ЛГУ, ЛГИ, ТПИ, МГРИ и др.). В наше время гидрогеохимические исследования получил наиболее широкое распространение при: 1) изысканиях для водоснабжения; 2) использовании подземных вод в качестве минерального сырья, для термоустановок, а также в лечебных целях; 3) поиске полезных ископаемых; 4) подземном выщелачивании из пород ценных компонентов; 5) подземном захоронении биологически вредных стоков промышленных предприятий; 6) изысканиях для подземных хранилищ газа; 7) мелиоративных работах; 8) закачке воды в пласты для поддержания давления в процессе эксплуатации месторождений нефти и газа; 9) разработке рудных полезных ископаемых; 10) решении различных инженерных задач; 11) решении проблем охраны геологической среды. Гидрогеохимия опирается на историческую и динамическую геологию, литологию, петрографию, минералогию. Она тесно переплетается с другими разделами гидрогеологии: гидродинамикой, региональной гидрогеологией, геохимией, химией, физикохимией, математикой. К настоящему времени по гидрогеохимии изданы монографии М. Е. Альтовского, Е. А. Барсова, А. А. Бродского, М. Г. Валяшко, М. И. Зайдельсона, И. К. Зайцева, В. П. Зверева, А. И. Короткова, И. Г. Киссина, С. Р. Крайнова, В. А. Кротовой, Н. A. Мариновой, А. М. Овчинникова, А. И. Перельмана, Е. В. Пиннекера, Е. В. Посохова, КЕ. Питьевой, С. И. Смирнова, Г. М. Сухаревой, Н. И. Толстихиной, В. М. Швеца, А. В. Щербакова и др. Вопросы химии природных вод содержатся в учебниках чл.-кор. АН СССР О. А. Алекина "Общая геохимия" и "Основы гидрохимии" (1970) и Г. А. Максимовича "Химическая география вод суши" (1956). Формирование химического состава подземных вод рассмотрено в книгах: А. М. Овчинникова "Гидрогеохимия" (1970), К. Е. Питьевой "Основы региональной геохимии подземных вод" (1969), Е. В. Посохова "Формирование химического состава подземных вод" (1969) и "Общая гидрогеохимия" (1975) и др. Сведения о химическом составе подземных вод отдельных областей Советского Союза приведены в учебниках по региональной гидрогеологии Г. Н. Каменского (1953), М. М. Толстихиной и Н. И. Толстихина, О. Клänge (1953-1963), А. М. Овчинникова (1965) и др. Изложение проблем гидрогеохимии в настоящем учебнике обосновано с позиций понятия о подземной воде как сложной природной системе, характеризующейся единством и взаимообусловленностью химических и динамических свойств, которые определяются особенностями системы, а также вмещающей и окружающей среды. Вмещающая среда - это прежде всего порода с присущими ей литолого-геохимическими особенностями, фильтрационными свойствами, характером включения вод в породы и прочими водно-физическими свойствами. Окружающая среда - атмосфера, биосфера и др. Единство и взаимообусловленность химических и динамических свойств системы "подземная вода" проявляется в изменении одного из этих свойств в результате изменения другого. Ключевые слова: кристаллический массив, хлоридный натриевый, хлоридно-сульфатный натриевый, равновесие, значительный, физико-химический, компонент, артезианский, бурение скважина, приуроченный, залегание, увеличение, месторождение, подземный вода, кмв тип, бор, катион, отложение, мергельный отложение, серный кислота, обмен, распространение, кальций, каменский, отношение, водоносный комплекс, скорость, предгорный прогиб, закон генри, подземный вод, карбонатный агрессивность, пористый среда, коэффициент корреляция, озерный котловина, сечение, количественный критерий, натриевый, морской бассейн, качество, фактор, карбонатный, состав подземный, соединение, выщелачивание, количество превышающий, комплекс, водоносный, порода, подземная вод, западный сибирь, артезианский бассейн, органический кислота, количество, аст, аридный климат, энергия, грунтовый вода, глубина, рудный месторождение, местный понижение, иловый вод, поверхностный вод, состав вода, химический, сотая доля, компонентный состав, газ, органический, терригенный, султанходжаев, энергетический позиция, магматогенный происхождение, хороший изученный, участок, форма, грунтовый, классификация, вечный мерзлота, подземный, долина река, морской, вид, хлор, хлоридный, ион, минералогический особенность, загрязнение, миграция, структура, пластовой вод, интервал, время, бассейн, коэффициент массоотдача, региональный, хлоридный натриев-кальциевый, сульфат, полезный ископаемое, фаза, ол ст, движение, область дренирование, органический соединение, компонентный, конвективный-диффузионный массоперенос, узколокальный распространение, трещина, растворимость, влияние, фильтрация, интенсивный, аридный область, тектонический нарушение, пресный, рис, корреляционный анализ, экв, магний, бром, степень минерализация, максимальный количество, коэффициент, морской генезис, несколький миллиграмм, изменение, атмосферный происхождение, десяток миллиграмм, молекула, радиогенный гелий, свойство, путь, система, грунтовая воды, состав, предел, крайнов, газовый залежь, вода, часть, кальций магний, сорбционный способность, сульфатный, гидрокарбонатный, источник, глинистый разность, образ, зверев, хлоридный кальциев-натриевый, формирование, содержание, распространенный, тип, направление, восстановление сульфат, процесс, грунтовой, окисление, обычный, минерал, зона, осадка, минерализация, поверхность, входной сечение, осадки, натрий, величина, бора, галогенный, ионный, степень устойчивость, солянокислый вытяжка, ивн, несульфидный месторождение, химический состав, слаборастворимый кальциевый, мочь, антиклинальный структура, галогенный отложение, сульфат-ион, уравнение, ионно-солевой комплекс, павлов, район, зависимость, область, земной кора, гидрогеохимический режим, минимальный, гидрогеохимия, подземная водапорода, горно-складчатый область, микроэлемент, взаимодействие, виноградов, характер, гидрогеохимический, аб л, магматогенный, соляной купол, водообмен, минерализовать, случай, степень, малый, шемякин, представленный, морской акватория, характер вмещение, приурочить, атмосферный, температура, реакция, поисковый признак, результат, органический вещество, иной соединение, концентрация, поток масса, перенос масса, зона аэрация, растворение, повышенный, взаимообусловленность химический, связь, раствор, магниевый, газовый фаза, характеризоваться, карбонатный примесь, состав подземный вод, боры, интенсивный водообмен, распределение, вод, давление, вещество, газовый месторождение, полевой шпат, группа, гумидный климат, межгорный впадина, значение, атмосферный осадка