Гідрогеохімія (геохімія підземних вод): Навчальний посібник, страница 33

∑Zа + ∑Zк = ∑Zа+к = 100 % - екв.

Звідки, сума аніонів і сума катіонів складає 50 (або 100) %-екв кожна. Потім вираховують процент вмісту окремого іона – вміст іона у процент –еквівалентній формі. (%ZNa+) знаходять за формулою:

(%ZNa+ = (%ZNa+/∑Zа+к) • 100.

Процент-еквівалентна форма наочно представляє іонно-сольовий склад води, співвідношення між іонами і дозволяє встановлювати риси схожості вод, що розрізняються за величиною мінералізації. Завдяки цьому процент-еквівалентна форма отримала широке розповсюдження.

Проте, маючи лише процент-еквівалентне зображення іонно-сольового складу води, неможливо отримати уявлення про абсолютний вміст в ній іонів. Тому не можна обмежуватися лише процент-еквівалентною формою. Необхідно паралельно подати хоча б величину загальної мінералізації води у еквівалентній і іонній формах.

Найбільш поширеною формою відображення складу вод є формула Курлова. Ця формула представляє собою псевдодріб у чисельнику якої вказують вміст у процент-еквівалентній формі найголовніших аніонів, а у знаменнику – відповідно вміст катіонів. Причому величину вмісту записують у вигляді індексів.

Іони розташовують у порядку зменшення концентрацій в розчині. Ті іони, що вміщуються у кількості, меншій за 1 %-екв., як правило не вказують. Перед дріб’ю записують найважливіші газоподібні компоненти води і величину її загальної мінералізації М у г/л (г/дм3). Після дробі пишуть значення рН (а також температури, Eh та ін.). Наприклад:

У нафтопромисловий практиці аналізи вод звичайно виражають в іонній, еквівалентній і процент-еквівалентній формах. Окрім того, використовують так звані характеристики за Пальмером. Зображувати хімічний склад вод можливо і за допомогою графіків – кол (графік – коло Толстіхіна) та інших геометричних фігур.

Особливою формою графічного зображення хімічного складу підземних вод є гідрогеохімічні карти та розрізи.

2.4. Геохімічні класифікації підземних вод

Існує багато класифікацій хімічного складу підземних вод але широке розповсюдження мають лише окремі з них.

Більшість геохімічних класифікацій підземних вод ґрунтується на їхньому іонно-сольовому складу і лише деякі – на газовому. У перших іноді використовують іонну форму відображення складу вод (Максимович) але у більшості випадків застосовують процент-еквівалентну форму.

Більшість класифікацій (Кларка, Александрова, Щукарева, Толстіхіна та ін.) побудовані за принципом переважання у воді тих або інших аніонів та катіонів. Деякі дослідники (Пальмер) не приймають до уваги кількісну перевагу іонів, а виходять з певних характеристик співвідношень між окремими іонами та групами іонів. Є і змішані класифікації, що враховують як кількісну перевагу, так і характерні співвідношення між іонами: класифікація Суліна (основна увага надається характерним співвідношенням), класифікація Альокіна (основне значення має кількісна перевага).

У гідрогеохімічній практиці найчастіше застосовується класифікація в основу якої покладено переважання різних іонних компонентів (не менше за 25 %-екв). При цьому за аніонним складом виділяється три класи вод: гідрокарбонатний, сульфатний і хлоридний, а у кожному з цих класів виділяються по три підкласи – кальцієвий, магнієвий і натрієвий. Наприклад, склад води, що у формулі Курлова має вигляд:

буде геохімічно характеризуватися як хлоридно-гідрокарбонатна кальцієво-натрієва з невисокою мінералізацією (2,5 г/л) і нейтральною реакцією (7,2).

Що стосується найменування води за її іонним складом, то до останнього часу в цьому питанні не було єдності. Проте, з прийняттям державного стандарту на мінеральні води (ДОСТ 13273-88) читання формули води має законну основу – спочатку називаються іони з меншим %-екв, а потім – з більшим. Таке, однотипне, читання (і розуміння) формули хімічного складу води сприяє логічному підходу до пояснень процесів і явищ, що відбуваються у підземній гідросфері.


2.5. Гідрогеохімічна зональність