Гідрогеохімія (геохімія підземних вод): Навчальний посібник, страница 18

У лужних водах із рН>7,5 марганець гідролізується й випадає в осад у вигляді важкорозчинних окислів. На відміну від інших металів марганець має здатність до міграції при низьких значеннях Eh в слабкокислих водах у вигляді двовалентних катіонів. Його концентрація у високомінералізованих хлоридних водах глибоких горизонтів досягає значних величин.

Вольфрам. Основним джерелом елемента у підземних водах є мінерали вольфраму – вольфраміт, шеєліт, гюбнергіт, ферберит та ін. Ці мінерали, стійкі у гіпергенних умовах, можуть розкладатися під впливом глибинних термальних вуглекислих вод з рН близько 5.

Завдяки дуже слабкій розчинності мінералів вольфраму, концентрації його у водах є досить низькими – до 25-45 мкг/дм³ при фонових значеннях 0,5-1,0 мкг/дм³. Максимальна довжина водних ореолів розсіювання вольфраму в зонах вольфрамових жил не перевищує 150-200 м.

У приповерхневих умовах гідрогеохімічні ореоли вольфраму проявляються дуже слабко і лише у безпосередній близькості від вогнищ розвантаження ореольних тріщинних вод.

Найенергійніше вольфрам висаджується з води універсальним осадителем металів – карбонатом кальцію.

Органічні сполуки. У підземних водах знаходиться багато різних органічних сполук. Їхніми компонентами є представники усіх хімічних класів органічних речовин (вуглеводні, спирти, ефірні карболові кислоти, аміни та ін.). Загальний обсяг органічних речовин у підземних водах визначається вмістом С_орг або величиною окислюємості.

Присутність і закономірності розповсюдження органічних речовин у підземних водах залежать від геолого-гідрогеологічних, термодинамічних, фізико-хімічних та інших умов. Максимальний вміст органічної речовини є характерним для вод нафтогазових родовищ, а мінімальний – для ґрунтових вод арідних областей. В усіх типах підземних вод присутні гумусові речовини (гумінові кислоти і фульвокислоти), олії, смоли та ін.

Гази. У підземних водах гази знаходяться як у вільному, так і у розчинному станах. Співвідношення між ними змінюються в залежності від температури і тиску. За законом Генрі маса газу, що розчинений у даному об’ємі рідини, є прямо пропорційною тиску газу (або парціональному тиску у газовій суміші).

Основними газами, які присутні у підземних водах, є кисень (О₂), азот (N₂), двоокис вуглецю (СО₂), сірководень H₂S), водень (Н₂) та вуглеводні (метан – СН₄ і більш важкі його гомологи). Окрім того, підземні води вміщують комплекс рідкісних інертних газів: He, Ne, Ar та ін.

За походженням гази поділяються на: 1) повітряні (N₂, О₂, СО₂, Ne, Ar); 2) біохімічні (СН₄, СО₂, N₂, H₂S, О₂, важкі вуглеводні); 3) хімічні (СО₂, N₂, H₂S, Н₂, СН₄, СО, N₂, НCl, HF, SO₂, Cl, NH₃), що утворюються в процесі взаємодії води і породи; 4) радіоактивні і ядерних реакцій. Причому дві останні групи можна за глибинністю поділити на екзогенні та ендогенні.

Найактивнішими у підземних водах є кисень, вуглекислота, сірководень та водень.

Кисень витрачається на різні окислювальні процеси. З глибиною його вміст у підземних водах зменшується. Кількість розчиненої у підземних водах вуглекислоти змінюється в залежності від потужності джерела її надходження (біохімічні, термометаморфічні та інші процеси), хімічного складу підземних вод, термобаричних умов середовища. Сірководень є однією з чисельних форм присутності сірки у підземних водах (SO₄², SO₃², H₂S та ін.). Найвищі концентрації його притаманні підземним водам нафтогазоносних провінцій. Метан і важкі вуглеводні є найрозповсюдженішими у водах вуглеводневих родовищ, розчинений азот – у пластових підземних водах нафтогазоносних провінцій і тріщинно-жильних термальних водах зон альпійської тектонічної активізації. Високі концентрації водню відомі у термальних і вуглекислих водах зон альпійської складчастості і сучасного магматизму, а також у підземних водах нафтогазоносних структур районів галогенних формацій. В окремих геохімічних типах підземних вод містяться високі концентрації гелію та інших рідкісних газів (до 10 мл/л).