Гідрогеохімія (геохімія підземних вод): Навчальний посібник, страница 24

Наведені дані характеризують води верхньої гідрогеодинамічної зони платформних областей. Проте, у земній корі широко розповсюджені термальні води гірсько-складчастих споруд, областей активного вулканізму, найновіших тектонічних рухів, молодих рифтових зон які за генезисом є дуже різноманітними.

Типовим регіоном з інтенсивними проявами сучасного вулканізму та активної сейсмічної діяльності є Тихоокеанський сегмент Землі. Термальні води, що розвинуті у різних геологічних структурах Тихоокеанського тектонічного (рухомого) поясу і ложа Тихого океану мають дуже складний, різноманітний за генезисом склад компонентів як мікроелементної так і газової фаз. Складена на основі розрахунків середніх концентрацій хімічних елементів у гідротермах цього регіону формула Курлова має такий вигляд:

Тобто, солонкуваті води гідротерм мають слабко-кислу реакцію і відрізняються хлоридним натрієвим складом з невисоким вмістом сульфатів, кальцію і магнію.

Для порівняння наведено і середні вмісти хімічних елементів у гідротермах молодої (мезозойської) Байкальської рифтової зони. Формула Курлова термальних вод за І.Ломоносовим (1974) має такий вигляд:

Тобто, це слабколужні, прісні, сульфатно-гідрокарбонатні натрієві води. Не зважаючи на те, що гідротерми Байкальської рифтової зони належать до іншого геохімічного типу як за параметрами рН та хімічного складу вод, так і за величиною загальної мінералізації, вони вміщують у підвищених концентраціях ті ж самі мікроелементи, що і гідротерми Тихоокеанського сегменту.

В геологічних структурах України наближеними (за сейсмічністю і післяпалеозойськими проявами вулканізму) до наведених вище регіонів (Тихоокеанський пояс та Байкальський рифт) є, передусім, гірські масиви Карпат, Криму, а також (меншою мірою) зона древнього Дніпровсько-Донецького палеорифту, в геологічній історії якою виділяється і постгідротермальний етап розвитку (Суярко, 1996).

Аналіз хімічного складу підземних вод з різних регіонів дозволив встановити, що водам різноманітних геологічних умов формування та циркуляції притаманна концентрація різних хімічних елементів. Так, у міцних розсолах переважно накопичуються хлор, бром, кальцій, калій, сурма, барій, літій, у солоних водах – натрій, йод, ртуть, вуглець, азот, цинк, кобальт, а у гідротермах – фтор, залізо, алюміній, марганець, бром, хром, рубідій. В той же час, підземні води інфільтрогенного походження найчастіше збгачені Cа, S, Mg, Cu, U та ін..

Неоднорідність концентрування елементів і пов’язана з цим геохімічна різноманітність підземних вод різного генезису встановлюється, зокрема, по різних співвідношеннях у них окремих хімічних елементів та сполук. Так, добре відомі хлор-бромний, натрій-хлористий, гелій-аргоновий та інші коефіцієнти широко застосовуються для з’ясування генезису різних за умовами формування і складом підземних вод (таб. 2.2).

Якщо проаналізувати дані, що наведені у таблиці 2.2, то, перш за все, проявляються характерні особливості складу підземних вод відносно морських. Так, усі без винятку типи підземних вод відрізняються вищими вмістами SiО₂ та NH₄, нижчими значеннями Mg/Ca та відносно високими – Li/Na, J/Cl, B/Cl.

Кожний генетичний тип підземних вод також має свої характерні особливості. Так, седиментогенні (за Д. Уайтом) води, відрізняються від інших невисоким вмістом SiО₂, високим - NH₄, а також низькими значеннями К/ Na, Li/Na, SО₄/Cl, F/Cl. Вулканогенні та матаморфогенні води, навпаки, характеризуються високим вмістом SiО₂, низьким - NH₄ та великими коефіцієнтами Mg/Ca, Li/Na, SО₄/Cl, F/Cl. Змішані води мають проміжні значення більшості зі згаданих показників. Все це яскраво підкреслює різну геохімічну спеціалізацію окремих генетичних типів підземних вод, яка поки – що вивчена недостатньо.

Узагальнюючи наведені дані, можна відмітити, що по-перше, підземні води вміщують хімічні елементи у дуже різних концентраціях – від сотень грамів на дм³ до міліардних часток і менше. Тому цілком виправданим є розподіл хімічних елементів в залежності від їхнього вмісту у водах на чотири групи (табл.. 2.3).