Формирование макро — и микрокомпонентного состава минеральных вод в кристаллических породах ВКМ

В кристаллических породах ВКМ минеральные воды формируются в коре выветривания метаморфических и магматических пород. В условиях Воронежского кристаллического массива минеральные воды характеризует низкая минерализация, высокая величина рН.

Минеральные воды отличаются по макрокомпонентам: повышенным содержанием натрия и кальция. Среди анионного состава присутствует довольно разнообразная гамма; преобладают хлоридные и сульфатные ионы. Присутствуют микроэлементы. Основным процессом, приводящим к формированию химического состава вод, является процесс растворения и выщелачивания полевошпатовых минералов гранитоидных пород по схеме:

анортит СаА128і3О8+2Н2О+СО2 ^ НА128^О8+Са2++НСО3-

альбит №2А128і6Оі6+2Н2О+СО2 ^ Н2А128і2О8Н20+48Ю2+№2СО3

Немаловажную роль играет процесс катионного обмена. Этот процесс протекает в различных отложениях, но преобладает, как правило, в глинистых тонкодисперсных породах. Глинистые частицы обладают способностью адсорбировать на своей поверхности катионные комплексы.

Поглощенный комплекс (ПК) катионов отражает химический состав тех водоемов, в которых формируются осадки.

Если в составе глин обнаружен натрий, то они отлагались в морских условиях. Воды суши обогащены кальцием и магнием, поэтому в составе поглощенных катионов выветрелых дисперсных пород будут преобладать кальций и магний. При трансгрессии моря на континент процесс катионного обмена осуществляется по схеме:

2№а + СаПК ^ СаС12 + 2Nam

морская вода порода водный раствор порода

При внедрении морских вод по трещинам с больших глубин в кору выветривания в одних случаях катионный обмен приводит к обогащению воды кальцием. В других случаях сульфатная кальциевая вода попадает в породы морского генезиса с адсорбированным натрием.

Са8О4 + Nam ^ №2SO4 + СаПК

вода порода вода порода