ФОРМИРОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД РАЙОНА
г ВОРОНЕЖА
5.1. Природные факторы формирования химического состава минеральных вод.
Формирование химического состава подземных минеральных вод обусловлено действием разнообразных природных факторов и процессов протекающих в земных недрах.
В различных геологоструктурных областях земной коры процессы взаимодействия подземных вод с горными породами и природными газами приводят к созданию весьма разнообразных типов подземных минеральных вод, часть которых имеет широкое региональное распространение, а другая часть формируется только на ограниченных участках и представлена отдельными, редко встречающимися месторождениями.
Имеющиеся в настоящее время материалы по геохимии подземных вод свидетельствуют о том, что в определенных геологоструктурных условиях и геохимических обстановках земной коры могут формироваться воды определенного химического состава с наличием тех или иных особенностей.
Основным геологическим фактором, способствующим формированию минерализации вод и их состава, являются горные породы.
Литологический состав горных пород. Определяет возможность обогащения подземных вод различными компонентами в результате действия процессов растворения и выщелачивания, гидролиза полевых шпатов, ионного обмена между водой и породой и т. д. Кристаллические породы дают мало водорастворимых веществ. В таких породах формируются воды с низкой минерализацией. Воды, циркулирующие в породах с повышенной соленостью, будут обладать более высокой минерализацией, но простым хлоридным натриевым составом. Состав горных пород в первую очередь определяет состав и сохранение в их недрах тех или иных типов минеральных вод. Он представляет основу, за счет которой происходит формирование ионного состава минеральных вод.
Характер гидрогеологических структур. Разделение земной коры на платформенные области и горноскладчатые сооружения влияет не только на формирование химического состава, но и закономерности распространения различных типов минеральных вод. Как известно, гидрогеологическое районирование территории производится на основе учета характера тектонических структур.
Эти структуры определяют тип циркуляции подземных вод, формирование их химического состава.
1. Артезианские бассейны платформ, краевых прогибов, межгорных впадин. Здесь формируются в основном воды с высокой минерализацией, с пластовыми условиями циркуляции вод. Ярко выражена вертикальная гидрогеохимическая зональность.
2. Гидрогеологические складчатые области (Урал, Кавказ, Алтай и др.). Горные породы сильно дислоцированы, смяты в складки, разбиты трещинами. В этих условиях распространены преимущественно магматические и метаморфические породы, обусловившие формирование сложных водонапорных систем, заключающие воды трещинно-пластовые, трещинно-жильные, иногда карстовые, смешанного химического состава и разной минерализации.
3. Гидрогеологические массивы. Массивы сложены изверженными плотными кристаллическими породами. Например, Воронежский кристаллический массив, воды в нем приурочены к коре выветривания или к крупным тектоническим разрывам. Распространены в основном типы трещинных и трещинно-жильных подземных вод с малой минерализацией и пестрым химическим составом.
К числу других факторов формирования химического состава минеральных вод следует отнести некоторые из них:
1) Палеогидрогеологические условия — те условия, которые существовали в прошлые геологические эпохи и предопределили возможность сохранения в древних породах растворимых солей, которые либо могут сохраниться, либо могут быть полностью вымыты и перейти в раствор, способствуя возрастанию минерализации циркулирующих вод. В девонских отложениях Воронежской области существует возможность сохранения вод древних эпох.
2) Развитие неотектонических процессов, создающее глубокие открытые тектонические разломы, обусловливающие возможность связи и обмена вод между поверхностными и глубинными зонами и выход на поверхность высокотермальных вод. Такие условия на исследуемой территории не наблюдаются.
3) Биохимические процессы разложения органического вещества; в частности, один из важнейших — процесс сульфатредукции, приводящий к накоплению в благоприятных условиях сульфидов (H2S) в водах и гидрокарбонатов.
Из перечисленных геологических факторов на формирование минеральных вод на территории г. Воронежа ведущая роль принадлежит литологическому составу горных пород девона и архея-протерозоя.
