Авторы: Лиманцева О. А.
Источник: http://rogov.zwz.ru
Гидрохимическая зональность (Толстихин Н.И., Зайцев И.К., Гуревич М.С) базируется на закономерном изменении минерализации с глубиной. Это изменение происходит постепенно, но неравномерно в зависимости от геолого–структурных и гидродинамических условий бассейнов подземных вод. Состав пород и объем фильтрующейся воды составляют основу физико–химического моделирования, поэтому нами предложено поставить в соответствие границам гидрохимических зон термодинамические показатели, контролирующие преобразование химического состава природных подземных вод с позиции системы «вода–порода».
В связи с этим, было выполнено термодинамическое моделирование равновесного состава подземных вод в направлении их движения по методу «проточного реактора». Расчеты выполнялись на программном комплексе HCh (Шваров Ю.В.). Гидродинамические процессы отождествлялись с модельным параметром Т/Ж (отношение реагирующих масс твердой и жидкой фаз системы «порода–вода»).
В рамках моделирования, изучалось изменение насыщенности природных вод в пределах одного водоносного горизонта подземных вод, где могут быть выделены области с фиксированными физическими (однородные Р–Т параметры, гидродинамические градиенты и т.п.) или химическими условиями (один гидрохимический тип воды). Работа была проделана на примере Московского артезианского бассейна (яснополянский и серпуховско–окский водоносные горизонты).
Оказалось, что воды пересыщены относительно доломита (одного из породообразующих минералов водовмещающих пород). При этом насыщенность снижалась по потоку от области питания в сторону транзита. Обосновать выявленный фактор представляется возможным как процесс наложения комплексообразования, препятствующего выведению элементов из раствора тем больше, чем больше минерализация. Корреляция пересыщенности выявила положительную взаимосвязь с гидрокарбонатами (0.98) и Eh (0.51), тогда как с минерализацией – отрицательную (–0.53).
Таким образом, параметры «насыщенность» и «минерализация» положены в основу перехода от термодинамических моделей к динамическим гидрогеохимическим моделям через отношение Т/Ж и поставлены в соответствие численные диапазоны этих характеристик.