uzluga.ru
добавить свой файл
Р.Ф. Абдрахманов1

Институт геологии УНЦ РАН, г. Уфа

ВЛИЯНИЕ ГЛИНИСТЫХ ПОРОД ЗОНЫ АЭРАЦИИ НА СОСТАВ ГРУНТОВЫХ ВОД

В Предуралье зона аэрации сложена преимущественно четвертичными глинистыми породами мощностью от 0,5-1 до 5-10 м. Термический и рентгено-дифракционный анализы глинистых осадков (фракции менее 0,001 мм) показали, что в них преобладают минералы групп смектит–монтмориллонита и иллит–гидрослюд (70-95%), т.е. им характерен смешанослойный гидрослюдисто–монтмориллонитовый состав. Соотношения этих минералов обычно 0,2:0,6. Другие минералы имеют под­чиненное значение (%): каолинит - до 20-25 (обычно 4-8), хлорит - до 18-20, (обычно 8-10), кальцит - до 12, кварц - до 6-20, окислы железа - до 5-12, пирит - до 3-7.

Исследования характера изменения состава дистиллированной во­ды при взаимодействии с глинистыми породами четвертичного возраста зоны аэрации показывают, что по соотношению между ионами в пределах глубин 0,05 - 1,6 м выделяется три типа гидрогеохимических профилей. Первый тип характеризует породы под лесными массивами, второй и третий - в зоне лесостепей и степей (черноземы выщелоченные и типичные). По преобладающим анионам вытяжки всех типов в основном принадлежат к гидрокарбонатному классу. Гидрокарбонатно-сульфатные и сульфатно-гидрокарбонатные вытяжки встречаются редко. Катионный состав более разнообразен. Здесь, кроме проб с преобладанием кальция, отмечаются вытяжки кальциево-магниевой, натриево-кальциевой и натриевой групп, иногда смешанного (трехкомпонентного) состава. Минерализация водных вытяжек изменяется от 0,05 до 0,42 г/100 г.

Почвенные растворы из черноземных почвогрунтов преимущественно относятся к гидрогеохимическому типу II (по О.А. Алекину), а маломинерализованные вытяжки из серых лесных почв - к слабо выраженному типу 1. Содержание щелочных элементов в последних достигает 50-70%, причем калия в среднем отмечается в 3 раза больше, чем натрия. Относительная обогащенность вытяжек этого типа калием объясняется аккумуляцией элемента растительными организмами и в дальнейшем, при их отмирании - поступлением в почвогрунтовые растворы.

В последние годы в верхней части разреза часто стали встре­чаться вытяжки хлоридно-гидрокарбонатного и хлоридного (IIIа и IIIб) типа (даже в пределах Южно-Уральского и Уфимского плато), что свидетельствует о наличии антропогенного воздействия на природную среду (в том числе через атмосферные осадки).

Как отмечает С.Н. Волков (1995), за последние 20 лет произошли существенные изменения экстремальных значений рН и Еh состояния атмосферных осадков, выпадающих в различных районах Урала. Увеличение разнообразия атмотехногенных воздействий привело к сдвигу крайних значений рН как влево (до рН 2,0),так и вправо (до рН 9,0).

В составе поглощенных оснований глинистых пород преобладает кальций (71-86%). Отмечаются повышенные (до 25%) концентрации магния. Содержание натрия и калия незначительное (0,3-1,2%, редко до 5,5%). Емкость обмена их довольно высокая (до 55-60 мг-экв/100 г). Обменные катионы глинистых пород оказывают глубокое влияние на процессы, протекающие во всех частях ландшафта: миграцию солей в почвах и грунтах, состав грунтовых вод и др. Наличие глинистых пород в зоне аэрации и их сорбционные свойства в значительной степени определяют защищенность подземных вод от загрязнения.

Наиболее существенные изменения состава глинистых пород и грунтовых вод происходят в результате проникновения пластовых нефтепромысловых рассолов в зону аэрации. Вследствие этого утрачиваются естественные связи ионного-солевого состава грунтовых вод с литолого-минералогическими особенностями водовмещающей среды. Минерализация вод достигает до 10-15 и даже 50-70 г/л (Туймазинское, Шкаповское и другие нефтяные месторождения), а состав их становится хлоридно натриевым и хлоридно кальциево-натриевым типа IIIб. Эти растворы, обладая высокой агрессивностью к гипсам и известнякам, вызывают значительное усиление карстовых процессов (до одного порядка). В среднем течении р. Ик (Туймазинское нефтяное месторождение) в период с 1973-99 гг. нами наблюдались образование свежих воронок и колодцев с диаметром до 5-10 м, осушение карстовых озер, интенсивное разрушение стенок и увеличение размеров старых воронок.


1 Р.Ф. Абдрахманов