Классификация подземных вод.

Классификация О. А. Алекина
Наиболее часто применяемая в настоящее время классификация природных вод, сочетающая принцип деления химического состава воды по преобладающим ионам с делением по количественному соотношению между ними. Преобладающими считаются ионы с наибольшим относительным содержанием в процентах в пересчете на количество вещества эквивалента. По преобладающему аниону природные воды делятся
на три класса:
1) гидрокарбонатных и карбонатных вод (большая часть маломинерализованных вод рек, озер, водохранилищ и некоторые подземные воды);
2) сульфатных вод (промежуточные между гидрокарбонатными и хлоридными водами, генетически связаны с различными
осадочными породами);
3) хлоридных вод (высокоминерализованные воды океана, мо
рей, соленых озер, подземные воды закрытых структур и др.).
Каждый класс по преобладающему катиону подразделяется на три группы: кальциевую, магниевую и натриевую. Каждая группа в свою очередь подразделяется на четыре типа вод, определяемых соотношением между содержанием ионов в процентах в пересчете на количество вещества эквивалента:

I. HCO3- > Ca2+ + Mg2+
II. HCO3- < Ca2+ + Mg2+ < HCO3- + SO42-
III. HCO3- + SO42- < Ca2+ + Mg2+ или Сl- >Na+
IV. HCO3- = 0
Воды типа I образуются в процессе химического выщелачивания изверженных пород или при обменных процессах ионов кальция и магния на ион натрия. Чаще всего они маломинерализованные, исключение составляют воды бессточных озер.
Воды типа II смешанные. Их состав может быть связан генетически как с осадочными породами, так и с продуктами выветривания изверженных пород. К этому типу относится вода большинства рек, озер и подземные воды с малой и умеренной минерализацией.
Воды типа III метаморфизованные. Они включают какую-то часть сильно минерализованных природных вод или вод, подвергшихся катионному обмену ионов натрия на ионы кальция и магния. К этому типу относится вода океанов, морей, лиманов (морских), реликтовых водоемов и др.
К типу IV, характеризуемому отсутствием НСО3", относятся кислые воды — болотные, шахтные, вулканические или воды, сильно загрязненные промышленными сточными водами. Воды типа IV принадлежат только к сульфатному и хлоридному классам, где не может быть вод типа I.
Возможность существования природных вод других классов (нитратный, боратный) не исключена, но крайне маловероятна. Более реально преобладание в некоторых водах кремниевой кислоты, но она почти целиком недиссоциирована и не уравновешивает катионов.
Выделение в отдельный класс природных вод с преобладанием органического вещества невозможно, т. к. органическое вещество природных вод обладает весьма сложным составом.

В основу классификации подземных вод могут быть положены различные признаки: способ образования, условия залегания, гидравлические свойства, литологический состав водоносных пород, их возраст, физические свойства подземных вод, их химический состав.

По условиям образования подземные воды подразделяются на различные группы, из которых важнейшее значение имеют воды инфильтрационные и частично конденсационные.

По условиям залегания и характеру вмещающих горных пород подземные воды делятся на следующие типы:

· поровые, залегающие и циркулирующие в порах горных пород, которые слагают самую поверхностную часть земной коры;

· пластовые, залегающие и циркулирующие в порах или трещинах осадочных горных пород, перекрываемых и подстилаемых водоупорными породами; в свою очередь подразделяются на порово-пластовые и трещинно-пластовые;

· трещинные, циркулирующие в скальных (магматических, метаморфических и осадочных породах, пронизанных равномерной трещиноватостью;

· карстовые, циркулирующие в массивах карбонатных, гипсоносных и соленосных раскарстованных пород;

· трещинно-жильные, циркулирующие в отдельных тектонических трещинах и зонах тектонических разломов.

По гидравлическим свойствам подземные воды делятся на без напорные, или воды со свободной поверхностью, и напорные, когда водоносный горизонт перекрыт сверху водоупорной породой и находящаяся в нем подземная вода испытывает гидро­статическое давление, обусловливающее напор.

В зависимости от возраста водовмещающих пород подземным водам присваивается соответствующее наименование: воды каменноугольных отложений, юрских, меловых, третичных и т. п.

По степени минерализации, или по содержанию растворенных солей, подземные воды подразделяются на следующие виды:

· пресные, содержащие до 1 г/ л растворенных веществ;

· солоноватые, содержащие 1-10 г/л солей;

· соленые (10-50 г/л);

· рассолы (свыше 50 г/л).

По температуре подземные воды подразделяются на четыре типа:

· холодные с температурой ниже 20° С;

· теплые (20-37° С);

· горячие (37-42° С);

· очень горячие (термы) с температурой свыше 42° С.

В практике существенное значение при характеристике и оценке подземных вод имеет не только общее содержание растворенных солей, но и состав этих солей. В зависимости от преобладания растворенных в воде солей различают воды гидрокарбонатные, сульфатные и хлоридные, а по катионам — кальциевые, магниевые и натриевые.

Помимо солей в подземных водах всегда содержатся различные газы — углекислота, азот, сероводород и др., часто имеющие большое практическое значение. В зависимости от практической значи­мости растворенного в воде газа различают углекислые, сероводородные, радоновые и другие виды подземных вод. В большинстве случаев подобные воды имеют лечебное значение. Подземные воды, обладающие теми или иными лечебными свойствами, называются бальнеологическими.

Подземные воды, содержащие в растворенном виде какое-либо вещество в концентрациях, при которых возможно извлечение этого вещества, называются промышленными: йодные, бром-йодные, бромные и т. п