9.3. Классификации подземных вод по химическому составу

До настоящего времени не существует универсальной, генетически обоснованной классификации состава подземных вод, учитывающей все многообразие его ингредиентов в различных формах и состояниях. Нет такой универсальной классификации и для химического состава подземных вод. В то же время в связи с необходимостью систематизации гидрогеохимических данных для оценки возможности практического использования подземных вод в хозяйственно-питьевых, лечебных, промышленных или иных целях, а также для исследования общих закономерностей их формирования разработано большое число различных (общих, региональных, прикладных) классификаций. Авторами их являются ученые, работавшие в области гидрогеохимии: О.А. Алекин, М.Г. Валяшко, В.И. Вернадский, В.В. Иванов, А.М. Овчинников, К.Е. Питьева, B.C. Самарина, В.А. Сулин, Н.И. Толстихин и др.

Среди общих классификаций подземных вод по химическому составу B.C. Самарина (1977) выделяет две крупные группы: «чисто химические» и «с элементами генетической основы».

К первой группе относятся классификации, базирующиеся на принципе «преобладающих ионов», для которых основным классификационным признаком является фактическое содержание компонентов состава без (или почти без) какой-либо генетической интерпретации. Примерами могут служить уже упоминавшиеся формулы Курлова и ионного состава, а также разнообразные графики-квадраты. Последние представляют собой сетку в координатах «анионы-катионы» (в различных сочетаниях), каждый элемент которой (класс) соответствует определенному соотношению между преобладающими ионами и имеет свой номер. Число классов определяется количеством возможных сочетаний ионов и составляет от 36 (А.А. Бродский) до 625 (О.С. Джикия).

Примером второй группы является классификация В.А. Сулина (1948) для нефтяных вод, в соответствии с которой типы химического состава выделяются не по фактическому преобладанию ионов, а по значениям специально вычисленных коэффициентов (r) – соотношений ионов в мг-экв/дм³ (табл. 11). При этом наименования четырех основных химических типов воды не соответствуют фактическому химическому составу. К сульфатно-натриевому (I) и гидрокарбонатно-натриевому (II) химическим типам относятся воды со значениями коэффициента r(Na–Cl)/rSО₄ соответственно меньше или больше единицы. Содержание натрия в этих водах превышает содержание хлора, что допускает возможность формирования сульфатных (I тип) или сульфатных и гидрокарбонатных (II тип) соединений натрия. Считается, что эти химические типы свойственны водам континентального генезиса. Хлормагниевый (III) и хлоркальциевый (IV) типы характеризуются соответственно меньшими или большими единицы значениями коэффициента r(CI–Na)/rMg, при этом считается, что наличие в составе хлорида магния (III тип) свидетельствует о ее морском генезисе, а хлорида кальция (IV тип) – о метаморфизации состава, свойственной наиболее глубоким, в частности нефтяным, водам. В.А. Сулиным разработана графическая диаграмма, позволяющая учесть и множество дополнительных подтипов воды.

Таблица 11