Источники хлор-иона в реках Северного Кавказа | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Экология

Опубликовано в Молодой учёный №3 (137) январь 2017 г.

Дата публикации: 22.01.2017

Статья просмотрена: 40 раз

Библиографическое описание:

Патрушева К. В. Источники хлор-иона в реках Северного Кавказа // Молодой ученый. — 2017. — №3. — С. 215-217. — URL https://moluch.ru/archive/137/38583/ (дата обращения: 16.11.2018).



Верховья рек Северного Кавказа до сих пор еще недостаточно изучены в гидрохимическом отношении. Это связано главным образом с относительной трудностью доступа к объектам исследования. За последние несколько десятилетий появились некоторые работы по гидрохимии рек северного склона Центрального Кавказа, к примеру работа Д. М. Пхалаговой [1] посвящена изучению формирования химического состава высокогорных рек Северной Осетии, А. Ч. Казанчев [2] дает описание химического состава ряда рек Кабардино-Балкарии. В одной из работ П. П Куцевой приведена характеристика химического состава рек бассейна Баксана в зависимости от состава водовмещающих пород.

Таким образом, относительно бассейна Терека пробел в гидрохимии рек Кавказа начинает заполняться. Что касается верховьев Кубани, то они изучены значительно хуже. Чуть ли не единственной достойной является работа Б. А. Скопинцева [4], в которой приводится гидрохимическая характеристика рек Пшиш, Белой, Пшехи, Курджипса. О гидрохимии вод таких крупных притоков Кубани, как Лаба, Большой и Малый Зеленчук, Теберда, Уруп, можно найти только отрывочные сведения, да и те большей частью находятся в отчетах ряда организаций и мало доступны для ознакомления. Между тем эти реки представляют большой интерес для гидрохимиков, так как их бассейны пока еще мало подвержены влиянию хозяйственной деятельности человека и на их примере можно изучить формирование состава воды в естественных условиях.

Была предпринята попытка установить источники поступления хлор-иона в воду рек высокогорных районов Северного Кавказа, обследованы верховья рек от Большой Лабы на западе до Баксана на востоке и от Главного Кавказского хребта на юге до линии Курджиново — Карачаевск — Былым. Район сложен разнообразными породами: гранитами, гранитоидами, мигматитами, кристаллическими сланцами, известняками, песчаниками, глинистыми сланцами. Локальное распространение имеют лавы Эльбрусского вулканического массива.

Содержание хлор-иона в водах обследованных рек колеблется в широких пределах — от 0,3 до 22 мг/л. В зимний период содержание хлор-иона несколько выше, чем летом. Эти данные находятся в противоречии с утверждением Д. М. Пхалаговой [1], которая считает, что максимальное содержание хлор-иона приурочено к летним пробам, а минимальное — к зимним.

В речные воды хлор-ион может поступать из атмосферных осадков, из пород, где формируется состав подземных вод, питающие реки, и из минеральных источников, широко распространенных на Северном Кавказе. Правда, последние можно принимать во внимание только при небольших дебитах реки и достаточно высоком содержании хлор-иона в минеральных источниках. В дальнейшем мы будем говорить только о двух первых источниках поступления хлор-иона.

Для большинства рек высокогорных районов Северного Кавказа главным поставщиком ионов хлора являются атмосферные осадки. В атмосферных осадках, отобранных на станции Шатжатмас (в 30 км к югу от г. Кисловодска), содержание хлор-ионов колеблется в среднем от 0,4 до 1,5 мг/л. В дождевых водах в долине р. Даут концентрация хлор-ионов составляла 0,8 мг/л, а на склонах хребта Ташлусырт 0,5 мг/л. В воде, стекающей с ледника в верховьях р. Малый Джуарген, содержалось около 1 мг/л ионов хлора.

Тот же порядок имеет величина концентрации хлор-ионов и в верховьях таких удаленных друг от друга рек, как Большая Лаба, Учкулан, Теберда, Адырсу, Сакашильсу, Исламчат, Большой и Малый Зеленчук. Все эти реки имеют преимущественно ледниковое, снеговое и дождевое питание. Пробы воды были отобраны как в верховьях указанных рек, так и в северной части описываемого района, но в границах протекания их главным образом по изверженным и метаморфическим породам. При этом не наблюдалось заметного увеличения содержания ионов хлора, которое говорило бы о значительном поступлении его с подземными водами.

Зимой, когда возрастает роль подземных вод в питании реки, как правило, наблюдается некоторое увеличение содержания хлор-иона, хотя в атмосферных осадках района оно не увеличивается и зимой (данные гидрометеостанции Шатжатмас). Очевидно, при этом хлор-ион поступает из пород водоносных горизонтов.

Ю. А. Будзинский [5], изучавший распределение водорастворимых галогенов в различных горных породах Приэльбрусья, установил, что в нижнепалеозойских кристаллических сланцах, гнейсах и верхнепалеозойских гранитоидах зоны Главного хребта содержится от 0,7–10–3 до 3,9–10–3 вес. % хлора.

Были получены водные вытяжки некоторых изверженных пород, отобранных в верховьях рек Кубани и Кизилкола: лампрофира, кварцевого порфирита, диабаза, дацитового порфирита. Во всех вытяжках был обнаружен хлор-ион в концентрациях от 5 до 11 мг/л (отношение веса породы к весу воды 1:10, степень измельчения породы от 0,05 до 0,04 мм).

Появление значительных количеств хлор-ионов в слабоминерализованных водах изверженных пород Центрального Казахстана объясняется, в частности, присутствием хлора в решетке силикатов в виде простых или в составе комплексных анионов. Возможно также, что здесь мы имеем дело с жидкими включениями хлористого натрия. Жидкие включения, окклюдированные во время минералообразования гранита, порфира и других пород, дают хлоридно-натриевые рассолы с минерализацией 110–210 г/л, сходные с теми рассолами, которые встречаются на больших глубинах не только в осадочных толщах, но и в кристаллических породах.

Значительно больше хлор-иона обнаружено в реках, протекающих в области развития юрских пород (песчаники, известняки, глинистые сланцы). Так, в р. Малый Джуарген содержание хлор-иона составляет 1 мг/л, а в р. Большой Джуарген (породы юры) —8 мг/л. Аналогичные явления наблюдались в верховьях р. Чемарткол (северо- западное подножие Эльбруса). Здесь в самом верховье, в 300 м от истока реки, в воде содержится хлор-иона около 1 мг/л. В полутора километрах ниже его концентрация увеличивается в семь-восемь раз. Здесь к Чемартколу подходит узкая полоса отложений нижней юры, она пересекает и один из левых притоков реки, где содержание хлор-иона еще выше — до 16 мг/л. Вода всех остальных притоков, расположенных за пределами влияния юрских пород, содержит 0,7–1,5 мг/л хлор-иона. Ниже по течению количество хлор-иона в воде реки уменьшается за счет разбавления ее водами притоков, однако все же остается выше, чем в воде рек, протекающих целиком в изверженных и метаморфических породах.

По этой же причине в два раза больше по сравнению с другими высокогорными реками содержится хлора в воде р. Худее, которая на большом расстоянии протекает по юрским отложениям.

В этих реках главным источником хлор-иона являются осадочные породы. Есть предположение, что воднорастворимые хлориды содержатся в осадочных породах в виде мельчайших кристалликов каменной соли или в форме «ионно-молекулярного раствора», пропитывающего эти породы еще со времени их образования.

При изучении водных вытяжек из многочисленных осадочных пород Кавказа выяснилось, что значительные количества хлористого натрия обнаруживались в песчаниках и глинистых сланцах аалена, доггера, тоара, причем с глубиной содержание его возрастало. В других породах хлор-иона было значительно меньше, а в некоторых его вообще не обнаруживали. Колебания в содержании хлор-иона объясняются как различной степенью первичной засоленности, так и различной степенью промытости пород, залегающих близко к поверхности.

Установлено [5], что наибольшее содержание хлор-иона в Приэльбрусье приурочено к слабометаморфизованным осадочным породам мезозоя и кайнозоя (глинистые сланцы, песчаники известняки). Это обусловлено наличием в них остаточных морских вод. Абсолютное содержание хлор-иона в них колеблется от 2*10–3 до 223*10–3 вес. % •

Очень четко выделяются по содержанию хлор-иона реки, получающие значительную часть своего питания в области развития эльбрусских лав. Были обследованы реки на юго-восточном (Гарабаши) северо-восточном (Кизилкол, Малка, Кара-Каянсу) и западном склонах Эльбруса (Уллу-Хурзук). Воды всех этих рек содержат значительные количества хлор-иона (иногда десятки мг/л). В то же время реки Кыртык и Ирик, стекающие с тех же эльбрусских ледников, но уже в области развития кристаллических сланцев и гранитондов, по содержанию хлор-иона не отличаются от других рек, протекающих по изверженным и метаморфическим породам. Следовательно, всю разницу в содержании хлор-иона можно отнести за счет поступления его из эльбрусских лав. В лавах же хлор содержится в легких возгонах — продуктах вулканической деятельности, которые пропитывают лавы со времени их образования или до сих пор выносятся к поверхности в составе фумарольных газов. По-видимому, первое предположение более верное.

В 1961 г. эльбрусская экспедиция Лаборатории гидрогеологических проблем АН СССР обследовала фумарольное поле восточной вершины Эльбруса. В опробованных фумаролах хлор — характерный компонент высокотемпературных вулканических газов — не был обнаружен [6]. В то же время в районах действующих вулканов в верхней окислительной зоне возможно образование сильно кислых, содержащих свободную соляную и серную кислоты термальных подземных и поверхностных вод. Анионный состав их определяется составом вулканических газов, которые содержат хлор в значительных количествах [7]. Можно предположить, что в период интенсивной вулканической деятельности Эльбруса лавами было поглощено некоторое количество хлора в виде хлористого водорода или соляной кислоты. В пользу этого говорит и тот факт, что воды источников даже приповерхностной циркуляции, вытекающих из лавовой толщи Эльбруса, имеют пониженную величину рН (около шести) и содержат относительно высокие концентрации хлор- ионов [3].

Те же результаты были получены нами и при анализе водных вытяжек двух образцов андезита, отобранных на плато Ирахик-сырт (северный склон Эльбруса).

В андезито-базальтовых лавах Армении региональное распространение имеют воды малой минерализации (0,8–17 мг/л), хлоркальциевого и хлормагниевоцо состава. Предполагается, что хлор в андезито-базальтах представлен в виде кальциевых и магниевых соединений, легко растворимых в водах, и поступает в состав лав частично из основной магмы, частично из прорываемых магмой осадочных пород, обогащенных хлоридами.

Высокое содержание хлор-ионов (около 15 мг/л) было найдено в р. Малый Мукулан, вытекающей на южной границе Тырныаузской зоны из скарнированных участков. Скарны — это породы, возникшие под воздействием постмагматических растворов. Последние были обогащены хлором, который и переходит в воду при выщелачивании пород.

В качестве выводов можно отметить, что основными источниками поступления хлор-ионов в речные воды Северного Кавказа являются атмосферные осадки и горные породы. В реках, протекающих по изверженным и метаморфическим породам, содержание хлор-иона практически равно содержанию его в атмосферных осадках высокогорных районов. Содержание хлор-иона в породах осадочных отложений значительно больше, чем в изверженных и метаморфических породах, благодаря чему и концентрация его в водах, протекающих по осадочным породам, иногда в десятки раз выше, чем в водах рек, текущих по массивам изверженных и метаморфических пород. С продуктами вулканической деятельности связано повышенное содержание хлор-иона в реках, химический состав которых формируется в области развития эльбрусских лав и в скарнах Тырныаузской тектонической зоны.

Литература:

  1. Пхалагова Д. М. Формирование химического состава высокогорных рек Центрального Кавказа. Северо-Осетинское кн. изд-ео, Орджоникидзе, 1957.
  2. Казаичев А. Ч. Распределение подземных и поверхностных вод высокогорной части КБАССР. Уч. зап. Каб.-Балк. ун-та, сер. физ.-мат. наук, вып. 19, 1963.
  3. Куцева П. П., Снежко Е. А., Коновалов Г. С. О связи химического состава воды притоков реки Баксан в высокогорной части с составом вмещающих пород. Гидрохимические материалы, т. ХИН, 1967.
  4. Скопинцев Б. А. Гидрохимическая характеристика рек Пшиш, Белой, Пшехи, Курджипса (левобережные притоки р. Кубани). Гидрохимические материалы, т. XIV, 1948.
  5. Будзинский Ю. А. К геохимии галогенов, аммония и бора Приэльбрусья. Геохимия, № 6. Изд-во «Наука», М., 1965.
  6. Масуренков Ю. П. и Пантелеев И. Я. Современная деятельность вулкана Эльбрус. ДАН СССР, т. 142, № 6, 1962.
  7. Иванов В. В. Современная гидротермальная деятельность вулкана Эбеко на острове Парамушир. Геохимия, № 1. Изд-во АН СССР, М., 1957.
Основные термины (генерируются автоматически): содержание хлор-иона, порода, вод, Северный Кавказ, река, область развития, вод рек, Малый Зеленчук, вулканическая деятельность, главный образ.


Похожие статьи

Состав и структура бентоса горных притоков реки Зеленчук...

Река Зеленчук — левый приток р. Большой Зеленчук, впадающий в р. Кубань.

Коровин В. И., Мельникова Т. Н., Геращенко И. Н., Мамась H. H. Вертикальная поясность термического режима воды на реках Северо-Западного Кавказа (на примере бассейна реки Кубань)...

Ионный состав природных вод Астаринского района Азербайджана

В подземных водах с содержанием сульфат — иона обычно выше, чем в воде рек и озер.

Основные термины (генерируются автоматически): вод, ион, вещество, природная вода, каспийское море, река, питьевая вода, кремниевая кислота, коллоидное состояние, угольная...

Связь гидрохимического режима с водным режимом рек большого...

В меженный период в питании рек резко возрастает доля высокоминерализованных подземных вод (до 40-45 %), вследствие чего наблюдается существенный рост минерализации (1,5-2 раза) и содержания главнейших ионов (35-65 %) в русловых водах района (рис. 1).

Оценка влияния антропогенной деятельности на формирование...

Река Терек берёт начало на склоне Главного Кавказского хребта в Трусовском ущелье, на высоте 2713 м над уровнем моря.

Большинство поверхностных вод Чеченской Республики принадлежит бассейну реки Терек, испытывающей значительное антропогенное воздействие...

Техногенные гидрогеохимические ореолы на территории...

Кроме того, изучению подвергался и поверхностный сток рек — основных питающих водотоков Сунженского бассейна ПВ, т. к. загрязненные воды рек питают не

Превышение содержаний хлор-ионов в пределах Грозненского МПВ над максимальным фоновым содержанием 24,8...

Решение проблем водообеспечения Северного Крыма

Источники хлор-иона в реках Северного Кавказа.

Источники хлор-иона в реках Северного Кавказа. Уровень колонизации растений грибами арбускулярной микоризы в степи Крыма в различных условиях доступности водных ресурсов.

Морфология почвенного покрова нижней части долины реки Терек...

...Сулу-Чубутлы, Куры и других, более мелких рек, стекающих с северного склона Восточного Кавказа.

Последующее развитие связано с альпийской складчатостью Кавказа.

На фоне пестроты состава почвообразующих пород, растительности и жаркого климата в нем четко...

Исследование верховьев реки Белой

Эти реки огибают станицу с двух сторон. Летом здесь очень много фруктов.

Сжатая скалами гранита, преодолевая по пути препятствия, она бешено мчит свои воды, все

свыше 300000 гектаров, расположенную по северному и южному склонам Главного Кавказского хребта.

Опасность возникновения селевых процессов в долине реки Аргун...

Основные термины (генерируются автоматически): гора, Чеченская Республика, Шаро-Аргун, хребет, Черный, тип селей, смесь воды, склон, поток, порода, Кавказ, Боковой хребет.

Современные изменения внутригодового распределения стока реки Северная Двина.

Состав и структура бентоса горных притоков реки Зеленчук...

Река Зеленчук — левый приток р. Большой Зеленчук, впадающий в р. Кубань.

Коровин В. И., Мельникова Т. Н., Геращенко И. Н., Мамась H. H. Вертикальная поясность термического режима воды на реках Северо-Западного Кавказа (на примере бассейна реки Кубань)...

Ионный состав природных вод Астаринского района Азербайджана

В подземных водах с содержанием сульфат — иона обычно выше, чем в воде рек и озер.

Основные термины (генерируются автоматически): вод, ион, вещество, природная вода, каспийское море, река, питьевая вода, кремниевая кислота, коллоидное состояние, угольная...

Связь гидрохимического режима с водным режимом рек большого...

В меженный период в питании рек резко возрастает доля высокоминерализованных подземных вод (до 40-45 %), вследствие чего наблюдается существенный рост минерализации (1,5-2 раза) и содержания главнейших ионов (35-65 %) в русловых водах района (рис. 1).

Оценка влияния антропогенной деятельности на формирование...

Река Терек берёт начало на склоне Главного Кавказского хребта в Трусовском ущелье, на высоте 2713 м над уровнем моря.

Большинство поверхностных вод Чеченской Республики принадлежит бассейну реки Терек, испытывающей значительное антропогенное воздействие...

Техногенные гидрогеохимические ореолы на территории...

Кроме того, изучению подвергался и поверхностный сток рек — основных питающих водотоков Сунженского бассейна ПВ, т. к. загрязненные воды рек питают не

Превышение содержаний хлор-ионов в пределах Грозненского МПВ над максимальным фоновым содержанием 24,8...

Решение проблем водообеспечения Северного Крыма

Источники хлор-иона в реках Северного Кавказа.

Источники хлор-иона в реках Северного Кавказа. Уровень колонизации растений грибами арбускулярной микоризы в степи Крыма в различных условиях доступности водных ресурсов.

Морфология почвенного покрова нижней части долины реки Терек...

...Сулу-Чубутлы, Куры и других, более мелких рек, стекающих с северного склона Восточного Кавказа.

Последующее развитие связано с альпийской складчатостью Кавказа.

На фоне пестроты состава почвообразующих пород, растительности и жаркого климата в нем четко...

Исследование верховьев реки Белой

Эти реки огибают станицу с двух сторон. Летом здесь очень много фруктов.

Сжатая скалами гранита, преодолевая по пути препятствия, она бешено мчит свои воды, все

свыше 300000 гектаров, расположенную по северному и южному склонам Главного Кавказского хребта.

Опасность возникновения селевых процессов в долине реки Аргун...

Основные термины (генерируются автоматически): гора, Чеченская Республика, Шаро-Аргун, хребет, Черный, тип селей, смесь воды, склон, поток, порода, Кавказ, Боковой хребет.

Современные изменения внутригодового распределения стока реки Северная Двина.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Состав и структура бентоса горных притоков реки Зеленчук...

Река Зеленчук — левый приток р. Большой Зеленчук, впадающий в р. Кубань.

Коровин В. И., Мельникова Т. Н., Геращенко И. Н., Мамась H. H. Вертикальная поясность термического режима воды на реках Северо-Западного Кавказа (на примере бассейна реки Кубань)...

Ионный состав природных вод Астаринского района Азербайджана

В подземных водах с содержанием сульфат — иона обычно выше, чем в воде рек и озер.

Основные термины (генерируются автоматически): вод, ион, вещество, природная вода, каспийское море, река, питьевая вода, кремниевая кислота, коллоидное состояние, угольная...

Связь гидрохимического режима с водным режимом рек большого...

В меженный период в питании рек резко возрастает доля высокоминерализованных подземных вод (до 40-45 %), вследствие чего наблюдается существенный рост минерализации (1,5-2 раза) и содержания главнейших ионов (35-65 %) в русловых водах района (рис. 1).

Оценка влияния антропогенной деятельности на формирование...

Река Терек берёт начало на склоне Главного Кавказского хребта в Трусовском ущелье, на высоте 2713 м над уровнем моря.

Большинство поверхностных вод Чеченской Республики принадлежит бассейну реки Терек, испытывающей значительное антропогенное воздействие...

Техногенные гидрогеохимические ореолы на территории...

Кроме того, изучению подвергался и поверхностный сток рек — основных питающих водотоков Сунженского бассейна ПВ, т. к. загрязненные воды рек питают не

Превышение содержаний хлор-ионов в пределах Грозненского МПВ над максимальным фоновым содержанием 24,8...

Решение проблем водообеспечения Северного Крыма

Источники хлор-иона в реках Северного Кавказа.

Источники хлор-иона в реках Северного Кавказа. Уровень колонизации растений грибами арбускулярной микоризы в степи Крыма в различных условиях доступности водных ресурсов.

Морфология почвенного покрова нижней части долины реки Терек...

...Сулу-Чубутлы, Куры и других, более мелких рек, стекающих с северного склона Восточного Кавказа.

Последующее развитие связано с альпийской складчатостью Кавказа.

На фоне пестроты состава почвообразующих пород, растительности и жаркого климата в нем четко...

Исследование верховьев реки Белой

Эти реки огибают станицу с двух сторон. Летом здесь очень много фруктов.

Сжатая скалами гранита, преодолевая по пути препятствия, она бешено мчит свои воды, все

свыше 300000 гектаров, расположенную по северному и южному склонам Главного Кавказского хребта.

Опасность возникновения селевых процессов в долине реки Аргун...

Основные термины (генерируются автоматически): гора, Чеченская Республика, Шаро-Аргун, хребет, Черный, тип селей, смесь воды, склон, поток, порода, Кавказ, Боковой хребет.

Современные изменения внутригодового распределения стока реки Северная Двина.

Состав и структура бентоса горных притоков реки Зеленчук...

Река Зеленчук — левый приток р. Большой Зеленчук, впадающий в р. Кубань.

Коровин В. И., Мельникова Т. Н., Геращенко И. Н., Мамась H. H. Вертикальная поясность термического режима воды на реках Северо-Западного Кавказа (на примере бассейна реки Кубань)...

Ионный состав природных вод Астаринского района Азербайджана

В подземных водах с содержанием сульфат — иона обычно выше, чем в воде рек и озер.

Основные термины (генерируются автоматически): вод, ион, вещество, природная вода, каспийское море, река, питьевая вода, кремниевая кислота, коллоидное состояние, угольная...

Связь гидрохимического режима с водным режимом рек большого...

В меженный период в питании рек резко возрастает доля высокоминерализованных подземных вод (до 40-45 %), вследствие чего наблюдается существенный рост минерализации (1,5-2 раза) и содержания главнейших ионов (35-65 %) в русловых водах района (рис. 1).

Оценка влияния антропогенной деятельности на формирование...

Река Терек берёт начало на склоне Главного Кавказского хребта в Трусовском ущелье, на высоте 2713 м над уровнем моря.

Большинство поверхностных вод Чеченской Республики принадлежит бассейну реки Терек, испытывающей значительное антропогенное воздействие...

Техногенные гидрогеохимические ореолы на территории...

Кроме того, изучению подвергался и поверхностный сток рек — основных питающих водотоков Сунженского бассейна ПВ, т. к. загрязненные воды рек питают не

Превышение содержаний хлор-ионов в пределах Грозненского МПВ над максимальным фоновым содержанием 24,8...

Решение проблем водообеспечения Северного Крыма

Источники хлор-иона в реках Северного Кавказа.

Источники хлор-иона в реках Северного Кавказа. Уровень колонизации растений грибами арбускулярной микоризы в степи Крыма в различных условиях доступности водных ресурсов.

Морфология почвенного покрова нижней части долины реки Терек...

...Сулу-Чубутлы, Куры и других, более мелких рек, стекающих с северного склона Восточного Кавказа.

Последующее развитие связано с альпийской складчатостью Кавказа.

На фоне пестроты состава почвообразующих пород, растительности и жаркого климата в нем четко...

Исследование верховьев реки Белой

Эти реки огибают станицу с двух сторон. Летом здесь очень много фруктов.

Сжатая скалами гранита, преодолевая по пути препятствия, она бешено мчит свои воды, все

свыше 300000 гектаров, расположенную по северному и южному склонам Главного Кавказского хребта.

Опасность возникновения селевых процессов в долине реки Аргун...

Основные термины (генерируются автоматически): гора, Чеченская Республика, Шаро-Аргун, хребет, Черный, тип селей, смесь воды, склон, поток, порода, Кавказ, Боковой хребет.

Современные изменения внутригодового распределения стока реки Северная Двина.

Задать вопрос