Провинция умеренной влажности

Большая часть России находится в границах этой провинции. На ее территории были начаты гидрогеологические и гидрохимические исследования подземных вод. Поэтому грунтовые воды провинции умеренной влажности можно отнести к наиболее полно и детально изученным.

Рассматриваемая провинция выделяется наиболее значительными сезонными изменениями и ростом температур с севера на юг. Проявлением этого является распространение сезонного промерзания грунтов почти на всей этой провинции. Вследствие этого зимой атмосферные осадки накапливаются на поверхности, и инфильтрационное питание подземных вод прерывается, а весной, в половодье оно достигает максимальных значений. Это вызывает значительные сезонные колебания уровня грунтовых вод.

Грунтовые воды рассматриваемой провинции характеризуются боль­шим разнообразием по составу и условиям формирования. Прежде всего они обладают достаточно широким диапазоном минерализации. На территории провинции умеренной влажности встречены как ультрапрес­ные, так и солоноватые воды. В соответствии с общей климатической и ландшафтной зональностью минерализация грунтовых вод этой зоны ме­няется от пресных и кислых в зонах северной и средней заболоченной тайги до наиболее минерализованных и щелочных в зоне южной тайги и лесостепей. Полоса широколиственных лесов занимает промежуточное положение. Такое изменение состава отражает уменьшение интенсивности водообмена по мере уменьшения влажности климата.

Этот факт горизонтальной гидрохимической зональности грутовых вод был установлен еще в 1914 году П.В. Отоцким. Он выделил на территории рассматриваемой провинции четыре субширотные зоны. Позже И.В. Гармонов выделяет три гидрохимические зоны грунтовых вод: 1-зона карбонатно-кремнеземных вод; 2- зона гидрокарбонатно-кальциевых вод и 3- зона преобладания сульфатных и хлоридных вод. С.Л.Шварцев обращает внимание на степень насыщенности грунтовых вод кальцитом. По мере увеличения их минерализации и щелочности насыщенность их карбонатами растет и достигает предельной величины. Это увеличение содержания карбонатов носит закономерный характер и отражает уменьше­ние интенсивности водообмена. Насыщения вод кальцитом приводит к последующему избирательному накоплению в воде натрия и появлению содовых вод с минерализацией 1,0-2,5 г/л.

Исследование структуры химического стока показывают, что его био­генная составляющая приблизительно вдвое больше литогенной, а его величина имеет сложный характер и зависит от интенсивности водообмена. С уменьшением интенсивности водообмена величины этих составляющих вначале растут, достигают максимума в условиях южной тайги и затем в условиях лесостепей уменьшаются. Падение величины химического стока связано с увеличением щелочности грунтовых вод. В условиях щелочной обстановки растворимость недиссоциированной угольной кислоты заметно падает. Поэтому сток продуктов минерализации органического вещества осуществляется, в основном, в форме гидрокарбонатного иона, содержание которого зависит от присутствия катионов. Литогенная составляющая зависит от состава пород и увеличивается в следующей их очередности: метаморфические (сланцы, гнейс), кислые магматические (граниты), средние (диориты), основные (базальты), песчано-глинистые осадочные, эффузивно-осадочные и известняки.

Рисунок 0‑19. Схема распространения стронция в грунтовых водах для территории бывш. СССР, по М.С. Галицыну. Вероятное преобладающее содержание стронция, мг/л: 1 - < 0,5; 2 - 0,5-2,0; 3 - 2,0-7,0; 4 - > 7,0