Вестник МГТУ. 2017, том 20, № 1/2.

Вестник МГТУ. 2017. Т. 20, № 1/2. С. 252–260. DOI: 10.21443/1560-9278-2017-20-1/2-252-260 255 Река Паз (Патсойоки) на всем протяжении соответствует природному для вод Кольского Севера порядку распределения главных ионов: 3 HCO − > 2 4 SO − > Cl – ; Ca 2+ > Na + > Mg 2+ > K + и относится к классу гидрокарбонатов [6–8]. Формирование химического состава вод связано с выветриванием горных пород, которое в условиях земной поверхности обусловлено климатом, литологией, рельефом, временем, циклами смачивания и высыхания, деятельностью человека. Но все эти факторы могут быть описаны основными термодинамическими параметрами: температурой, давлением, химическим и минеральным составом пород и временем взаимодействия воды с породой. Таблица 2. Химический состав пород террейна Инари Table 2. Chemical composition of the rocks of Inari terrane 1 2 3 4 5 SiO 2 68,64 73,67 64,62 67,37 74,47 TiO 2 0,58 0,16 0,39 0,74 0,23 Al 2 O 3 15,42 13,92 14,15 13,37 13,18 Fе 2 О 3 0,75 0,51 2,22 1,31 1,24 FeO 3,28 1,00 4,70 2,85 1,28 МnO 0,04 0,04 0,11 0,08 0,05 MgO 2,15 0,26 2,93 1,95 0,41 СаО 1,56 1,19 6,07 6,78 2,40 Na 2 О 3,34 3,44 3,18 4,03 4,16 К 2 О 2,43 5,01 0,68 0,30 1,82 P 2 O 5 0,08 0,04 0,11 0,22 0,04 CO 2 0,00 0,00 0,04 – – H 2 O + 1,42 0,48 0,44 – – H 2 O – 0,12 0,03 0,06 – – H 2 O + CO 2 – – – 0,94 – Σ 99,81 99,75 99,70 99,94 99,28 Примечание: 1 – биотитовый гнейс; 2 – плагио-микроклиновые граниты; 3 – кварцевые диориты; 4 – амфиболовый гнейс; 5 – кварц-полевошпатовые гнейсы (средний состав по 11 анализам). Результаты и обсуждение На основании разработанных ранее методик [9], данных мониторинга химического состава поверхностных вод и исследования химического состава пород было проведено физико-химическое моделирование (ФХМ) (ПК "Селектор"). В ФХМ включено 34 независимых компонента (Al-B-Br-Ar-He-Ne-C-Ca-Cl-F-Fe-K-Mg- Mn-N-Na-P-S-Si-Sr-Cu-Zn-Ni-Pb-V-Ва-Со-Сr-Hg-As-Cd-H-O-e), 996 зависимых компонента, в том числе в водном растворе – 369, в газовой фазе – 76, жидких углеводородов – 111, твердых фаз, органических и минеральных веществ – 440. Набор твердых фаз мультисистемы сформирован с учетом минерального состава кристаллических пород Фенноскандинавского (Балтийского) щита. Изучены процессы формирования поверхностных вод в системе вода – порода – атмосфера, в зависимости от степени взаимодействия (ξ) пород с водными растворами в открытых условиях – 100 кг атмосферы, 1000 кг воды, T = 5 °С, P = 1 бар, порода (100 г) – средний состав: 1) породы террейна Инари, 2) гранулиты Лапландского гранулитового пояса; учитывались кларковые концентрации S, C, F, Zn, Ni, Pb, Cu [10] с целью определения их влияния на процессы формирования химического состава водных растворов, коэффициенты водной миграции [11]. Таблица 3. Компьютерный аналог состава поверхностных вод и новообразованных фаз в результате взаимодействия "вода – порода – атмосфера" ( T = 5 °С, P = 1 бар) (террейн Инари) Table 3. Computer analogue of surface waters' composition and newly formed phases due to the interaction of "water – rock – atmosphere" ( T = 5 °С, P = 1 bar) (Inari terrane) KSI Al общ Ca +2 K + Na + Mg +2 2 4 SO − Cl – Состав поверхностных вод, мг/л 1 1,21E-05 0,25713 0,17001 0,18375 0,10983 0,2393 0,12 0,8 1,11E-05 0,40738 0,2682 0,29153 0,174 0,37893 0,19019 0,6 1,13E-05 0,61701 0,2903 0,4957 0,27561 0,5998 0,30142 0,4 1,26E-05 0,95834 0,27787 0,83114 0,4364 0,94869 0,47772 0,2 1,55E-05 1,513 0,25892 1,3625 0,69057 1,4986 0,75712 0 2,09E-05 2,3918 0,23182 2,2039 1,0918 2,3629 1,1999