Еще более разительное несоответствие выявляется при сравнении со- става подземных вод, горных пород и органического вещества. Прежде всего это выражается в том, что содержания большей части химических элемеВтов в водах относительно горных пород и живого вещества на не- сколько математических порядков ниже. Не считая кислорода и водоро- да, которые составляют основу молекулы воды, только хлор, натрий, кальций, калий, бром, стронций, магний, сера, барий и азот по величине концентрации в подземных водах сравнимы или даже их концентрация ниже в-горных породах (хлор, бром и стронций) и живом веществе (хлор, кальций, натрий, магний, стронций, бром, барий). Следовательно, тидро- сфера имеет совершенно четкую геохимическую спедиализацию, которая отличает ее как от литосферы, так и от биосферы. В ' гидросфере концентрируются элементы, которые не склонны к об- разованию устойчивой кристаллической решетки в термодинамических условиях верхней части земной коры, имеющие либо большой ионный ра- диус (хлор, бром, калий и др.), либо, наоборот, малый (сера, ‘углерод, азот и др.), но способные к образованию сложных кислородных соедине- ний с большим радиусом (850%, СО}—, NoО$ и др.). В этом — одно из важ- нейших отличий составов гидросферы и литосферы. : Среди элементов, которые образуют в гидросфере наиболее высокие концентрации, преобладают либо литофильные, имеющие 8-электронное строение атомной оболочки (натрий, магний, хлор, калий, кальций, строн- ций, барий), либо халькофильные с 8- и 18-электронным строением (се= ра, бром, иод, ртуть, германий). В то же время элементы с достраивающим- ся типом электронной оболочки, а также инертные газы характеризуются наиболее низкими концентрациями. 2.2. ГАЗОВЫЙ СОСТАВ ПОДЗЕМНЫХ ВОД В. И. Вернадский считал, что газы природной воды определяют всю химию вод и находятся в постоянном обмене: природная вода х> природные газы. Основными газами подземных вод являются О,, No, сО,, Н,5, СН,, Н,, NoН;, Не, Вп, No, Аг, Хе, Кг. Содержание растворен- ных газов в воде зависит от коэффициента растворимости каждого газа, температуры, давления и минерализации воды (табл. 2.9). Наименьшей растворимостью в воде обладает Не, а наибольшей Н,5. С ростом температуры примерно до 80—90°С растворимость газа умень- шается, но при дальнейшем ее повышении — увеличивается. Большое влияние на растворимость газов оказывает давление. По закопу Гепри весовое количество газа, растворенного в данном объеме жидкости, прямо пропорционально давлению газа (или парциальному давлению в смеси газов). Например, растворимость метана в дистиллиро- ванной воде при 7 = 70°С с повышением давления увеличивается сле- дующим образом: Р, мпа* РастооржиостЬ оКа е тЛ Н ф ооейЕЕРлИ 1175,5 нЛ Аеод та Н ЙаОЕао 2000,3 ОВа уеооааа ат отдаы аНУЕ 3129,9 При одновременном увеличении давления и температуры (превыша- зощей 100°С) растворимость газа увеличивается более резко. Так, при том же давлении 28 МПа, но при Т — 170°С растворимость метана будет не 3129,9 см%/л, а значительно больше — 5160,1 см®/л. Рост минерализации воды оказывает обратное влияние на раствори- 1 {МПа = 10 атм, 3 Заказ No 502 33