5. ВОДНАЯ МИГРАЦИЯ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ 5.1. ФАКТОРЫ И ФОРМЫ МИГРАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В ПОДЗЕМНЫХ ВОДАХ Водная миграция химических элементов — это часть разнообраз- ной миграции атомов в вемле, особенно в земной коре. А. Е. Ферсман (1953—1958) предложил различать внутренние и внешние факторы мигра- ции. К внутренним он относил свойства химических элементов — их спо- собность давать летучие или растворимые соединения, осаждаться из раст- воров и расплавов, сорбироваться и т. д. Все эти свойства определяются строением атомов. К внешним факторам относятся параметры обстановки миграции — температура (Т), давление (Р), кислотно-щелочные (рН) и окислительно-восстановительные (ЕЪ) характеристики растворов и т. д. Данная классификация условна, так как внешние факторы миграции од- ного элемента обусловлены внутренними факторами миграции других (например ЕЬ и рН). Однако применительно к геохимии конкретного элемента такое деление вполне оправдано. Способность элемента к миграции во многом зависит также от формы его нахождения в данной системе. В. И. Вернадский предложил различать четыре основные формы нахождения химических элементов в земной ко- ре: 1) горные породы и минералы (в том числе природные воды и газы); Э) живое вещество; 3) магмы (силикатные расплавы); 4) рассеяние. Несомненно, что каждая группа может быть расчленена на подгруп- ны, типы, классы и т. д. Так, в первой группе резко различаются водные растворы и кристаллы (минералы), причем в пределах последних формы — нахождения элементов также неодинаковы. Е. М. Квят- ковский (1977) предложил различать минеральный, безминеральный, концентрированный и рассеянный виды существования элементов. Входя в состав минералов, элемент как бы теряет свои индивидуаль- ные свойства, и его дальнейшая миграция определяется податливостью к разрушению кристаллической решетки. Поэтому низкая миграционная способность элемента в данной системе часто зависит не от его химиче- ских свойств, а от степени разрушаемости кристаллической решетки ми- нералов, в состав которых он входит. ТТаким образом, при изучении геохимии подземных вод необходимо учитывать не только свойства элементов и параметры среды миграции, но также факторы нахождения элементов в исходных минералах и вторич- ных продуктах. : Большинство минералов в водах находится в виде гидроксокомплек- сов, полимерных понов и комплексных соединений с анионами. Например, тшестивалентный уран в растворах образует сложный катион уранил 100%*, который нередко дает гидрокомплексы или входит в состав комп- лексных анионов. Поэтому в водах в зависимости от их свойств могут при- сутствовать 00$", 00,(ОН)", 00, (СО,), - (Н,0)$°, 00, (СО,)3 и другие ионы, а также недиссоциированные молекулы 0О,(ОН);. Комплексные ионы очень характерны и для термальных вод. Поэтому обычная форма выражения химических анализов природных: вод в виде простых ионов (No+, С|-, 50% и т. д.), как правило, не отражает реального ионного со- става воды. Константа равновесия реакции и формы нахождения элементов в растворахь Для каждой обратимой реакции может быть определена кон- станта равновесия К, не зависящая от активных концентраций реагиру- ющих веществ и меняющаяся только с изменением температуры и давле- 118