Подземные воды

Основным процессом формирования изотопного состава воды в условиях подземной циркуляции является изотопный обмен в системе вода-порода. Имеет место также изотопный обмен воды с газами и жидкими углеводородами нефтяного ряда. Однако масштабы этих процессов значительно меньше, чем обменные процессы с водовмещающими породами. Например, по данным, возможное изменение изотопного состава водорода подземных вод за счет обменных реакций с газообразным водородом и сероводородом крайне ничтожно.

Наибольшее влияние на изменение изотопного состава воды в условиях подземной циркуляции оказывает изотопный обмен с водовмещающими породами при повышенных температурах. Эти процессы влияют главным образом на изменение изотопного состава кислорода подземных вод, так как в осадочной оболочке его содержание достигает 40 %, а водорода лишь 0,3 %. В гранитной оболочке эти значения составляют 48 и 0,12 %, а в базальтовой — 46 и 0,1 % соответственно.

Масштабы изменения значений 5D и 6180 воды в результате реакций изотопного обмена с водовмещающими породами зависят от следующих факторов : 1) начального изотопного состава воды 5„. и породы Ьг, участвующих в реакциях изотопного обмена; 2) отношения количества способных к обмену атомов кислорода и водорода, присутствующих в воде, к количеству атомов этих элементов в породе ; 3) температуры, определяющей коэффициент равновесного фракционирования изотопов между породой и водой ; 4) степени приближения системы вода-порода к состоянию изотопного равновесия, которое зависит от среднего времени пребывания воды в водоносном пласте.