Ученые из России раскрыли тайны уникальной щелочной минералки из Китая
Геохимики из Томска и их коллеги из Китая выяснили, почему уникальная щелочная минералка из провинции Цзянси содержит в себе аномально мало солей. Это открытие поможет найти новые источники подобного рода, сообщает пресс-служба Российского научного фонда.
"Мы считаем, что их секрет кроется во взаимодействии термальных вод с горной породой. Значения pH непрерывно растут из-за отсутствия нейтрализующих кислот, а щелочная обстановка и высокие температуры ускоряют процессы вторичного минералообразования. Следовательно, элементы не накапливаются в растворе, а тут же связываются новыми минералами", - рассказывает Елена Заппа из Томского политехнического университета.
Сегодня на Земле существует бесчисленное множество гейзеров и других горячих источников воды, существующих в окрестностях вулканов или разломов коры. Проходя через разогретые слои пород, вода обогащается большим количеством различных минералов, перечень и концентрация которых сильно разнятся для разных уголков планеты.
К примеру, на территории китайской провинции Цзянси присутствует более ста источников минеральных вод, богатых азотом и углекислым газом. Они достаточно давно привлекают внимание не только местных жителей, использующих их для питья и приема горячих ванн, но и ученых, которых интересует их необычный химический состав.
Дело в том, что многие горячие ручьи в Цзянси доставляют к поверхности Земли воду, где почти нет минеральных соединений, но которая при этом отличается высоким уровнем щелочности. Подобное поведение совершенно не свойственно для остальных источников щелочной минералки - чем выше их уровень pH, тем больше солей они содержат.
Российские ученые и их китайские коллеги выяснили, с чем связана эта аномалия, отправившись три года назад в экспедицию к нескольким подобным источникам минеральных вод, расположенных неподалеку от Наньчана, столицы провинции Цзянси.
Собрав пробы воды и проанализировав их на месте и в лаборатории, ученые смогли найти ответ на эту загадку, опираясь на концепцию, разработанную профессором Степаном Шварцевым, одним из крупнейших советских и российских гидрохимиков и геологов.
В соответствии с его идеями, вода, движущаяся через горные породы, не только растворяет их и накапливает в себе определенные молекулы и ионы, но и непрерывно формирует новые минералы, часть из которых остается в породе. Соответственно, баланс между их появлением новых веществ и растворением старых определяет то, что содержит в себе вода, достигшая поверхности Земли.
К примеру, наблюдения Заппы и ее коллег за источниками азотных вод показали, что их необычный состав связан с тем, как вода взаимодействует с различными алюмосиликатами - минералами, содержащими алюминий, кремний и кислород, а также с соединениями железа и серы.
Углекислые воды образуются иначе: содержащаяся в воде кислота делает среду более кислой, что мешает ее взаимодействию с алюмосиликатами и появлению новых минералов, в том числе кальцита и других карбонатов. Поэтому углекислые воды лучше накапливают минеральные вещества, чем их азотные "кузины".
Соответственно, зная, где залегают породы, необходимые для осуществления подобных реакций, геологи могут находить источники щелочных вод, полезные для спортсменов, диабетиков и носителей многих других тяжелых болезней.
