Геолого-экономическая оценка месторождений подземных промышленных вод (стр. 2 )

Таблица 2

Требования к промышленным водам, содержащим бром, йод и бор

Целевое назначе­ние вод	Иода, мг/л, не менее	Брома, мг/л, не менее	Бора, мг/л, не менее	Щелоч­ность, ммоль/л, не более	Нафте­новых кислот, мг/л, не более	Галои-допогло-щаемость, мг/л, не более	Нефти, мг/л, не более
Извлечение:
только йода	18			30 3	600	80	40
				90 4
только брома		250		10	600	80	40
йода и брома	10	200	—	10	600	80	40
йода и бора	10	150	500 и 200 2		600	80	40

1 В виде B2O3 для получения буры.

2 В виде B2O3 для микроудобрений. 3 Для вод с температурой до 35° С.

4 Для вод с температурой более 35° С при наличии бикарбонатно-кальциевых вод, позволяющих за счет выделения карбоната кальция снизить щелочность.

Существуют и другие упрощенные классификации промышлен­ных подземных вод. Примером одной из таких классификаций может служить схема подразделения промышленных вод, состав­ленная . При наименовании подземных вод он относит к главным те компоненты, содержание которых превышает кондиционный предел. Путем сочетания компонентов, содержа­щихся в количестве не ниже кондиционного предела, выделяются промышленные воды одно-, двух-, трехкомпонентные и более. Ниже для иллюстрации предложенного принципа наименования промышленных вод приведена схема подразделения вод на группы и подгруппы:

I. Галитовые: 1) бром-галитовые; 2) бор-литий-галитовые; 3) бор-бром-галитовые и др.

II. Бромные: 1) йодобромные; 2) бор-калий-бромные; 3) бор-литий-бромные и др.

III. Йодные: 1) бром-йодные; 2) бор-бром-йодные и др.

IV. Борные: 1) бром-борные; 2) калий-бром-борные и др.

V. Калиевые: 1) галит-калиевые; 2) бром-калиевые и др.

VI. Содовые (мирабилитовые, глауберитовые и др.): подгруппы не выделены.

Практическое использование этой классификации затрудняется не столько принципом наименования подземных вод, сколько от­сутствием разработанных и обоснованных требований к конди­ционным содержаниям всех полезных компонентов для различных гидрогеологических условий. Такие кондиционные содержания бу­дут различными для разных гидрогеологических условий, опреде­ляющих, в свою очередь, экономические показатели добычи и ис­пользования подземных промышленных вод. Это подтверждается изложенными в табл. 3 результатами обоснования основных тре­бований к месторождениям подземных промышленных йодобром-ных вод, установленных путем изучения закономерностей распро­странения и условий залегания этих вод, гидродинамического и технико-экономического анализа условий их эксплуатации в раз­личных районах страны. Эти данные показывают, что минималь­ные промышленные концентрации йода и брома могут значительно отличаться для отдельных частей одного и того же гидрогеоло­гического района; для разных районов эти концентрации колеб­лются в значительных пределах.

Кондиции на подземные промышленные редкометалльные воды в настоящее время разрабатываются. Судя по опыту изучения и эксплуатации промышленных йодобромных вод, кондиции на поли­компонентное гидроминеральное сырье будут установлены с учетом гидрогеологических условий его распространения и технико-эко­номических факторов добычи и переработки. На основе анализа общих закономерностей распространения подземных редкометалль-ных вод в СССР и зарубежного опыта их использования установ­лены следующие нижние пределы концентраций элементов, при которых такие воды могут представлять практический интерес (мг/л): литий — 10, рубидий — 3, цезий — 0,5, стронций — 300, германий — 0,05. Воды с такими концентрациями встречаются в пределах крупных территорий, образуя гидрогеохимические про­винции. Часто повышенные концентрации этих элементов свойст­венны йодобромным водам, что создает предпосылки для комп­лексного использования подземных промышленных вод.

Анализ особенностей распространения и условий залегания подземных вод, обогащенных рассеянными элементами и редкими металлами, наряду с практическим опытом поисково-разведочных работ в различных районах СССР, позволил дать следующее определение понятию «подземные промышленные воды».

K про­мышленным следует относить подземные воды и рассолы, содер­жащие полезные компоненты или их соединения в количествах, обеспечивающих в пределах конкретных гидрогеологических рай­онов (или их отдельных частей) рентабельную добычу и перера­ботку этих вод с целью получения полезной продукции сущест­вующими техническими средствами и с использованием современ­ных технологических процессов

.

Таблица 3

Ориентировочные кондиционные требования к месторождениям подземных йодобромных вод

Бассейн промышленных йодобромных вод	Минимальные концен­трации, мг/л	Минимальный дебит одной	Предельное понижение	Суммар­ный дебит одного во -
йода	брома	скважины, м/сут	динамического уровня, м	дозабора, тыс. м3/сут
Волго-Камский	10 — 16	300 — 1100	470 — 1000	490 — 620	10 — 22
»	—	490	980	700	20
Тимано-Печорский	14	760	500	630	12
Московский	—	510	500	680	35
»	10	500	350 — 1000	640 — 750	25 — 50
Прибалтийский	—	440 — 570	1000	670 — 690	50 — 90
Припятский	32 — 35	1300 — 1450	200 — 250	850	5
Севере- Крымский	29	—	1000	750	28
Ангаро-Ленский	—	4700	60	600	2
Западно-Сибирский	16	—	1000	750	30
Амударьинский	21	480	1000	750	37
Азово-Кубанский	22	350	1000	625	18

Данное определение имеет и гидрогеологический, и экономи­ческий смысл. Распространение подземных вод с высокими кон­центрациями полезных компонентов само по себе еще не опреде­ляет наличия месторождения подземных промышленных вод. Зона распространения промышленных вод должна отвечать совокуп­ности гидрогеологических и геолого-экономических условий, обес­печивающих при определенной концентрации полезных компонентов их рентабельное извлечение из подземных вод в пределах хотя бы одного участка внутри этой зоны. При отсутствии подобного участка (или участков) в данном гидрогеологическом районе теряет смысл утверждение о наличии или распространении на его территории промышленных вод, хотя в других районах и иных гидрогеологических условиях подземные воды с аналогичными концентрациями полезных компонентов могут квалифицироваться как промышленные.

Таким образом, минимальные промышленные концентрации полезных компонентов в подземных водах устанавливаются для каждого гидрогеологического района особо. С учетом различия в гидрогеологических условиях разных районов устанавливаются раз­личные по абсолютной величине предельные минимальные кон­центрации одноименных полезных компонентов при классифи­кации промышленных вод и выделении их месторождений. Из существа сделанного определения также следует, что требова­ния к минимальным промышленным концентрациям в подземных водах не являются постоянными и обусловлены во многом уровнем развития техники и технологии.

В последние годы наряду с понятием «промышленные воды» широко используется термин «гидроминеральное сырье». Гидро­минеральное сырье в широком смысле объединяет различные типы природных вод: подземные воды глубоких водоносных горизонтов, попутные воды месторождений нефти и твердых полезных иско­паемых, погребенные (межкристальные) рассолы четвертичных и современных эвапоритовых бассейнов, рапу некоторых континен­тальных озер и отшнурованных морских заливов, морскую воду. В СССР основные перспективы использования гидроминерального сырья связаны с подземными водами глубоких водоносных гори­зонтов.

Промышленные воды могут быть гидроминеральным сырьем на один, два элемента или их комплекс. Отнесение промышлен­ных вод к тому или иному виду гидроминерального сырья требует обоснования, которое сводится к оценке месторождений промыш­ленных вод на геолого-экономической основе. Во многом перспек­тива использования гидроминерального сырья определяется конъ­юнктурой на мировом и внутрисоюзном рынке по отношению к добываемой с использованием этого сырья продукции, а также потребностью различных отраслей народного хозяйства в редких элементах и минеральных солях.

Подземные промышленные воды характеризуются большим разнообразием общей минерализации, химического состава, содер­жания отдельных компонентов и количественного их соотноше­ния, а также газового состава и температуры. Преимущественно они относятся к группе минерализованных вод и рассолов. Йодные и бороносные воды чаще относятся к группе соленых вод и рас­солов с минерализацией до 150 г/л, бромные, литиеносные — к рассолам с минерализацией более 150 г/л; йодобромные — к рас­солам с минерализацией 150 — 250 г/л. Содержание редких щелочных металлов обычно возрастает с увеличением минерализации подземных вод, однако эта зависимость неоднозначна и весь­ма сложна для подземных вод различного химического состава. Концентрации практически всех редких элементов значительно уве­личиваются в интервалах минерализации 270 — 350 г/л, что свя­зано с выпадением из водных растворов галита.