Геолого-экономическая оценка месторождений подземных промышленных вод (стр. 34 )

Расширение числа извлекаемых из подземных промышленных вод компонентов обусловило необходимость изучения и картографи­рования закономерностей распространения в пределах водона-порных систем также лития, рубидия, цезия, стронция и бора. В соответствии с задачами такого изучения были составлены: карта распространения стронциеносных вод; карта подземных редкометалльных вод; карты распространения и ресурсов подземных Промышленных вод; карта прогнозных эксплуатационных запасов подземных промышленных редкометалльных вод. В 1985 г. во ВСЕГИНГЕО по материалам производственных и научно-исследо­вательских организаций завершены региональная оценка и соста­вление карты эксплуатационных запасов и прогнозных ресурсов подземных промышленных вод СССР. Полученные материалы являются надежной основой планирования геологоразведочных работ и размещения производственных мощностей по добыче рассеянных элементов, редких металлов и минеральных солей.

Принципы и методы картографирования

месторождений подземных промышленных вод

Для достижения поставленных целей и решения общих и спе­циальных задач, связанных с изучением и оценкой перспектив использования промышленных вод, предложено составить три типа карт: 1) гидрогеохимического распространения промышленных вод в различных водоносных комплексах; 2) динамики подземных вод и параметров водоносных комплексов или горизонтов; 3) прог­нозных эксплуатационных запасов промышленных подземных вод. Цели, задачи и основные элементы картографирования приведены в табл. 31.

Таблица 31

Типы карт при региональном изучении и оценке месторождений подземных промышленных вод

Карты	Цепи и задачи картографирования	Основные элементы картографирования
Гидрогеохимическо­го распространения промышленных вод в различных обо­собленных водонос­ных комплексах	Изучение гидрогеохимических закономерностей распростране­ния промышленных вод и связи этих закономерностей с общей гидрогеохимической зональ­ностью и литолого-фациальны-ми особенностями водовмещаю-щих пород; изучение условий формирования подземных вод	Границы гидрогеологического района и распространения водо­носного комплекса; минерали­зация и химический (и газовый) состав подземных вод; концен­трации в подземных водах по­лезных компонентов, сведения о количественном содержании других редких и рассеянных элементов; литолого-фациаль-ная характеристика водовмеща-ющих пород; основные скважи­ны или группы скважин
Динамики подзем­ных вод и парамет­ров водоносных комплексов	Изучение закономерностей из­менения параметров водовме-щающих пород; анализ распре­деления пьезометрических на­поров; оценка направления и интенсивности подземного сто­ка, взаимосвязи водоносных горизонтов и комплексов; схе­матизация гидрогеологических условий для гидродинамичес­ких расчетов аналогового и математического моделирования	Границы гидрогеологического района и распространения во­доносного комплекса; водо-проводимость пород; приве­денные пьезометрические напо­ры; температура подземных вод; области питания и создания напора, разгрузки; области воз­можного самоизлива воды из скважин (фонтанирования)
Прогнозных экс­плуатационных за­пасов промышлен­ных вод водонос­ных комплексов	Изучение распространения раз­личных типов промышленных вод и размеров месторождений; оценка эксплуатационных запа­сов в пределах водозаборов и месторождений; разработка ре­комендаций по комплексному использованию промышленных вод и размещению произвол ственных мощностей по добыче рассеянных элементов и редких металлов; планирование и про­ектирование геологоразведоч­ных работ	Границы гидрогеологического района и распространения во­доносного комплекса; распрост­ранение основных типов про­мышленных вод; контуры место­рождений; эксплуатационные, перспективные и прогнозные участки водозаборов; эксплу­атационные балансовые и за­балансовые запасы промышлен­ных вод; распространение дру­гих редких и рассеянных эле­ментов

Масштаб картографирования промышленных вод и их запасов определяется степенью гидрогеологической изученности отдельных районов страны и размерами изучаемой территории. Ниже приве­дены некоторые сведения о масштабах картографирования, при­нятых при выполнении законченных к настоящему времени работ по региональной оценке эксплуатационных запасов подземных промышленных вод СССР с использованием излагаемых принципов и методики:

Волго-Камский бассейн	1 : 1 500 000
Западно-Сибирский бассейн	1 : 2 500 000
Ангаро-Ленский бассейн	1 : 1 500 000
Северное Предкавказье	1 : 500 000
Прикуринский бассейн	1 : 200 000
Западно-Туркм-енский бассейн	1 : 500 000
Украинская ССР	1 : 1 000 000
Молдавская ССР	1 : 1 000 000
Прибалтика	1 : 1 000 000

Подобный подход к картографированию приводит к необходи­мости стратификации гидрогеологического разреза в каждом изу­чаемом районе. Гидрогеологическое расчленение разреза отлича­ется своими особенностями в каждом бассейне промышленных вод и определяется, в частности, масштабом картографирования. Наи­более четко вопросы стратификации гидрогеологического разреза и определения основных его таксономических единиц изложены в работе , а также в методических руководствах по проведению гидрогеологической съемки. В соответствии с реко­мендациями в этих руководствах и необходимостью составления гидрогеологических карт с учетом стратиграфии и литологии водо-вмещающих пород в настоящей работе приняты следующие основ­ные единицы гидрогеологической стратификации для карт промыш­ленных вод: 1) водоносный горизонт; 2) водоносный комплекс; 3) водоупорный комплекс (или горизонт).

Гидрогеохимические карты распространения подземных промыш­ленных вод в различных водоносных комплексах составляются для достаточно крупных артезианских бассейнов или водонапор­ных систем. На них показываются: границы гидрогеологического района (бассейн промышленных вод); границы распространения водоносного комплекса (или горизонта) в пределах гидрогеоло­гического района; литолого-фациальная характеристика водовме-щающих пород; основные скважины или группы скважин; минера­лизация и химический состав подземных вод; химический состав растворенных газов; концентрация в подземных водах йода, брома, бора, лития, стронция, цезия, рубидия и других компонентов, а при площадном их распространении — участки с повышенным содер­жанием микроэлементов.

Границы распространения водоносных комплексов могут совпа­дать с границами гидрогеологического района. Однако часто этого не наблюдается в связи с выклиниванием или фациальным заме­щением водоносных пород. Выявление и отражение этих границ необходимо, в частности, для правильной схематизации граничных гидрогеологических условий при оценке эксплуатационных запасов подземных вод.

Литолрго-фациальная характеристика пород должна отражать­ся на картах в сжатом виде: указываются только основные лито-логические типы отложений (пески, песчаники, известняки, гли­нисто-песчаные, глинисто-карбонатные отложения и т. д.) и фа-циальные условия осадконакопления (морские, лагунные, прибреж-но-морские, континентальные). Сопоставление литолого-фациаль-ных особенностей отложений с характером приуроченных к ним подземных вод позволяет уточнить представление о путях форми­рования этих вод, устойчивости закономерностей изменения их минерализации и химического состава, увязать параметры водо­носных пород с их особенностями.

Рис. 28. Макет гидрогеохимической карты распространения I, Вг, В, Sr(a). Li, Rb, Cs и К (б) в подземных промышленных водах водоносного комплекса.

Площади распространения различных типов подземных вод:

1 — хлоридных кальциево-натриевых, 2 — хлоридных натриевых, 3 — сульфатно-хлоридных каль-Циево-натриевых, 4 — изолинии концентраций микроэлементов (мг/л); газовый состав подземных вод: 5 — углеводородный, 6 — углеводородно-утлекислый, 7 — углеводородно-азотный; границы: 8 — тектони­ческого региона, 9 — гидрогеологического бассейна, 10 — распространения водоносного комплекса, Ч — распространения подземных вод различного состава, 12 — районы выхода водоносных пород на поверхность, 13 — тектонические нарушения

Основными показателями, которые приводятся на гидрогеохи­мических картах, являются минерализация, химический состав воды и состав растворенных в них газов, концентрации йода, брома, бора, стронция, цезия, рубидия, лития, калия, магния и т. д. На таких картах минерализацию и химический состав под­земных вод целесообразно показывать цветом, при этом в зави­симости от гидрогеологических условий изучаемой территории могут быть приняты различные градации значений минерализации и предельные показатели химического состава подземных вод.

Например, в пределах Западно-Сибирского артезианского бас­сейна минерализация и состав подземных вод на значительных территориях изменяются в небольших пределах. Здесь для анализа гидрогеохимических закономерностей целесообразно предусматри­вать выделение зон распространения подземных вод различной минерализации и состава, используя дробную градацию. В районах Волго-Уральской области, где минерализация и состав подземных вод палеозойских отложений изменяются в весьма широких пре­делах, целесообразно увеличение пределов такой градации. При этом следует учитывать необходимость наглядного отражения гидрогеохимической зональности.

По газовому составу, учитывая особенности глубоких подзем­ных вод, целесообразно выделить следующие их группы: углекис­лые, азотные, с углеводородными газами, с газами сложного со­става (углеводородно-азотные, азотно-метановые, углекисло-серово-дородные и т. д.). Особо следует отметить подземные воды, для которых характерно наличие сероводорода вследствие их большой агрессивности по отношению к металлу и высокой токсичности.