Геолого-экономическая оценка месторождений подземных промышленных вод (стр. 5 )

Площадь распространения нижнекембрийских соленосных по­род является областью локализации в нижних частях геологи­ческого разреза весьма крепких (с минерализацией 270 — 350 г/л) и сверхкрепких (с минерализацией до 700 г/л) рассолов хлоридного кальциевого, кальциево-натриевого и кальциево-магниевого состава. Рассолы характеризуются высокими, часто уникальными концентра­циями редких и рассеянных элементов (мг/л): брома до 9000, стронция до 800, калия до 2000. В северной части Восточно-Си­бирской провинции граница площади распространения высококон­центрированных рассолов выходит за пределы контура развития нижнекембрийских соленосных отложений, захватывая территорию Оленекского артезианского бассейна.

Подземные промышленные рассолы в наибольшей мере изучены в пределах Ангаро-Ленского, Тунгусского и частично Якутского артезианских бассейнов. Основные ресурсы этих рассолов акку­мулируются в межсоленосных карбонатных и подсоленосных тер-ригенно-карбонатных отложениях нижнекембрийского возраста. Широкое развитие мощной (до 400 — 500 м) зоны многолетне-мерзлых пород в северной части территории Восточно-Сибирской провинции (северная часть Тунгусского, Оленекский, Хатангский бассейны) и наличие выдержанных пластов каменной соли в Ан-гаро-Ленском и южной части Тунгусского бассейнов создают обстановку весьма затрудненного водообмена. В зонах разрывов, омоложенных неотектонической деятельностью, зафиксированы выходы многочисленных источников минерализованных вод и рас­солов на поверхность. С проникновением по разломам высококон­центрированных рассолов нижних зон гидрогеологического разре­за в верхние связано формирование на огромной (300 — 400 тыс. км2) площади Тунгусского бассейна рассольных вод в терригенно-карбо-натных отложениях нижнего и среднего палеозоя, континентальных угленосных образований верхнего палеозоя и вулканогенных пород нижнего триаса с аномальными (для вертикального уровня их ло­кализации) величинами минерализации и концентрации редких и рассеянных элементов.

Провинция Скифской плиты охватывает территорию одноименной платформенной артезианской области. В ее пределах в осадочном чехле выделяется несколько водоносных комплексов, которые формируют крупную водонапорную систему, подразде­ляемую на взаимосвязанные, сложные по геологическому строению и гидрогеологическим условиям артезианские бассейны: Азово-Кубанский и Восточно-Предкавказский, разделенные Ставрополь­ским поднятием, а также Равнинно-Крымский.

Главнейшие тектонические структуры в пределах провинции — Восточно-Кубанский прогиб, Адыгейский выступ, Западно-Кубан­ский прогиб, северное предгорье Большого Кавказа, Терско-Кас-пийский краевой прогиб, северное предгорье Большого Кавказа, моноклинальное погружение северного склона Кавказа, Терско-Каспийский краевой прогиб, Ставропольский свод, Прикуринское поднятие, Восточно-Манычский и Чернолесский прогибы. Геолого-тектоническое строение Скифской плиты и отдельных ее районов усложняется наличием локальных антиклинальных структур, при­уроченных к зонам региональных субширотных и поперечных разломов.

Водонапорная система Скифской эпипалеозойской плиты подразделяется на два гидрогеологических этажа, разделенных мощной (до 1000 м) толщей майкопских глин. В разрезе пород выделяется до девяти водоносных комплексов: понт-меотический, сарматский, чокрак-караганский, майкопский, зоценовый, пале­оценовый, верхнемеловой, нижнемеловой, юрский. Обогащены редкими и рассеянными элементами подземные воды с минерали­зацией 70 — 135 г/л преимущественно хлоридного и кальциево-натриевого состава в терригенных и карбонатных отложениях юрского, мелового и палеоген-неогенового возраста.

Таблица 7

Средние концентрации редких элементов в различных водоносных комплексах Азово-Кубанского и Восточно-Предкавказского бассейнов

Водоносные комплексы	Эквивалентная доля Са, %	Элементы, мг/л
Редкие металлы	I	B	Вг	Sr
Азово- Кубанский бассейн
Юрский	51 (25)	19 (14)	19 (17)	29 (15)	122 (17)	158 (16)
9 (21)
Нижнемеловой	29 (55)	5 (31)	13 (46)	32 (48)	60 (50)	81 (31)
5,7 (52)
Восточно-Предкавказский бассейн
Юрский	120 (46)	43 (43)	12 (41)	85 (35)	254 (41)	500 (33)
15 (45)
Нижнемеловой	84 (53)	30 (51)	14 (51)	91 (49)	173 (48)	343 (39)
11,4 (51)

Примечание. В скобках указано число опробованных площадей.

Подземные воды водоносных комплексов характеризуются значительными гидростатическими напорами (в ряде случаев аномальными), обеспечивающими их самоизлив на поверхность при вскрытии скважинами. Водообильность пород, заключающих промышленные подземные воды, изменяется в значительных пре­делах. Восточно-Предкавказский бассейн, отличающийся от других бассейнов этого региона повышенной тектонической активностью, характеризуется более высокими концентрациями редких и рас­сеянных элементов (табл. 7). Практический интерес представляют промышленные йодобромные воды Азово-Кубанского бассейна и подземные поликомпонентные рассолы юрских и меловых отложе­ний Восточно-Предкавказского бассейна. И в том, и в другом районе промышленные подземные воды имеют высокую (до 80 — 100° С) температуру, что предопределяет возможность и целесообразность использования также их теплового потенциала.

Провинция Туранской плиты промышленных подзем­ных вод приурочена к одноименной эпипалеозойской плите, име­ющей складчатый палеозойский фундамент, перекрытый осадочны­ми отложениями мезокайнозоя. В соответствии с геолого-тектони­ческим строением и гидрогеологическими условиями в пределах Туранской провинции выделяются артезианские бассейны первого порядка, в ряде случаев представляющие собой систему взаимо­связанных бассейнов второго порядка. К таким бассейнам отно­сятся: Амударьинский (с бассейнами второго порядка Бухаро-Каршинским, Заунгузским, Центрально-Каракумским, Бадхызским,

Предкопетдагским); Мангышлак-Устюртский (с бассейнами второго порядка Северо-Мангышлакским, Южно-Мангышлакским, Устюрт­ским); Сырдарьинский (с бассейнами второго порядка Приараль-ским, Кызылкумским, Арысским); Чу-Сарысуйский; Тургайский; Северо-Аральский (с входящими в него Челкарским, Чокусинским, Джилакским и Тугуским бассейнами второго порядка); Цент­рально-Кызылкумский (включающий группу малых бассейнов Карачатинский, Мынбулакский, Бешбулакский, Кызылканский, Ташкуринский); Туаркырский.

В толще мезокайнозойских отложений, выполняющих депрес-сионные структуры Туранской плиты, заключены значительные запасы промышленных, лечебных минеральных и теплоэнергетиче­ских подземных вод, что дает основание рассматривать перспек­тивные гидрогеологические районы этой провинции как объекты возможного комплексного использования подземных вод различных типов. Собственно промышленные подземные воды приурочены в пределах крупных артезианских бассейнов (Амударьинского, Мангышлак-Устюртского, Сырдарьинского) преимущественно к юрским и меловым отложениям.

Промышленные подземные воды Туранской провинции залега­ют на глубинах 100 — 3000 м, характеризуются высокой минерали­зацией (150 — 500 г/л) и в некоторых районах повышенными кон­центрациями редких щелочных металлов и рассеянных элементов. Так, в водах юрских отложений Амударьинского бассейна при минерализации этих вод 300 — 370 г/л концентрации полезных ком­понентов достигают значительных величин (мг/л): редких металлов до 100 — 160, йода до 33 — 42, брома до 1300 — 1800, бора до 1000 — 1700, стронция до 2300 — 4150. Аналогичные концентрации редких и рассеянных элементов свойственны подземным водам доюрских и юрских отложений Мангышлак-Устюртского бассейна. Подземные воды меловых отложений Сырдарьинского бассейна в основном пресные и слабоминерализованные, содержащие рассеянные элементы и редкие металлы в незначительных коли­чествах. В то же время эти подземные воды являются термаль­ными и минеральными, что позволяет планировать их более широ­кое использование в бальнеологии и для теплофикации.

Провинция Западно-Сибирской плиты в геологи­ческом отношении представляет собой платформу, фундамент которой сложен дислоцированными осадочными и метаморфиче­скими породами домезозойского возраста, а чехол — осадочными отложениями мезозоя и кайнозоя. Палеозойские отложения фун­дамента представлены дислоцированными и смятыми в крутые складки в разной степени метаморфизованными известняками и песчаниками, чередующимися с алевролитами, конгломератами, туфами, сланцами и др. К плитному комплексу фундамента отно­сятся также триасовые отложения, не имеющие сплошного распространения и выполняющие отдельные впадины в палеозойском основании платформы.

Осадочные отложения чехла платформы, представленные пре­имущественно терригенными породами юры, мела и кайнозоя, осложнены пологими тектоническими структурами разного порядка, формы и амплитуды. Основными элементами структурного плана являются внешний пояс и внутренняя зона плиты. Внешний пояс охватывает краевые части плиты и характеризуется наибольшей интенсивностью погружения основания и сравнительно большими амплитудами структур второго порядка. Внутренняя область пли­ты отличается большой полнотой разреза отложений осадочного чехла и преобладанием отрицательных геологических структур.

Подземные воды Западно-Сибирского артезианского бассейна приурочены к осадочным отложениям мезокайнозоя и верхней трещиноватой зоне палеозойского фундамента. По условиям пита­ния и разгрузки, химическому составу подземных вод и характеру их связи с поверхностными водами артезианский бассейн разде­ляется на два гидрогеологических этажа. В состав верхнего входят континентальные песчано-глинистые отложения четвертич­ного, неогенового и палеогенового возраста. Характерной осо­бенностью этих отложений является сравнительно высокая про­ницаемость и незначительная плотность пород этого этажа, тесная гидравлическая связь подземных вод палеогеновых, неогеновых и четвертичных отложений с поверхностными. Нижний гидро­геологический этаж охватывает мезозойские отложения и включает четыре водоносных комплекса, разделенных региональными водоупорными толщами. Подземные промышленные воды Западно-Сибирского артезианского бассейна связаны с водоносными комплексами (апт-сеноманским, неокомским и юрским) нижнего гидрогеологического этажа.