Геолого-экономическая оценка месторождений подземных промышленных вод (стр. 6 )

Подземным водам Западно-Сибирского бассейна присуща достаточно четко выраженная гидрогеохимическая зональность. Она проявляется в закономерном увеличении минерализации подземных вод от прибортовых частей впадины к наиболее погру­женным центральным и в смене в этом же направлении гидрокарбо­натных и сульфатных вод хлоридными натриевыми. Промышленный йодные воды бассейна характеризуются исключительно хлоридно-натриевым составом, сравнительно низкой (25 — 35 г/л) минера­лизацией, залегают на глубинах 1500 — 2500 м и распространены в центральной части впадины.

Южно-Каспийская провинция является крупным районом распространения подземных промышленных вод. При­урочена она к Южно-Каспийской впадине, центральная часть которой занята Каспийским морем, западный склон — Прикурин-ской впадиной, восточный — Западно-Туркменской. Тектонические, литолого-стратиграфические и гидрогеологические условия При-куринской и Западно-Туркменской впадин сходны. Обе впадины выполнены мощной (до 10 км) толщей отложений мезокайнозоя и характеризуются наличием зон локальных актиклинальных поднятий, обусловленных проявлением новейших тектонических движений. К этим поднятиям приурочены месторождения нефти и газа и видимые проявления подземных промышленных вод.

Подземные промышленные воды локализуются в пределах провинции в песчано-глинистых отложениях плиоцена. Наиболее перспективными по количеству ресурсов промышленных вод являются: в Западно-Туркменской впадине — водоносный комплекс в красноцветной толще, в Прикуринской впадине и на Апшерон-ском полуострове — водоносный комплекс в продуктивной толще (являющийся аналогом красноцветного), а также водоносный комплекс в апшеронских отложениях. Во всех случаях водоносными являются пачки песков, чередующиеся с глинами и алевролитами.

Промышленные подземные воды как в Прикуринской, так и в Западно-Туркменской впадинах характеризуются преимущественно хлоридным кальциево-натриевым составом и минерализацией от 20 до 200 г/л в пределах Азербайджанской ССР и до 300 г/л в пределах Туркменской ССР. В глубоких частях разреза про­дуктивной и красноцветной толщ, особенно в пределах нефтега­зоносных тектонически нарушенных структур, подземные воды имеют минерализацию обычно 150 — 200 г/л и характеризуются повышенными содержаниями йода, брома и бора, сравнительно высокими температурой (до 70 — 85° С) и газонасыщенностью.

Южно-Таджикская провинция подземных промыш­ленных вод выделяется в пределах одноименной тектонической депрессии, расположенной между горными сооружениями южного Тянь-Шаня на севере Памиро-Гиндукуша на юге и востоке. Выполняющие впадину осадочные отложения, мощность которых достигает 14 км, представлены толщами карбонатных, песчано-глинистых и соленосных пород мезокайнозойского возраста и молассами неоген-четвертичного. Структура депрессии характери­зуется наличием крупных синклинориев и антиклинориев субши­ротного простирания в северной части депрессии и меридиональ­ного в южной.

Благодаря широкому развитию мощных эвапоритовых форма­ций юрского возраста в пределах провинции широко проявилась соляная тектоника; одной из специфических черт структурного плана депрессии является широкое развитие также разломной тектоники.

С Южно-Таджикской впадиной связан одноименный артези­анский бассейн, представляющий собой сложно построенную водонапорную систему. В геологическом разрезе бассейна вы­деляется несколько водоносных комплексов. Наиболее высокие концентрации редких и рассеянных элементов установлены в хло-ридных кальциево-натриевых рассолах соленосной толщи гаур-дакского яруса средней юры. Однако в связи с низкой водообильностью этих отложений фактическое использование таких рассолов в качестве гидроминерального сырья нецелесообразно. Сравнительно высокими концентрациями (мг/л) редких и рассеян­ных элементов (щелочных металлов до 400, йода до 50, брома до 1000, бора до 500) характеризуются термальные (до 120° С) рассолы с минерализацией от 100 до 370 г/л среднего структурного этажа, к которому относятся водоносные комплексы альб-апдских, турон-сеноманских и бухарских отложений. Коллекторские свой­ства этих отложений непостоянны и изменяются в широких пре­делах; тем не менее в некоторых районах провинции водопро-водимость комплексов достигает десятков квадратных метров в сутки, что обеспечивает положительную оценку перспектив использования промышленных подземных вод.

В пределах Южно-Таджикской провинции выделяются Душан­бинский, Сурхандарьинский, Кафирниганский, Яванский, Вахшский, Кулябский артезианские бассейны, характеризующиеся широким распространением в их пределах на глубинах 1000 — 3000 м про­мышленных подземных вод, которые при дальнейшем изучении и гидрогеолого-экономическом обосновании могут рассматриваться как гидроминеральное сырье для промышленного получения йода, брома, щелочных металлов, бора и других компонентов.

Ферганская провинция охватывает одноименную круп­ную межгорную депрессию, выполняемой многокилометровой (до 9 км) толщей осадочных пород мезокайнозойского возраста. В пре­делах депрессии выделяются: центральная зона, характеризу­ющаяся максимальной мощностью осадочного чехла; адырная зона, представляющая собой зону развития положительных и отрица­тельных структур, окаймляющих впадину с севера, востока и юга; заадырная зона, в пределах которой развиты впадины, выпол­ненные осадочными породами сравнительно небольшой мощности (до 1,5 км); горное обрамление.

Подземные воды с высокими концентрациями редких и рассеян­ных элементов широко распространены в центральной и адырной зонах бассейна, где приурочены к водоносным комплексам в от­ложениях неогена, палеогена, мела и юры. Однако в центральной части Ферганского бассейна эти водоносные комплексы залегают на значительных малодоступных для рентабельного использования глубинах. В адырной зоне они вскрыты большим числом глубоких скважин. Наиболее характерными для подземных вод этой зоны являются значительные колебания минерализации (от 25 до 250 г/л) и содержания микрокомпонентов. Не выдержанные как по площади, так и в разрезе концентрации полезных компонентов в сочетании с чрезвычайно пестрой изменчивостью водообильности водовмещающих пород различных комплексов определяют незна­чительные перспективы использования промышленных вод этого региона.

Сахалинская провинция охватывает о-в Сахалин, расположенный во внешней зоне Тихоокеанского кайнозойского вулканогенно-тектонического пояса. Несмотря на то, что о-в Саха­лин относится к складчатым областям, его артезианские бассейны занимают площадь 50 тыс. км2, тогда как площадь бассейнов трещинных вод и промежуточных бассейнов положительных струк­тур составляет всего 28 тыс. км 2. Артезианские и адартезианские бассейны о-ва Сахалин являются частью крупных субмаринных бассейнов: Северо-Сахалинский и Диановский — частью Дерюгин-ского; Пограничный, Поронайский и Сусунайский — частью Северо-Охотского; Александровский и Татарский — частью Япономорского. Это наложило отпечаток на условия формирования подземных вод и их химический состав.

В вертикальном разрезе артезианских бассейнов Сахалина выделяют зоны: пресных вод с минерализацией до 1 г/л; слабо­солоноватых вод с минерализацией 1 — 3 г/л; сильносолоноватых с минерализацией 3 — 10 г/л; слабосоленых с минерализацией 20 — 25 г/л. В последних трех зонах широко распространены хлоридно-гидрокарбонатные натриевые, гидрокарбонатно-хлоридные натрие­вые метановые и азотно-метановые бессульфатные воды. Одной из характерных особенностей этих вод является повышенное со­держание в них йода, иногда также бора.

Обогащенные йодом и бором подземные воды выявлены и в пределах некоторых малых артезианских бассейнов третьего порядка, приуроченных к крупным бассейнам трещинных вод (на­пример, в пределах Пограничного и Лютогского бассейнов). Однако перспективными на промышленные йодные, а иногда и бороносные воды являются крупные Северо-Сахалинский и Татарский бассей­ны. В то же время в пределах этих бассейнов пока ресурсы гидроминерального сырья не могут быть определены из-за весьма слабой их гидрогеологической изученности.

Камчатская провинция охватывает крупные отрица­тельные структуры Камчатского п-ова: Западно-Камчатский и Центрально-Камчатский прогибы с приуроченными к ним бассей­нами подземных вод. В неогеновых и палеогеновых комплексах осадочных и вулканогенно-осадочных отложений погруженных частей этих бассейнов циркулируют термальные воды преимущест­венно хлоридно-натриевого состава с минерализацией 10 — 25 г/л, насыщенные метановыми и азотно-метановыми газами. Эти воды содержат повышенные концентрации йода (до 20 — 60 мг/л), бора (до 25 — 50 мг/л) и редких щелочных металлов (до 25 — 30 мл/л). При слабой изученности артезианских бассейнов Камчатки и отсутствии специальных исследований фильтрационных свойств водовмещающих отложений в настоящее время отсутствует основа для реальной оценки перспектив использования подземных вод, обогащенных редкими элементами. Более того, имеющиеся данные по отдельным опробованным участкам распространения таких вод указывают в целом на низкую водообильность горизонтов, аккуму­лирующих промышленные и термальные воды.

В пределах гор но-складчатых областей проявления подземных промышленных вод носят очаговый характер; эти про­явления формируются главным образом во внутренних и внешних зонах поясов альпийской и кайнозойской складчатости под влия­нием ряда факторов, главными из которых являются структурно-тектонические, гидрогеологические и геотермические. Наиболее значительными концентрациями редких элементов обладают обо­гащенные углекислотой (углекислые, азотно-углекислые) термаль­ные хлоридные воды. При относительно малой минерализации (обычно менее 35 г/л) углекислые воды альпийских горных со­оружений могут содержать весьма высокие концентрации как катионогенных, так и анионогенных элементов. По процентному отношению концентраций редких элементов к минерализации от­носительно слабоминерализованные углекислые и углекисло-азотные воды горно-складчатых областей в ряде случаев превос­ходят промышленные минерализованные воды и рассолы плат­форм, краевых прогибов и межгорных впадин.

Существенным препятствием для промышленного извлечения редких металлов и бора из углекислых вод являются, как пра­вило, незначительные их ресурсы и эксплуатационные запасы. Единичные месторождения углекислых и углекисло-азотных терм и бора формируются в очагах разгрузки крупных водонапорных систем (Сульфур Бане в США, Вайракей в Новой Зеландии). К такому типу месторождений могут быть условно отнесены Пау-жетское, Узонское, Налычевское на Камчатке и в меньшей степени Анкованское и Дарыдагское на Малом Кавказе.