Геолого-экономическая оценка месторождений подземных промышленных вод (стр. 8 )

В качестве гидроминерального сырья используются (табл. 10): термальные рассолы межконтинентальных рифтовых зон; термаль­ные воды и рассолы островных дуг и областей альпийской склад­чатости; рассолы артезианских бассейнов; рассолы современных эвапоритовых бассейнов; морские воды. В качестве возможного гидроминерального сырья рассматриваются попутные и сточные воды, которые в первичном состоянии могут относиться к одному из перечисленных пяти его видов.

Термальные рассолы рифтовых зон (Калифорнийский залив, Красное море) рассматриваются как потенциальный сырьевой источник хлорида кальция, поваренной соли, брома, меди, цинка, свинца, железа, серебра и других ценных элементов.

Термальные рассолы Красного моря связаны с эпиплатформен-ным рифтом, который через Эфиопский рифт соединяется с Афри­канскими рифтовыми долинами. В некоторых впадинах (Суанин, Нереус, Атлантис II, Дискавери и Чейн) центрального трога Красно­го моря придонная вода отличается крайне высокой минерализацией (до 257 г/л) и повышенной температурой. Некоторые данные о составе вод Красного моря приведены в табл. 11. Термальные рас­солы в сопоставлении с морской водой обогащены хлоридом натрия и характеризуются относительно высокими концентрациями калия, железа, марганца, цинка, брома и некоторых других элементов.

Таблица 11

Состав термальных рассолов и вод Красного моря, г/кг

Компоненты и показатели	Впадина Атлантис II	Впадина Дискавери	Вода океана
1	2	1	2
Na +	92,60	113,25	93,05	103,85	10,75
К +	1,87	2,69	2,14	2; 74	0,39
Са2 +	5,15	5,81	5,12	3,97	0,41
Mg2 +	0,76	0,9	0,81	1,48	1,29
NH4	—	0,016	—	0,058	—
Cl	156,03	190,06	165,3	180,85	19,35
B2-	0,13	—	0,12	—	0,066
SO4	0,84	0,82	0,7	0,48	2,71
НСО3	0,14	—	0,03	—	0,72
Si	0,03	0,0004	0,003	0,0002	2*10-3
Fe	0,08	0,013	0,003	0,0066	2*10-5
Mn	0,08	0,11	0,05	0,042	1*10-5
Zn	0,005	0,0025	0,0008	0,0105	5*10-6
Cu	0,0003	0,00066	0,0001	0,0099	1*10-5
Co	0,0002	0,0015	0,0001	—	—
Rb	0,0006	0,003	0,0002	0,00048	4*10-6
Ni	—	0,0015	0,0003	—	4*10-7
Соленость	257,76	307,6	257,37	291,8	35,71
Т. °C	56,5	—	44,7	—	—
Y	1,178	—	1,183	—	1,03
рн	5	5,8	—	6,4	—

Калифорнийский эпейрогенный рифт, простирание которого между Калифорнийским заливом и оз. Солтон-Си отвечает струк­турной депрессии Солтон-Си, характеризуется приуроченностью нескольких геотермальных систем (в том числе Сьерро-Прието и Солтон-Си), трассирующихся проявлением четвертичного вулка­низма и выходами горячих источников и парогазовых струй с исключительно высокими температурами (более 360° С) и повышен­ной минерализацией вод (табл. 12).

На гидротермальном месторождении Сьерро-Прието действует геоТЭС, мощность которой в 1980 г. составляла 150 МВт; к 1985 г. планировалось довести эту мощность до 400 МВт. Имеется также геоТЭС на гидротермальном месторождении Солтон-Си. Здесь, по расчетам Г. Хельгесона, одна глубокая скважина может про­дуцировать до 10000 м3 флюида в сутки и выносить на поверх­ность до 2700 т солей. В связи с предполагаемым увеличением мощности геоТЭС и соответственно количества добываемой жид­кости возникает вопрос об утилизации солей и извлечении ценных компонентов. Периодически - здесь из добываемых подземных вод получают хлорид кальция; в 1934 — 1954 гг. из рассолов добывали углекислоту, общее производство которой за указанный период составило 70 млн. м3; ведутся исследования по извлечению также цинка, железа, магния и свинца.

Термальные воды и рассолы островных дуг и областей альпий­ской складчатости используются для добычи бора и аммиачных продуктов; имеются противоречивые сведения о завершении тех­нологических разработок по извлечению из термальных вод и рас­солов германия, вольфрама, цезия, лития и мышьяка. Наиболее известным примером в этом аспекте является использование тер­мальных вод месторождения Лардерелло (провинция Тоскана, Италия), где наряду с использованием геотермальной энергии осуществляется добыча бора и аммиачных продуктов. Температура получаемой пароводяной смеси равна 220 — 230° С; общая произ­водительность водозабора, насчитывающего до 500 скважин сред­ней глубиной 620 м, достигала 70 — 75 тыс. т/сут. Содержание борной кислоты в водах боросодержащих источников провинции Тоскана колеблется от 0,1 до 0,7%. Представляют практический интерес гидротермы Исландии, Японии и Новой Зеландии.

Таблица 12

Химический состав термальных флюидов гидротермальных систем Калифорнийской рифтовой зоны, мг/л

Компоненты и показатели	Сьерро-Прието	Солтон-Си	Компоненты и показатели	Сьерро-Прието	Солтон-Си
1	2	1	2
НСОз	1653	150		Fe	0,2	2290	—
С03	—	—	—	Mn	—	1400	—
SO4	0,0	—	10	Sr	—	400	—
Сl	10420	1 55 000	1 84 000	Ва	—	235	—
I	3,1	18	—	Zn	—	540	—
F		15	—	Pb	—	102	—
Вг	14,1	120	700	H2S	12	16	—
МН4	—	409	500	Н3ВО3	70,9	2232	498 (В)
Na	5820	50 400	54 000	H2SiO3	961,3	540	—
К	1570	17500	23 800	Al	—	4,2	—
Li	19	215	320	As	—	12	—
Rb		135	100	Cu	—	8	—
Cs	—	14	20	Ag	—	1	—
Са	280	28000	40000	M	19770	258 000	—
Mg	8	54	20	pH	6,7	5,2	5,5
				T, °C	340	300	—

Примечание: 1 — термальный рассол; 2 - иловая вода.

Воды и рассолы артезианских бассейнов широко используются для добычи поваренной соли, солей калия и кальция, а также маг­ния, йода и брома; ведутся технологические разработки по извле­чению лития, цезия, стронция и бора. Наиболее интересными при­мерами использования этой разновидности гидроминерального сырья является применение концентрированных рассолов в шт. Ми­чиган и Оклахома в США и подземных минерализованных вод в префектурах Канто и Ниигата и на п-ове Чиба в Японии.

Продуктивные водоносные комплексы Мичиганского бассейна сложены разновозрастными (от ордовика до плейстоцена) карбо­натными, терригенными и эвапоритовыми отложениями. Водонос­ные породы в шт. Оклахома представлены преимущественно из­вестняками и доломитами и реже песчаниками. Глубина залега­ния рассолов достигает 3 — 4 км и более; минерализация рассолов колеблется от 225 до 580 г/л (табл. 13). Из рассолов в промыш­ленных масштабах добывают хлориды кальция и магния, бром и йод.

В Японии имеются системы артезианских бассейнов, представ­ленные небольшими впадинами, выполненными палеоген-неогено­выми и четвертичными отложениями. Одно из наиболее крупных в мире месторождений йода связано с бассейном Канто, в преде­лах которого в средне-позднеплиоценовых отложениях, имеющих мощность 2800 м и представленных песками и глинами, на пло­щади около 12 тыс. км2 распространены воды, концентрации йода в которых достигают 160 мг/л.