Mineraal-tööstus- ja termaalveed. Termilised veed

Meie riigis levivad mineraalveed on kvaliteedilt väga mitmekesised. Tihe seos vee keemilise koostise, kivimite koostise ja hüdroloogiliste tingimuste vahel võimaldab jagada need kolmeks. suured rühmad. Kõige levinumad veed on kolmas rühm: soolased, kõrge mineralisatsiooniga veed. Terapeutilise väärtusega mineraalveed on mõõduka mineralisatsiooniga joogivee kontsentratsioonipiirides. Mineraalvanniveed on suurendanud mineraliseerumist kuni 120-150 g/kg.

Suurem osa meditsiinilistest mineraalvetest piirdub arteesia ja adartesia basseinidega. Nende ehitiste ülemisel korrusel niiskete kliimatingimustega maa-aladel arenevad laialdaselt veed, millel pole sulfaat- ja kloriidkoostise "spetsiifilisi" komponente, harvemini raud-, radooni-, vesiniksulfiidi- ja mõnikord suure sisaldusega "naftusya" tüüpi veed. orgaanilistest ainetest. Kuiva kliimaga piirkondades (Kaspia madalik jne) arenevad nende rajatiste ülemisel korrusel peamiselt soolased kloriidsulfaatveed ilma “spetsiifiliste” komponentideta.

Halogeenmoodustistega arteesia ja adartesia basseinide alumises korruses on bromiid-, mõnikord jodiid-, vesiniksulfiid- ja radoonivett kõikjal.

Hüdrogeoloogilistes massiivides ja admassiivides aktivatsiooniga katmata aladel (suhteliselt halvasti dissekteeritud reljeefiga) on radoon ja raudsed mineraalsed ravimveed laialt levinud. Nendes struktuurides aktiveeritud aladel arenevad ka ränisoojused, kohati radoon ja vesiniksulfiid, harvem bromiid ja jodiid.

Noorte ja kaasaegsete valdkondades erinevad tüübid struktuurid, tekivad erineva ioonsoola koostise ja mineralisatsiooniga süsihappegaasi ravimveed. Nende hulgas on raud, arseen, bromiid, jodiid, vesiniksulfiid, boor ja muud sordid.
Potentsiaalsed meditsiinilise mineraalvee ressursid on Venemaal väga suured. Platvormide arteesia vesikondades (Ida-Euroopa jne) on laialt levinud “spetsiifiliste” komponentideta mineraalveed: bromiid, jodiid, aga ka vesiniksulfiid, ränihape jne. Potentsiaalsete ressursside moodulid on vahemikus 1-50 m3/ päev-km2. Nendes piirkondades ulatub mineraalveega kaevude vooluhulk sageli 500-600 m3/ööpäevas, mis vastab sanatooriumi ja tervishoiuasutuste vajadustele.

Süsinikvete potentsiaalsed varud kokku on 148 tuh m3/ööpäevas, millest kolmas osa (50 tuh m3/ööp) asub Kaukaasia piirkond. Potentsiaalsed lämmastiku termilised ressursid - 517 tuhat m3/ööpäevas - on koondunud peamiselt Kuriili-Kamtšatka kurdpiirkonda.

Tööstuslikud mineraalveed levivad peamiselt arteesia (ja adartesia) basseinides, kus neid esindavad broomi, joodi, jood-broomi, boori ja polükomponentsed (K, Sr, Li, Rb, Cs) vedelad maagid.

Märkimisväärsed joodivee varud piirduvad paljude arteesia basseinide soolase vee tsooniga. Eriti suured on need Lääne-Siberi laama nõgudes (1450 tuh m3/ööpäevas).
Broomi või joodi-broomi tööstusvett seostatakse peaaegu üldiselt soolveega, mille soolsus on kuni 140 g/kg. Tugevad ja ülitugevad soolveed (270–400 g/kg) paljudes basseinides on seotud mitmekomponentsete tööstusvetega, milles on väga kõrge broomi, kaaliumi, strontsiumi, sageli haruldaste leeliseliste elementide ja mõnikord ka raskmetallide (vask, tsink, plii jne). Sellised soolveed on eriti levinud basseinides, mille struktuuris on paksud halogeenmoodustiste kihid. Nende hulka kuuluvad Siberi basseinid (Angaro-Lena ja Tunguska) ja Venemaa platvormid (Uurali-eelne, Kaspia meri).

Tööstuslik– vesi, mis sisaldab teatud komponente sellises kontsentratsioonis, mis võimaldab neid tööstuslikul eesmärgil kaevandada. Need esinevad rohkem kui 500 m sügavusel ja asuvad väikestel aladel. Neid iseloomustavad jood, broom, boor, liitium, germaanium, vask, tsink, alumiinium ja volfram.

Mineraal- vetel on kasulikud omadused füsioloogiline mõju inimkehale üldise mineralisatsiooni, ioonse koostise, gaasisisalduse ja aktiivsete komponentide tõttu. Nende mineraliseerumine ületab 1 g/l (riimvesi - kuni 10 g/l, soolane - 10-35 g/l, soolveed - üle 35 g/l). Seal on kuni 1 g/l mineralisatsiooniga ravimveed, millel on kõrge spetsiifiliste bioloogiliselt aktiivsete komponentide sisaldus. Mineraalveed jagunevad külmaks (kuni 20C), soojaks (20-37C), termiliseks (37-42C), kuumaks (üle 42C). Need jagunevad ka raudmetalliks, arseeniks, vesiniksulfiidiks, süsinikdioksiidiks, radooniks, joodiks, broomiks. Süsinikvee provintsid piirduvad alpi kurrutusaladega (Kaukaasia, Pamiir, Kamtšatka jne), kloriidsed provintsid - suurte arteesia basseinide sügavate osadega.

2.8 Füüsikalised omadused ja keemiline koostis põhjavesi

Lihtsaim valem H 2 O-l on aurulise niiskuse molekul – hüdrol; vedel vee molekul (H 2 O) 2 dihüdrool; tahkes olekus (H 2 O) 3 – trihüdrool.

Põhjavee füüsikaliste omaduste ja keemilise koostise uurimine on vajalik selle joogi- ja tööstusliku kvaliteedi hindamiseks, toitumistingimuste, päritolu kindlakstegemiseks ning kaevandustööde kindlustamise materjali valikul ja kaevandusseadmete valikul.

Põhjavee peamised füüsikalised omadused on temperatuur, läbipaistvus, värvus, lõhn, tihedus, radioaktiivsus.

Põhjavee temperatuur on väga erinev: igikeltsa piirkondades on see kuni -6C, vulkaanilise tegevuse piirkondades üle 100C.

Veetemperatuuri alusel jagunevad need väga külmadeks – kuni +4C; külm – 4-20C; soe – 20-37C; kuum –37-42C; väga kuum - 42-100C. Vee temperatuur mõjutab suuresti füüsikaliste ja keemiliste protsesside kiirust.

Madalate põhjaveekogude temperatuur on +5 - +15C, arteesia basseinide sügavates veekogudes - +40- +50C; 3-4 km sügavusel avastati veed, mille temperatuur oli üle 150C.

Vee läbipaistvus sõltub mineraalsoolade, mehaaniliste lisandite, kolloidide ja orgaaniliste ainete olemasolust. Põhjavesi on läbipaistev, kui see ei sisalda hõljuvaid osakesi 30 cm kihina.

Vee värvus sõltub keemilisest koostisest ja lisandite olemasolust. Tavaliselt on põhjavesi värvitu. Karedad veed on sinaka varjundiga, raudsoolad ja vesiniksulfiid annavad veele rohekassinise värvuse, orgaanilised humiinhapped värvivad vee kollaseks ja mangaaniühendeid sisaldavad veed on mustad.

Põhjavee lõhna pole tunda. Spetsiifiline lõhn võib olla tingitud vesiniksulfiidühendite, humiinhapete ning loomsete ja taimsete jääkide lagunemisel tekkinud orgaaniliste ühendite olemasolust. Lõhna määramiseks kuumutatakse vett temperatuurini 50-60C.

Vee maitse sõltub lahustunud mineraalide, gaaside ja lisandite olemasolust selles. Naatriumkloriid annab veele soolase maitse, naatrium- ja magneesiumsulfaadid annavad mõrkja maitse, lämmastikuühendid annavad magusa maitse, vaba süsihappegaas aga värskendava maitse. Maitse määramisel kuumutatakse vett 30C-ni.

Vee tiheduse määravad selles lahustunud soolad, gaasid, heljumi ja temperatuur.

Radioaktiivsus on tingitud looduslike radioaktiivsete elementide olemasolust: uraan, radoon, raadium, nende lagunemissaadused - heelium, nende moodustumise määravad geoloogilised, hüdrogeoloogilised ja geokeemilised tegurid.

Vesiniku kolme isotoobi - 1 H (protium), D (deuteerium), T (triitium) ja kuue hapniku isotoobi 14 O, 15 O, 16 O, 17 O, 18 O, 19 O olemasolu tõttu on olemas 36 isotoopilist veesorti, millest ainult üheksa on stabiilsed.

Ühendit D 2 O nimetatakse raskeks veeks, mille sisaldus looduses on 0,02.

Põhjavee koostist ja omadusi uuritakse kõigis uurimisetappides, samuti maardlate avamisel ja kasutamisel.

Põhjavee koostise uurimisel on peamised eesmärgid:

Nende joogi- ja tehnoveevarustuseks sobivuse määramine;

Vee võimaliku kahjuliku mõju hindamine kaevanduste ja kaevandusseadmete betoon- ja metallkonstruktsioonidele.

Põhjavee keemiline koostis võimaldab hinnata ka põhjavee tekke ja toitumise iseärasusi ning põhjaveekihtide seost.

Põhjavee keemilise koostise määrab selles sisalduvate ioonide hulk ja suhe (vee mineraliseerumine), karedus, vees lahustunud ja lahustumata gaaside hulk ja koostis, vee reaktsioon (pH), agressiivsus jne.

Põhjavee peamised keemilised komponendid on katioonid - Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+, anioonid - HCO 3 -, Cl -, SO 4 2-, mikrokomponendid - Fe 2+, Fe 3+, Al 3+ , Mn 2+, Cu 2+, Zn 2+, Br, I, N, gaasid - N 2, O 2, CO 2, CH 4, H 2, komplekssed orgaanilised ühendid - fenoolid, bituumen, huumus, süsivesinikud, orgaanilised happed .

Põhjavee keemilist koostist väljendatakse ioonsel kujul ühikutes mg/l ja g/l.

Nende komponentide peamised allikad on kivimid, atmosfäärigaasid, pinnaveed ja levikualal välja kujunenud geokeemilised tingimused.

Mineralisatsiooni järgi võib põhjavesi olla mage, mineraliseerumisega kuni 1 g/l, nõrgalt riimjas - 1-3 g/l: soolane - 3-10 g/l, väga soolane - 10-50 g/l ja soolveed - rohkem kui 50 g/l l.

Vee karedus (H) on vee omadus, mis on põhjustatud selles sisalduvatest kaltsiumi- ja magneesiumisooladest. Kõvadust väljendatakse mg-des. ekv/l Seal on üldine, ajutine ja püsiv kõvadus.

Üldine kõvadus hinnatakse Ca 2+ ja Mg 2+ soolade sisalduse järgi Ca(HCO 3) 2, Mg(HCO 3) 2, CaSO 4, MgSO 4, CaCl 2, MgCl 2 kujul ja arvutatakse nende ioonide liitmisel mg-des. ekv/l

kus Ca 2+ ja Mg 2+ väärtused on antud mg/l;

20.04 ja 12.16 – kaltsiumiooni ja magneesiumiiooni ekvivalentmassid.

Ajutine kõvadus põhjustatud Ca 2+ ja Mg 2+ hüdrokarbonaat- ja karbonaatsooladest: (Ca(HCO 3) 2, Mg(HCO 3) 2, CaCO 3 ja MgCO 3).

Ajutine kõvadus:

, (2.6)

kus HCO 3 väärtus on võetud mg/l, on 61,018 selle ekvivalentmass.

Pideva kõvaduse põhjustavad kaltsiumi ja magneesiumi kloriidid, sulfaadid ja mittekarbonaatsoolad. Määratletakse kui erinevus kogu ja ajutise kõvaduse vahel:

N postitus. = N kokku - N aeg (2,7)

Kõvadust väljendatakse mg-des. ekv/l Ca 2+ ja Mg 2+ 1 mg-s. ekv/l kõvadus.

Looduslikud veed jaotatakse karedusastme järgi viide rühma (mg ekv./l): väga pehmed - kuni 1,5; pehme – 1,5-3; mõõdukalt kõva – 3,0-6,0; kõva – 6,0-9; väga raske – 9,0.

Aluselisus leeliste Na + - NaOH, Na 2 CO 3 ja NaHCO 3 olemasolu tõttu vees. 1 mg. ekv/l aluselisus vastab 40 mg/l NaOH-le; 53 mg/l NaCO3 ja 84,22 mg/l NaHC03.

Aktiivne reaktsioon vesi– selle happesuse või aluselisuse aste, mida iseloomustab vesinikioonide kontsentratsioon pH ( kümnendlogaritm vesinikioonide kontsentratsioon, võetud positiivse märgiga): väga happeline - 5; hapu - 5-7; neutraalne – 7; aluseline – 7-9; väga leeliseline 9.

Vee agressiivsus– võime lõhkuda betoon-, raudbetoon- ja metallkonstruktsioone. On sulfaat, süsinikdioksiid, magneesiumi leostumine ja üldised happelised agressiivsuse tüübid.

Sulfaadi agressiivsuse määrab suurenenud SO 4 2- iooni sisaldus. SO 4 2- iooni liiaga kristalliseeruvad betoonis uued ühendid: tekib kipsi CaSO 4. 2H 2 O 100% mahu suurenemisega ja kaltsiumsulfoaluminaat (betoonbatsill) 2,5-kordse mahu suurenemisega, mis viib betooni hävimiseni. Vesi on betooni suhtes agressiivne, kui SO 4 2-ioonide sisaldus on üle 250 mg/l.

Süsinikdioksiidi agressiivsus. Süsihappega kokkupuutel CaCO 3 - lahustub ja eemaldatakse betoonist. Ülemäärase CO 2 korral täheldatakse CaCO 3 üleminekut Ca(HCO 3) 2-ks, mis lahustub kergesti ja eemaldatakse betoonist.

Ülemäärast CO 2 20 mg/l nimetatakse agressiivseks süsinikdioksiidiks.

Leostumise agressiivsus on tingitud CaCO 3 lubja lahustumisest ja leostumisest betoonist, kui vees esineb HCO 3 - iooni defitsiit. Agressiivsed on veed, mis sisaldavad seotud süsihappegaasi alla 30 mg/l ja karedusega kuni 1,4 mg/l.

Magneesiumi agressiivsus põhjustab suurenenud Mg 2+ sisaldusega betooni hävimist. Sõltuvalt tsemendi tüübist, tingimustest ja konstruktsiooni konstruktsioonist on SO 4 2- ioon üle 250 mg/l, Mg 2+ ioonide maksimaalne lubatud kogus on 750-1000 mg/l.

Üldine happeagressiivsus sõltub vesinikioonide pH kontsentratsioonist. Vesi on söövitav pH 6,5 juures.

2.9 Allmaa- ja kaevandusvee keemilise koostise kujunemine

Põhjavesi suhtleb pidevalt atmosfäärivete ja kivimitega. Tulemuseks on lahustumine ja leostumine kivid, eriti karbonaadid, sulfaadid, halogeenid. Kui vees on süsinikdioksiidi, lagunevad vees lahustumatud silikaadid vastavalt järgmisele skeemile:

Na 2 Al 2 Si 6 O 16 + 2H 2 O + CO 2 NaCO 3 + H 2 Al 2 Si 2 O 8 (2,8)

Selle tulemusena kogunevad vette naatriumi, magneesiumi ja kaltsiumi karbonaadid ja vesinikkarbonaadid. Nende jaotus allub üldisele hüdrokeemilisele tsoneeringule. Vertikaalse hüdrokeemilise tsoneeringu määravad põhjavee tekke geoloogilised tingimused, mis on seotud kivimite koostise, struktuuri ja omadustega.

Maakoore vertikaalses osas eristatakse kolme hüdrodünaamilist tsooni:

a) ülemine - veevahetuse intensiivsus, paksusega kümnetest kuni mitmesaja meetrini. Siin mõjutavad põhjavett tänapäevased eksogeensed tegurid. Koostis on kaltsiumvesinikkarbonaadi madala mineralisatsiooniga veed. Veevahetust arvestatakse aastates ja sajandites (keskmiselt 330 aastat);

b) keskmine – aeglane veevahetus. Vööndi sügavus on muutuv (ca 3-4 km). Põhjavee liikumise ja äravoolu kiirus väheneb. Selle vööndi vete koostist mõjutavad eksogeensete tingimuste ilmalikud muutused. Veed on naatrium, sulfaat-naatrium või sulfaat-naatrium-kaltsium. Veevahetus kestab kümneid ja sadu tuhandeid aastaid;

c) madalam – väga aeglane veevahetus. Eksogeensed tingimused ei oma siin mingit mõju. Tavaliselt piirduvad need süvendite sügavamate osadega. Levitatud sügavamal kui 1200 m või rohkem. Veed on kõrge mineralisatsiooniga, koostiselt kaltsium-naatriumkloriid ja magneesium-naatriumkloriid. Põhjavee taastumine võtab miljoneid aastaid.

Vastavalt sellele eristatakse hüdrokeemilisi tsoone hüdrodünaamilistena. Hüdrokeemiline tsoon - arteesia basseini osa, hüdrokeemiliselt suhteliselt homogeenne;

d) ülemine – magevesi mineralisatsiooniga kuni 1 g/l, paksus 0,3-0,6 m;

e) vahepealsed, riimveed ja soolased veed mineralisatsiooniga 1–35 g/l;

f) madalam – soolveed (üle 35 g/l).

Põhjavee keemilise koostise teket tahketes maavaramaardlates mõjutavad oluliselt oksüdatiivsed ja taastavad tingimused, mis tekivad kaevandamistööde käigus.

Söemaardlaid iseloomustavad kahte tüüpi looduslikud tingimused: ülemistes osades - oksüdeerivad, sügavates - redutseerivad.

Kivisöe kaevandamisel luuakse kunstlikult oksüdeeriv keskkond, kuhu satub põhjavesi, ja rikutakse looduslike keemiliste protsesside kulgu.

Sügavamas horisondis on veed küllastunud püsivamate ühenditega (NaCl, Na 2 SO 4), väheaktiivsed ja keskkonnale vastupidavad.

Nende liikumisel vees suureneb Ca 2+, Mg 2+ ja SO 4 - sisaldus, suureneb karedus ja mineraliseerumine. Na +, Cl -, Al 2 O 3, SiO 2, Fe 2 O 3 sisaldus suureneb vähemal määral.

Kui pH langeb, kaob mõnikord CO 3 2- ja ilmub HCO 3 -. CO 2 ja O 2 sisaldus varieerub olenevalt olukorrast.

Suurimaid muutusi kogeb tilgutitena sisenev põhjavesi, eriti reoveepuhastustöödel. Happelised veed tekivad ainult ülemistel horisontidel, kuhu voolab madala mineralisatsiooniga ja madalama aluselisusega põhjavesi. Tavaliselt tekivad happelised veed vanades mahajäetud kaevandustes.

Happelised veed on head lahustid, mille tulemusena suureneb nende mineraliseerumine kiiresti läbi voolates.

Tsoon võimalik haridus happeline vesi katab põhjavett, kus selle koostises on tugevad happed ülekaalus leeliste üle. Alumine piir langeb kokku metaani tsooni ülemise piiriga (ligikaudu 150 m sügavusel) ja naatriumtsoonide leviku ülemise piiriga. Happeliste vete võimaliku tekkevööndi maksimaalne paksus on 350-400 m.

Kaevandusveed on agressiivsed, ülemistes osades sulfaadiga, alumistes leostusagressiivsusega.

2.10 Põhjavee režiim- põhjavee taseme, rõhu, voolu, keemilise ja gaasi koostise, temperatuuritingimuste ja liikumiskiiruse muutuste kogum aja jooksul.

Põhjaveerežiimi muutused toimuvad looduslike (kliima- ja struktuursete) tegurite ning inimtegevusest tingitud tegevuse mõjul. Eriti äkilised muutused nende režiimi järgitakse kaevandusaladel. Kaevandustööde drenaaž vähendab põhjavee survet ja mõnikord tühjendab põhjaveekihid täielikult, häirides põhjavee loomulikku režiimi. Kaevandustööd või drenaažisüsteemid suurendavad veevahetuse koefitsienti, sellest tulenevad pinna deformatsioonid aitavad kaasa maa-aluse vooluhulga suurenemisele; Märgitakse põhjaveekihtide ja pinnavete vahelist seost.

Mõnel juhul võib pumbatava kaevandusvee kogust kompenseerida põhjavee loomulik sissevool, teistel juhtudel põhjustab intensiivne sissevool kaevandustesse põhjaveevarude ammendumist kaevandusväljal või maardlas.

Sügavate horisontide kasutamisel sobivates geoloogilistes tingimustes toimub tavaliselt kaevandusvee sissevoolu sügavus muutumine, sõltumata nende ressurssidest.

Donbassi tingimuste jaoks on suurim veerohkus 150-200 m sügavusel, alla 300-500 m vee juurdevool väheneb. Kui kihid on horisontaalsed ja põhjaveekihid on piiratud poorsete kivimitega, ei ületa kaevandusvee sissevool üleujutusperioodil 20-25%. Kivide kaldus esinemine aitab kaasa üleujutusvee hooajalisele suurenemisele 50, 100% ja rohkem. Eriti teravaid kõikumisi täheldatakse karstikivimite juuresolekul, mille juurdevool suureneb kuni 300–400%.

Põhjavee loodusliku režiimi häired tekivad juba kaevanduse rajamise alguses, šahtide vajumise ajal.

Paljud söemaardlate põhjaveekihid avatakse kuni 500–600 m sügavusele ja süvakaevanduste rajamisel kuni 1000–1200 m. Kuna aga šahtid kinnitatakse pärast süvenemist, on nende sissevool ebaoluline ja ulatub 10-ni. 20 m 3 / tunnis, mõnes piirkonnas (Krasnoarmeisky) kuni 70-100 m 3 / tunnis. Seetõttu puuduvad kaevanduste šahtide ümber laiad lohud ja kuivendusvööndisse langevad ebaolulised alad.

Põhjavee edasine ärajuhtimine toimub ettevalmistavatel kaevamistel, eriti ristlõigetel, mis paljastavad mitu põhjaveekihti, kuid sissevool ei ületa 10-15 m 3 /tunnis. Intensiivset kuivendamist täheldatakse raiesmite ajal, kaevandatud ruumi kohal asuvate kivimite varisemise ja vajumise ajal. Sellega kaasneb pragude tekkimine, mis ühendavad eelnevalt eraldatud põhjaveekihte, mis asuvad väljakujunenud vuukide kohal 30–50-kordse söekihi paksuse piires.

Seejärel summutatakse varisemispraod ja nende vee läbilaskvus väheneb, laava sissevool selles piirkonnas väheneb või peatub täielikult ning põhjavee tase taastub kaevanduse üldise süvendi pinnatasemele. Töökohtade kohal moodustuvad süvenduslehtrid on ajutised ja rändavad mööda kaevandusala pikaseinapinna liikumise järel.

Kui maavaramaardla on madal, võib vett juhtivate pragude tsoon ulatuda maapinnani ning atmosfäärisademete imbumise tõttu puhastustööde alale tekib vee sissevool kaevandusse.

Tektooniliste häiringute avamisel on sissevoolud 300-400 või enam m 3 /tunnis, mõnikord 1000 m 3 /tunnis.

Osalise tööajaga töö tulemusena kaevandustööd põhjaveehaarde rikkeid on üksikuid juhtumeid.

2.11 Põhjavee päritolu.

1) infiltratsioon põhjavesi – tekib sademete imbumise tagajärjel läbilaskvatesse kivimitesse. Mõnikord on vee sissevool põhjaveekihtidesse jõgedest, järvedest ja meredest. Põhjavee uuenemise peamiseks allikaks võib pidada infiltratsiooni, mis on levinud intensiivse veevahetusega ülemistes horisontides.

2) kondensatsioon Põhjavesi. Kuivades piirkondades mängib põhjaveekihtide tekkes suurt rolli õhus oleva veeauru kondenseerumine kivimite pooridesse ja pragudesse, mis tuleneb veeauru elastsuse erinevusest atmosfääri- ja pinnaseõhus. Kondensatsioon kõrbetes tekitab soolase põhjavee kohal magevee läätsed.

3) sedimentogeenne põhjavesi on merelise päritoluga vesi. Need tekkisid samaaegselt setete kuhjumisega. Järgneva tektoonilise arengu käigus muutuvad sellised veed diageneesi ja tektooniliste liikumiste käigus, sattudes kõrgendatud rõhu ja temperatuuriga tsoonidesse. Settevete tekkes on suur roll eliseerimisprotsessidel (elisio – pigistamine). Esmased setted sisaldavad kuni 80-90% vett ja kokkupressimisel pressitakse need välja. Kivimite loomulik niiskusesisaldus on 8-10%.

4) juveniilne (magmatogeenne) Põhjavesi moodustub magmast jahtudes eralduvatest aurudest. Madalama temperatuuriga piirkondades kondenseerub magma aur ja muutub tilk-vedelikuks, luues eritüüp põhjavesi. Sellised veed on kõrge temperatuuriga ja sisaldavad lahustunud olekus ühendeid ja gaasikomponente, mis on pinnatingimuste jaoks ebatavalised. Piirdub kaasaegse vulkaanilise tegevuse piirkondadega. Maapinna lähedal segunevad sellised veed tavalise põhjaveega.

5) taaselustatud (d dehüdratsiooniveed tekivad selle eraldamisel kristallisatsioonivett sisaldavatest mineraalmassidest. See protsess on võimalik kõrgendatud temperatuuril ja rõhul.

Kontrollküsimused

1. Nimeta hüdrogeoloogia ja insenergeoloogia põhiülesanded ja sektsioonid.

Kirjeldage veeringet looduses.

Nimetage kivimite peamised veetüübid.

Nimeta põhjavee peamised veefüüsikalised omadused.

Kirjeldage põhjavee liike vastavalt nende esinemistingimustele ja nende põhiomadustele.

Nimeta põhjavee füüsikalised omadused.

Millised on peamised parameetrid, mille määrab põhjavee keemiline koostis?

Sõnastage põhjaveerežiimi mõiste. Kuidas muutub kaevanduse veerežiim?

Kirjeldage põhjavee liike päritolu järgi.

Termilised vedrud või Maa kuumad veed- see on teine hämmastav kingitus loodus inimesele. Termilised vedrud on asendamatu element globaalne ökosüsteem meie planeedist.

Sõnastame lühidalt, mis see on termilised allikad .

Termilised vedrud

Termilised allikad on maa-aluse vee temperatuur üle 20°C. Pange tähele, et seda oleks "teaduslikum" öelda geotermilised allikad, kuna selles versioonis tähistab eesliide “geo” vee soojendamise allikat.

Ökoloogiline entsüklopeediline sõnastik

Kuumaveeallikad on termaalvee allikad, mille temperatuur on kuni 95-98°C. Levitatakse peamiselt mägistel aladel; on äärmuslikud looduslikud tingimused elu levikuks Maal; neis elab teatud rühm termofiilseid baktereid.

Ökoloogiline entsüklopeediline sõnastik. - Chişinău: Moldaavia nõukogude entsüklopeedia peatoimetus. I.I. Dedu. 1989

Tehniline tõlkija juhend

Termilised vedrud
Allikad, mille temperatuur on allika lähedal aasta keskmisest õhutemperatuurist oluliselt kõrgem.

Tehnilise tõlkija käsiraamat. - Kavatsus. 2009–2013

Termoveeallikate klassifikatsioon

Klassifikatsioon termilised allikad sõltuvalt nende vee temperatuurist:

• Termilised vedrud sooja veega - allikad, mille veetemperatuur on üle 20°C;
• Kuuma veega termilised allikad— allikad, mille veetemperatuur on 37–50°C;
• Termilised vedrud, millel on väga kuumad veed— allikad, mille veetemperatuur on üle 50–100°C.

Klassifikatsioon termilised allikad sõltuvalt vee mineraalsest koostisest:

Mineraalne koostis termilised veed erineb mineraalsete koostisest. Selle põhjuseks on nende sügavam tungimine maakoore paksusesse, võrreldes mineraalveega. Tervendavate omaduste põhjal liigitatakse termilised allikad järgmiselt:

• Termilised vedrud hüpertooniliste veega – need veed on soolarikkad ja toniseeriva toimega;
• Termilised vedrud hüpotooniliste vetega – vabaneb madala soolasisalduse tõttu;
• Termilised vedrud isotooniliste veega – rahustav vesi.

Mis soojendab vett? termilised allikad sellistele temperatuuridele? Vastus on enamikule ilmne - see on maasoojus meie planeedist, nimelt selle maa vahevööst.

Termovee soojendamise mehhanism

Küttemehhanism termilised veed toimub kahe algoritmi järgi:

1. Kohati esineb soojenemist vulkaaniline tegevus, mis on tingitud vee “kontaktist” vulkaanilise magma kristalliseerumise tulemusena tekkinud tardkivimitega;
2. Soojenemine toimub vee tsirkulatsiooni tõttu, mis laskudes rohkem kui kilomeetri kaugusele maapõue, "neelab maakera geotermilise soojuse" ja seejärel konvektsiooniseaduste kohaselt tõuseb.

Nagu uurimistulemused on näidanud, tõuseb sügavale maapõue sukeldudes temperatuur 30 kraadi/km (arvestamata vulkaanilise tegevuse piirkondi ja ookeanipõhja).

Termoveeallikate tüübid

Vee soojendamise korral vastavalt ülalkirjeldatud esimesele põhimõttele võib vesi surve all Maa sooltest välja pursata, moodustades sellega ühe purskkaevude tüüpidest:

• Geisrid - purskkaev kuum vesi;
• Fumaroles - aurupurskkaev;
• Muda purskkaev - vesi savi ja mudaga.

Need purskkaevud meelitavad ligi palju turiste ja teisi looduse ilu austajaid.

Termiliste allikavete kasutamine

Pikka aega kuumad veed inimesed kasutavad seda kahel viisil - soojusallikana ja meditsiinilistel eesmärkidel:

• Majade kütmine – näiteks täna köetakse Islandi pealinna Reykjaviki tänu maa-aluse energiale kuum vesi;
• Balneoloogias on kõik hästi kursis Rooma termidega...;
• Elektrienergia tootmiseks;
• Üks kuulsamaid ja populaarsemaid omadusi termilised veed on nende raviomadused. Vesi ringleb läbi maakoore geotermilised allikad, lahustavad tohutul hulgal mineraale, tänu millele on neil hämmastavad raviomadused.

Umbes raviomadused Termoveed on inimesele tuntud juba pikka aega. Seal on palju maailmakuulsaid termaalkuurorte, mis põhinevad termilistel allikatel. Kui me räägime Euroopast, siis kõige populaarsemad kuurordid on Prantsusmaal, Itaalias, Austrias, Tšehhis ja Ungaris.

Samal ajal ei tohiks unustada oluline punkt. Hoolimata asjaolust, et termaalallikate veed võivad olla väga kuumad, sisaldavad mõned neist inimeste tervisele ohtlikke baktereid. Seetõttu on hädavajalik kontrollida iga geotermilise allika puhtust.

Ja lõpetuseks märgime, et termilised allikad ehk Maa kuumad veed on meie planeedi tervete piirkondade ja paljude elusolendite liikide jaoks elutähtis ja vajalik ressurss.

AVALDAMISE KUUPÄEV: 24. august 2014 13:05

Mineraliseeritud (soolase) põhjavee rahvamajanduslik kasutamine on muutumas üha laiemaks. Lisaks laialdasele kasutamisele veevarustuseks (peamiselt tööstuslikuks ja tehniliseks otstarbeks, majapidamis- ja joogiveevarustuseks pärast magestamist ja veetöötlust) ja niisutamiseks kasutatakse neid balneoloogias, keemiatööstuses ja soojusenergeetikas. Viimasel kolmel juhul peab mineraliseeritud põhjavesi (tavaliselt soolsusega üle 1 g/l) vastama mineraal-, tööstus- ja termilise põhjavee nõuetele (1, 3-5, 7-12).

Mineraalveed (ravimveed) hõlmavad looduslikke veesid, millel on inimorganismile ravitoime kas ioon-soola või gaasi koostise kasulike, bioloogiliselt aktiivsete komponentide suurenenud sisalduse või vee üldise ioon-soola koostise tõttu. (1, 3, 7). Mineraalveed on tekke, mineralisatsiooni (värskest kuni väga kontsentreeritud soolveeni), keemilise koostise (mikrokomponendid, gaasid, ioonse koostise), temperatuuri (külmast kõrge termiliseni) poolest väga mitmekesised, kuid nende peamine ja üldine näitaja on võime omada terapeutiline toime inimkehale.

Tööstusveed hõlmavad põhjavett, mis sisaldab kasulikke komponente või nende ühendeid lahuses ( soola, jood, broom, boor, liitium, kaalium, strontsium, baarium, volfram jne) tööstuslikult huvipakkuvates kontsentratsioonides. Maa-alused tööstusveed võivad sisaldada füsioloogiliselt aktiivseid komponente, neil võib olla kõrge temperatuur (kuni kõrge termiline) ja mineralisatsioon (tavaliselt soolased veed ja soolveed), erineva päritoluga (sette-, infiltratsiooni- ja muud veed) ning neid iseloomustab lai piirkondlik levik.

Põhjavesi, mille temperatuur ületab neutraalse kihi temperatuuri, liigitatakse termiliseks. Praktikas peetakse termiliseks vett, mille temperatuur on üle 20-37° C (4, 6-9, 12). Olenevalt geotermilistest ja geoloogilis-hüdrogeoloogilistest tingimustest, samuti tekke geokeemilistest tingimustest võivad termaalveed sisaldada kõrgendatud kontsentratsioonides tööstuslikult väärtuslikke elemente ja nende ühendeid ning avaldada inimorganismile aktiivset füsioloogilist toimet, s.t täita mineraalainete nõudeid. veed. Seetõttu on sageli võimalik ja soovitav kasutada termaalvett igakülgselt balneoloogias, kasulike komponentide tööstuslikus kaevandamises, kütte- ja energeetikas. Loomulikult eeldab termilise põhjavee praktilise kasutamise väljavaadete hindamine mitte ainult nende temperatuuri (soojusenergia potentsiaali), vaid ka keemilise ja gaasi koostise, kasulike mikrokomponentide tööstusliku kaevandamise tingimuste, piirkonna erinevate põhjavee vajaduste arvessevõtmist. liigid (mineraal-, tööstus-, termiline), termaalvee kasutamise järjestus ja tehnoloogiad ning muud tegurid.

Intensiivselt areneva rahvamajanduse vajadused ja inimeste heaolu pideva kasvu tagamise ülesanne tingivad vajaduse mineraalse, tööstusliku ja termilise põhjavee uurimise järele laiemalt.

Nende hüdrogeoloogiliste uuringute metoodika sõltub igast konkreetsest valdkonnast vaadeldavate põhjaveetüüpide tekke ja leviku looduslike tingimuste omadustest, hüdrogeoloogiliste ja hüdrogeokeemiliste tingimuste teadmiste tasemest ja keerukusest, põhjavee kasutamise eripärast ja ulatusest. ja muud tegurid. Kuid isegi ülaltoodud mineraal-, tööstus- ja termaalvee määratluste lihtne analüüs viitab nende tekke, esinemise ja leviku tingimuste teatud ühisosale. See annab aluse visandada nende uurimiseks ja iseloomustamiseks ühtne skeem üldised küsimused nende hüdrogeoloogiliste uuringute meetodid.

§ 1. Mineraal-, tööstus- ja termilise põhjavee leiukohtade uurimise ja uurimise mõned üldised küsimused

Mineraal-, tööstus- ja termaalveed on laialt levinud kogu NSV Liidus. Erinevalt magedast põhjaveest avanevad need reeglina sügavamates struktuursetes horisontides, neil on suurenenud mineraliseerumine, spetsiifiline mikrokomponent ja gaasi koostis, neid iseloomustab nende režiimi kerge sõltuvus kliimateguritest, sageli keerulised hüdrogeokeemilised omadused, elastsuse ilmingud. töörežiim ja muud eristavad tunnused.tunnused, mis määravad nende hüdrogeoloogilise uurimistöö eripära. Eelkõige on olulise mineralisatsiooniga mineraalsed, tööstuslikud ja termilised põhjaveed piirkondlikult laialt levinud platvormide, mäenõlvade ja volditud mägipiirkondade arteesiabasseinide sügavates osades. Mineraal-, termi- ja harvemini tööstusvett, millel on teatud omadused, leidub üksikute kristallmassiivide ja kaasaegse vulkaanilise aktiivsusega piirkondades. Nendel territooriumidel eristatakse vastavalt tavalistele geoloogilis-struktuurilistele, hüdrogeoloogilistele, hüdrogeokeemilistele, geotermilistele ja muudele tingimustele mineraalse, tööstusliku ja termilise põhjavee iseloomulikud provintsid, piirkonnad, rajoonid ja maardlad. Vastavalt eelnevalt antud definitsioonile (vt I peatükk, lg 1) kuuluvad maardlate alla ruumiliselt piiritletud põhjavee akumulatsioonid, mille kvaliteet ja kogus tagavad nende majanduslikult otstarbeka kasutamise rahvamajanduses (balneoloogias kasulike komponentide tööstuslikuks kaevandamiseks). , soojusenergeetikas, nende igakülgne kasutamine), Mineraal-, tööstus- ja termilise põhjavee kasutamise majanduslik otstarbekus igas konkreetses maardlas tuleb kindlaks teha ja tõestada tehniliste ja majanduslike arvutustega, mis tehakse uuringu- ja uuringutööde projekteerimise, maardla uurimise käigus. tegevusreservide hindamine. Standardseteks nimetatakse näitajaid, mis määravad konkreetse põhjaveemaardla kasutamise majandusliku otstarbekuse ja mille alusel hinnatakse selle kasutusvarusid. Seisundinäitajad tähistavad nõudeid põhjavee kvaliteedile ja selle töötingimustele, mille järgi on võimalik seda ökonoomselt kasutada kehtestatud kasutusvarudega võrdse veevõtuga. Tavaliselt arvestatakse tingimustes nõudeid põhjavee üldisele keemilisele koostisele, üksikute komponentide ja gaaside sisaldusele (bioloogiliselt aktiivsed, tööstuslikult väärtuslikud, kahjulikud jne). ), temperatuur, kaevude töötingimused (minimaalne vooluhulk, maksimaalne taseme langus, väljalasketingimused Reovesi, kaevude kasutusiga jne), tootlike horisontide sügavus jne.

Maardlate piirkondi, kus põhjavett on majanduslikult otstarbekas kasutada balneoloogia, tööstuse või soojusenergeetika eesmärkidel, nimetatakse töötavateks. Need tuvastatakse ja uuritakse spetsiaalsete uuringu- ja uuringutööde käigus, mis viiakse läbi täielikult kooskõlas hüdrogeoloogilise uurimistöö üldpõhimõtetega (vt täpsemalt I peatükk, § 3).

Uurimis- ja uuringutööd on mineraliseerunud põhjaveemaardlate ratsionaalse arendamise üks olulisemaid elemente (1, 5, 10). Nende põhieesmärk on välja selgitada mineraalse, tööstusliku või termilise põhjavee maardlad, uurida geoloogilisi, hüdrogeoloogilisi, hüdrogeokeemilisi ja geotermilisi tingimusi, hinnata nende tegevusvarude kvaliteeti, kvantiteeti ja tingimusi ratsionaalseks majanduslikuks kasutamiseks.

Vastavalt uuringu- ja uuringutööde üldpõhimõtetele ja kehtivatele eeskirjadele viiakse nimetatud põhjaveetüüpide hüdrogeoloogilised uuringud läbi järjestikku vastavalt kehtestatud tööetappidele; läbiotsimised, eelluure, detailluure ja operatiivluure (1,2, 5-10). Olenevalt kõnealuste maardlate spetsiifilistest tingimustest, nende uurimise ja keerukusest, veetarbimise suurusest ja muudest teguritest on mõnel juhul võimalik kombineerida üksikuid etappe (maardla hea uurimise ja väikese vajadusega vesi), teistes on suur veevajadus, keerulised looduslikud tingimused, territooriumi vähe tundmine) võib tekkida vajadus määrata kindlaks täiendavad etapid (alamastmed) hüdrogeoloogilise uurimistöö üksikute kehtestatud etappide raames. Seega tundub termaalvete uurimisel ja nende tööstusliku arendamise projekteerimisel väikese arvu tootmiskaevude abil, arvestades uuringukaevude rajamise väga märkimisväärset maksumust, põhjendatud ja asjakohane ühendada eeluuringud üksikasjalike uuringu- ja puurimis-uuringu- ja tootmiskaevudega (koos nende edasine üleviimine tootmiskaevude kategooriasse). Tööstusliku põhjavee uurimisel tehakse uuringuid sageli kahes etapis (alametappides). Esimeses etapis tehakse varasemate uuringute materjalide põhjal kindlaks geograafilisteks ja uuringuteks paljulubavate tööstusvete levikualad ning visandatakse geograafiliste kaevude asukohad. Uurimisetapi teises etapis uuritakse kindlaksmääratud alasid (maardlaid) uuringukaevude puurimise ja katsetamise teel. Uuringu eesmärk on valida uurimistööks perspektiivsed produktiivsed horisondid ja ladestualad (5,8).

Mineraal-, tööstus- ja termilise põhjavee otsingud igas piirkonnas peaksid olema seotud riigi majandusarengu väljavaadete, teatud tüüpi põhjavee vajadustega ja nende kasutamise otstarbekusega antud piirkonnas.

Uuringuetapi üldisteks ülesanneteks on: mineraliseeritud vee leviku peamiste mustrite väljaselgitamine, teatud tüüpi maardlate või alade tuvastamine, mis on perspektiivsed mineraalse (tööstusliku või termilise) põhjavee avastamiseks, ja vajadusel nende maardlate uurimine. ja alad, kus tehakse uurimuspuuraukude puurimist ja katsetamist ning mõnikord tehakse spetsiaalseid uuringuid (hüdrogeoloogilised, hüdrokeemilised, gaasi-, termomeetrilised ja muud tüüpi uuringud).

Üks peamisi ja kohustuslikke uurimistöö tüüpe otsinguetapis on kõigi uurimisalal kogutud hüdrogeoloogiliste materjalide (eriti süvatoe ja naftapuurimise materjalide ning mitmeköitelise väljaande „Hüdrogeoloogia“ materjalide) kogumine, analüüs ja sihipärane põhjalik süntees. NSVL”) vajalike kaartide, diagrammide, lõigete, profiilide jne koostamine. Kuna uurimiskaevude puurimine sügavale silmapiirile nõuab suuri kulutusi (1,5–2,5 km sügavusega kaevu maksumus on 100–200 tuhat rubla või rohkem), on soovitav kasutada uurimistööks (nafta ja gaasi uurimine, toetus jne) varem puuritud puurauke.

Uurimistöö tulemusena tuleks välja selgitada produktiivsed horisondid ja piirkonnad, mis on paljulubavad uuringutöödeks, välja töötada ligikaudsed tulemusnäitajad ning anda ligikaudne hinnang tegevusvarudele kindlaksmääratud aladel (tavaliselt kategooriates C 1 + C 2 ), peaks uuringutööde majanduslik otstarbekus olema põhjendatud ja eraldatud prioriteetsed objektid.

Eeluuringu käigus uuritakse otsingu tulemusel tuvastatud alade (neid võib olla üks või mitu) geoloogilisi ja hüdrogeoloogilisi tingimusi, et saada andmeid nende võrdlevaks hindamiseks ja objekti põhjendamiseks detailseks uuringuks. Kogu uuritava ala (alade) alal paiknevate uuringukaevude puurimise ja põhjaliku testimise abil, produktiivsete horisontide filtreerimisomadused, kivimite ja vee veefüüsikalised omadused, põhjavee keemiline, gaasiline ja mikrokomponentne koostis, geotermilised tingimused ja muud näitajad, mis on vajalikud eeltingimuste koostamiseks ja kasutusvarude eelhinnanguks (tavaliselt B ja Ci kategooriad).

Kui puuduvad piisavad regionaalsed teadmised veehaarde eeldatava mõju tsooni hüdrogeoloogiliste tingimuste (parameetrid, piirtingimused jne) selgitamiseks, on soovitatav rajada eraldi uuringukaevud väljaspool uuritavat tootmisala (ja võimalusel kasutada). selleks eelnevalt puuritud kaevud). Kuna süvapuurimise maksumus on kõrge, on soovitav uuringukaevud eeluuringu etapis puurida väikese läbimõõduga ning kasutada neid edaspidi vaatlus- ja režiimikaevudena. Eeluuringu käigus põhjavee tööstusliku ja balneoloogilise väärtuse ja edasise kasutamise iseärasuste hindamiseks tuleb läbi viia spetsiaalne tehnoloogiline (tööstusvete jaoks) ja laboratoorne (igat tüüpi veekogude jaoks) uuring.

Eeluuringu tulemuste põhjal koostatakse tehniline ja majanduslik aruanne (TER), mis põhjendab üksikasjaliku uuringu teostamise teostatavust konkreetses kohas. TED ei ole kohustuslik ainult mineraalvete õppimisel.

Aruanne käsitleb uuritavate alade geoloogilist ehitust, hüdrogeoloogilisi, hüdrogeokeemilisi ja geotermilisi tingimusi, põhjavee tegevusvarude hindamise tulemusi ning peamisi tehnilisi ja majanduslikke näitajaid, mis õigustavad nende majandusliku kasutamise otstarbekust ja efektiivsust.

Töökoha üksikasjalik uuring viiakse läbi, et põhjalikumalt uurida selle geoloogilisi, hüdrogeoloogilisi, hüdrogeokeemilisi ja geotermilisi tingimusi ning anda põhjendatud hinnang põhjavee töövarudele tootlikus horisondis vastavalt kategooriatele, mis võimaldavad eraldada kapitaliinvesteeringuid. nende töökorraldus (tavaliselt vastavalt kategooriatele A+ B+ Ci). Tegevusreserve hinnatakse üldtunnustatud meetoditega (hüdrodünaamiline, hüdrauliline, modelleeriv ja kombineeritud riikliku reservide komisjoni poolt kinnitatud standardnõuete alusel) (1, 2, 5, 6, 8-10).

Kasutusvarude üksikasjalik uurimine ja hindamine viiakse läbi uuritava valdkonna tingimustes kõige ratsionaalsema tootmiskaevude paigutuse osas. Seda sätet arvesse võttes, aga ka majanduslikel põhjustel rajatakse üksikasjaliku uurimise, uurimis- ja tootmiskaevud, mille projekt peab vastama nende edasise kasutamise tingimustele. Üksikasjalikul etapil on vaja läbi viia klastri pumpamine (ja rasketes looduslikes tingimustes pikaajalised pilootoperatsioonid). Spetsiaalsed vaatluskaevud rajatakse ainult siis, kui produktiivne horisont tekib kuni 500 m sügavusel, muudes tingimustes kasutatakse vaatluspunktidena uurimis- ja uuringu- ja tootmiskaeve. Vajadusel koonduvad need katsepõõsaste aladele nende osalise väljavoolu tõttu lihtsamate looduslike tingimustega aladele.

Vastavalt kavandatud eesmärgile rajatakse geograafiliste ja uuringute käigus sügavatesse mineraalvetesse tavaliselt järgmiste kategooriate puurkaevud: geograafilised, uurimuslikud (katse- ja vaatlusveed), uurimis- ja ekspluatatsiooni- ning ekspluatatsioonilised. Kuna süvapuurimise ajal on kaevud kõige usaldusväärsem ja sageli ka ainus teabeallikas uuritava objekti kohta, tuleb neid puurimisprotsessi käigus hoolikalt dokumenteerida ja uurida (südamiku valik ja uurimine, lõiked, savi lahus, moodustiste testijad) ja vastavalt konstruktsioonide järel testitud (spetsiaalsed geofüüsikalised, hüdrogeoloogilised, termomeetrilised ja muud uuringud).

Mineraal-, tööstus- ja termilise põhjavee süvakaevude hüdrogeoloogiliste ja muud tüüpi testimisel tuleks arvesse võtta nende spetsiifilisi omadusi, mis tulenevad põhjavee keemilisest koostisest ja füüsikalistest omadustest (lahustunud gaasi mõju, vedeliku tihedus ja viskoossus, muutused). temperatuuritingimustes), kaevude konstruktsiooniomadused (rõhukadu takistuse ületamiseks, kui vesi liigub mööda puurauku) ja muud tegurid.

Kaevude hüdrogeoloogiline katsetamine toimub vabastamise teel (põhjavee iseenesliku väljavoolu ajal) või pumpamisega (tavaliselt õhuliftiga, harvem arteesia- või varraspumpadega). Isevoolset vett pakkuvate kaevude seadmete ja katsetamise skeem on näidatud joonisel fig. 57. Selle skeemi järgi testimisel kasutatakse torusid aukude mõõtmiseks mõeldud instrumentide langetamiseks ja seda kasutatakse tasemevaatlustel piesomeetrina. Nende jalats on tavaliselt paigaldatud sügavusele, mis takistab vaba gaasi eraldumist. Suudmest madalama veetasemega kaevude seadmete ja katsetamise skeem õhutõstuki abil on näidatud joonisel fig 58.

Praktikas kasutatakse ühe- ja kaherealisi õhutranspordi skeeme. Dünaamilise taseme mõõtmise tingimuste kohaselt on sobivam kaherealine skeem. Enne katsetamist mõõdetakse kihistu rõhku (staatiline tase), vee temperatuuri kihistikus ja kaevupeas, katsetamise ajal voolukiirust, dünaamilist taset (põhjaaugu rõhk), kaevupea temperatuuri ja gaasitegurit. Võetakse vee- ja gaasiproovid ning neid testitakse.

Staatilise ja dünaamilise veetaseme mõõtmise täpsust mõjutavad lahustunud gaas, vee temperatuuri muutused ja vastupidavus vee liikumisele torudes. Gaasiteguri mõju saab kõrvaldada, mõõtes tasemeid piesomeetrites, mis on langetatud alla vaba gaasi väljalaske tsooni, või puurõhu manomeetritega. Vastasel juhul erineb kaevu mõõdetud veetase tegelikust väärtusega ΔS r, mis on määratud E. E. Kerkise valemiga:

v 0 - gaasitegur, m 3 / m 3; P o, P 1 ja P r - atmosfääri-, kaevupea ja küllastusrõhu väärtus, Pa; τ - temperatuuri koefitsient, võrdne τ= 1+t/273 (kus t on gaasisegu temperatuur, 0 C); ρ - vee tihedus, kg/m3; g- kiirendus vabalangus, m/s 2.

Joonis 57. Vett tootvate kaevude seadmete ja katsetamise skeem

isejaotav: 1 - määrdeaine; 2 - manomeetrid; 3 - purskkaevu liitmikud; 4 - gaasipüüdur; 5 - gaasi voolumõõtur; 6-mõõtmeline konteiner; 7 - ventiil; 8 - pumba ja kompressori torud; 9 - põhjaveekiht

Riis. 58. Suudmest madalama veetasemega kaevude varustuse ja katsetamise skeem

Termovee kaevust väljapumpamisel pikeneb selles olev veesammas temperatuuri tõusu tõttu, jõudeolekul sammas “tõmbub kokku” jahtumise tõttu. Temperatuuri korrektsiooni suurust Δ St ° veetemperatuuri teadaolevate väärtuste jaoks suudmes enne pumpamist t p ° ja väljavoolul t p ° saab määrata valemiga (5):

, (XI.1)

kus H 0 on veesammas kaevus, m; ρ(t 0 °) ja ρ(t π °) - vee tihedus temperatuuridel t 0 ° ja t π °. Suurte kaevude sügavuste korral (≈2000 m või rohkem) võib temperatuuri korrigeerimine ulatuda 10-20 m-ni.

Süvakaevudest pumpamisel taseme languse määramisel tuleb arvestada ka rõhukadu ΔS n, et ületada puurkaevu vee liikumise takistus, mis määratakse valemiga (IV.35).

Arvestades vaadeldavate tegurite mõju olemust, määratakse mineraal-, tööstus- ja termilise põhjavee kasutusvarude hindamisel arvessevõetava taseme S d languse lubatud väärtus valemiga.

(XI.3)

kus h d on dünaamilise nivoo lubatud sügavus kaevupeast (määratakse veetõsteseadmete võimalustega); P ja - põhjavee liigne rõhk kaevu pea kohal; ΔS r , ΔS t ° ja ΔS n - parandused, mis võtavad arvesse gaasiteguri mõju, temperatuuri ja hüdraulilise rõhu kadusid ning määratakse vastavalt valemitega (XI.1), (XI.2) ja (IV.35) .

Operatiivuuringuid tehakse ekspluateeritavatel või kasutamiseks ettevalmistatud aladel ja põldudel. Selle eesmärk on hüdrogeoloogiline põhjendamine kasutusvarude suurenemisele ja nende üleviimisele kõrgematesse kategooriatesse uuringuastme osas, veehaardestruktuuride tingimuste ja töörežiimi kohandamine, prognooside tegemine nende töörežiimi muutmisel jne. Operatiivuuringu käigus teostatakse süstemaatilisi põhjavee režiimi vaatlusi.Veed töötingimustes. Kui on vaja tagada kasutusvarude suurendamine, on võimalikud uuringutööd tootmiskohaga külgnevatel aladel (kui see on vajalik geoloogiliste ja hüdrogeoloogiliste näitajate jaoks).

Need on üldsätted mineraalsete, tööstuslike ja termiliste põhjaveemaardlate hüdrogeoloogiliste uuringute põhimõtted. Nende rakendamise eripära igas konkreetses piirkonnas määratakse sõltuvalt uuritavate põldude geoloogilis-struktuurilistest, hüdrogeoloogilistest, hüdrogeokeemilistest tingimustest, nende uurimise astmest, täpsustatud veevajadusest ja muudest teguritest, mille arvestamine tagab sihtotstarbelise, teaduslikult põhjendatud ja tulemuslik uurimis- ja uuringutöö ning ratsionaalne majandusjuhtimine põhjaveemaardlate arendamine (1, 2, 5-10).

§ 2. Mineraal-, tööstus- ja termilise põhjavee hüdrogeoloogiliste uuringute mõned tunnused

Mineraalvesi. Loodusliku vee klassifitseerimisel mineraalveeks kasutatakse praegu Balneoloogia ja Füsioteraapia Keskinstituudi kehtestatud norme, mis määravad vee üksikute komponentide sisalduse alampiirid (mg/l): mineralisatsioon - 2000, vaba süsihappegaas - 500, vesiniksulfiidi üldsisaldus - 10, raud - 20, elementaarne arseen - 0,7, broom - 25, jood - 5, liitium - 5, ränihape - 50, boorhape - 50, fluor - 2, strontsium - 10, baarium - 5 , raadium - 10 -8, radoon (Machi ühikutes; 1 Mach ≈13,5 10 3 m -3 -s -1 = 13,5 l -1 s -1) - 14.

Mineraalvee määramiseks ühele või teisele liigile mineraliseerumise, bioloogiliselt aktiivsete komponentide, gaaside ja muude näitajate sisalduse alusel kasutatakse GOST 13273-73 (1, 3, 8) reguleeritud hindamiskriteeriume. Allpool on toodud mõnede mineraalvee komponentide lubatud maksimaalsed kontsentratsioonid (MPC) (mg/l): ammoonium (NH 4) + - 2,0, nitritid (NO 2) - -2,0, nitraadid (NO 3) - -50,0, vanaadium -0,4, arseen - 3,0, elavhõbe - 0,02, plii - 0,3, seleen - 0,05, fluor - 8, kroom -0,5, fenoolid - 0,001, raadium -5·10 -7, uraan - 0,5. Mikroorganismide kolooniate arv 1 ml vees ei tohiks ületada 100, coli indeks - 3. Määratud normid ja MPC väärtused. tuleks arvesse võtta mineraalvee kvaliteedi iseloomustamisel ning nende leiukohtade geoloogilisel ja tööstuslikul hindamisel.

NSV Liidu mineraalveed on esindatud kõigi nende põhiliikidega: süsinik-, vesiniksulfiid-, süsinik-vesiniksulfiid-, radoon-, jood-, broom-, raud-, arseeni-, happelised, nõrgalt mineraliseerunud, termilised, aga ka mittespetsiifilised ja soolveed. . Need on laialt levinud erineva järgu arteesia vesikondades, purunenud veesurvesüsteemides, tektoonilistes vööndites ja murtudes ning tard- ja moondekivimite massiivides. Mineraalveemaardlaid klassifitseeritakse erinevate kriteeriumide järgi (mineraalvee liigi, tekketingimuste ja muude näitajate järgi) (1, 3, 7, 8).

Uurimise jaoks pakub teatud huvi maardlate klassifitseerimine nende geoloogiliste, struktuuriliste ja hüdrogeoloogiliste tingimuste järgi. Nende tunnuste alusel eristatakse 6 iseloomulikku mineraalvee maardla tüüpi: 1) platvormi arteesia vesikondade reservuaarimaardlad, 2) jalami ja mägedevaheliste arteesiabasseinide ja arteesia nõlvade maardlad, 3) arteesia vesikondade ja nõlvade maardlad, mis on seotud tsoonidega. sügavate mineraalvete väljajuhtimine katvatesse surveveekihtidesse ("hüdroinjektsiooni" tüüp), 4) lõhe-soonvee survesüsteemide maardlad, 5) maardlad, mis on piiratud survevoolu väljalasketsoonidega põhjaveebasseinis ("hüdroinjektsiooni" tüüp), 6 ) põhja mineraalvee maardlad (1,2) .

Kaht esimest maardlatüüpi iseloomustavad suhteliselt lihtsad hüdrogeoloogilised ja hüdrogeokeemilised tingimused, märkimisväärne ülerõhk ja loodusvarud. Piirkondlike hüdrogeoloogiliste materjalide analüüsi põhjal on võimalik välja selgitada paljutõotavad uurimisalad, soovitav on uurida üksikute kaevude (harvem klastrite) puurimise ja katsetamise teel. Kasutusvarude hindamine on soovitatav hüdrodünaamilisi ja hüdraulilisi (kivimite olulise tektoonilise häire ja veekogude gaasiküllastuse korral) meetodeid kasutades.

Teist tüüpi maardlaid, eriti kolmandat, viiendat ja kuuendat, eristuvad palju keerulisemad hüdrogeoloogilised ja hüdrogeokeemilised tingimused. Neid iseloomustavad mineraalvete (nagu kuplid) piiratud arendusalad, piiride, varude ja keemilise koostise varieeruvus ajas ja pumpamise ajal ning piiratud kasutusvarud. Eraldada alad uurimiseks lisaks terviklik analüüs Piirkondlike materjalide kogumine eeldab sageli geofüüsikaliste, termomeetriliste ja muud tüüpi uuringute läbiviimist, uurimus- ja sondkaevude puurimist ja nende ulatuslikku süvakatsetamist ning spetsiaalseid uuringuid. Selliseid maardlaid uuritakse puurkaevude puurimisega uuringulõikudes ja spetsiaalsete piirkondlike uuringutega. Tulenevalt keemilise koostise olulisest ebastabiilsusest ja kasutusvarude sõltuvusest geoloogilistest-tektoonilistest ja geotermilistest tingimustest mineraalse komponendi varustamiseks ja mineraalvete kupli moodustumiseks, toimub nende hindamine peamiselt hüdraulilisel meetodil; modelleerimismeetodi kasutamine on paljulubav.

Valitud mineraalveemaardlate hüdrogeoloogiliste uuringute metoodika küsimusi käsitletakse üksikasjalikult eriväljaandes metoodilist kirjandust(1, 2, 8). G. S. Vartanyani töös (2) on lõhemassiivides mineraalvee leiukohtade otsimise ja uurimise metoodika esile tõstetud nende üksikasjaliku tüpiseerimise ja iga tuvastatud maardlatüübi uurimise tunnuste analüüsiga.

Tööstuslikud veed. Mineraliseeritud looduslike veede tööstuslikuks klassifitseerimise kriteeriumidena kasutatakse teatud tingimuslikke näitajaid, mis määravad ära kasulike mikrokomponentide minimaalsed kontsentratsioonid ja maksimaalsed lubatud kahjulikud koostisosad, mis raskendavad maa-aluste mineraliseeritud veede tööstusliku arendamise tehnoloogiat.

Praegu on sellised näitajad kehtestatud ainult teatud tüüpi tööstusvetele: jood (jood mitte vähem kui 18 mg/l), broom (broomi vähemalt 250 mg/l), jood-broom (jood mitte vähem kui 10, broom mitte vähem alla 200 mg/l).l), jood-boor (jood mitte vähem kui 10, boor mitte vähem kui 500 mg/l). Nafteenhapete sisaldus vees ei tohi ületada 600 mg/l, õli - 40 mg/l, halogeeni neeldumine ei tohi ületada 80 mg/l, vee aluselisus - mitte üle 10-90 mol/l.

Tehakse vastavaid uuringuid, et uurida tingimusi põhjaveest mõnede teiste tööstuslikult väärtuslike komponentide ekstraheerimiseks: boor, liitium, strontsium, kaalium, magneesium, tseesium, rubiidium, germaanium jne.

Ülaltoodud näitajad ei võta arvesse tööstusvete töötingimusi, mikrokomponentide eraldamise meetodit, heitvee ärajuhtimise tingimusi ja muid tegureid, mis määravad mikrokomponentide tööstusliku kaevandamise majandusliku otstarbekuse. Nende kasutamine on soovitatav ainult põhjavee tööstusliku arendamise võimaluse üldisteks ligikaudseks hindamiseks. Sel juhul on tavapäraselt aktsepteeritud, et kaevu sügavusega 1-2 km ja dünaamilise taseme piirasendiga 300-800 m sügavusel peaks üksikute kaevude vooluhulk olema vähemalt 300-1000 m 3 /päev. Reaalsed näitajad, mis määravad tingimused konkreetse maardla tööstusvete otstarbekaks kasutamiseks tööstuslike komponentide kaevandamiseks, kehtestatakse uuringute ja uuringu käigus tehniliste ja majanduslike variantide arvutuste põhjal. Need on nn standardnäitajad, mis on tööstusliku veemaardla geoloogilise ja tööstusliku hinnangu aluseks.

Maa-alused tööstusveed köidavad üha enam teadlaste tähelepanu mineraalide ja toorainete allikana. energiaressursse. On teada, et lisaks peamistele sooladele - naatrium-, kaalium-, magneesium- ja kaltsiumkloriididele - sisaldab mineraliseeritud põhjavesi ja soolveed tohutul hulgal metallilisi ja mittemetallilisi mikrokomponente (sealhulgas haruldasi ja mikrokeemilisi elemente), mille kompleksne ekstraheerimine võib muuta need veed keemia- ja energiatööstuse jaoks erakordselt väärtuslikuks tooraineks ning tõsta oluliselt nende tööstusliku kasutamise majanduslikku efektiivsust.

Nõukogude Liidus kasutatakse tööstusvett peamiselt joodi ja broomi kaevandamiseks. Arendatakse tehnoloogiat mõnede teiste mikrokomponentide (liitium, strontsium, kaalium, magneesium, tseesium, rubiidium jne) tööstuslikuks ekstraheerimiseks põhjaveest. USA-s ekstraheeritakse põhjaveest lisaks joodile ja broomile liitiumi, volframi ja sooli (CaCl 2, MgSO 4, Mg(OH) 2, KCl ja MgCl 2). NSV Liidu territooriumil arendatakse laialdaselt maa-alust mineraliseeritud vett ja soolvett, millel on tööstuslik tähtsus. Tavaliselt leidub neid iidsete ja epi-Hertsünia platvormide arteesia basseinide sügavates osades, NSV Liidu lõunaosa alpi geosünklinaalse vööndi jalamil ja mägedevahelistes lohkudes. Suure hulga piirkondlike materjalide üldistamine võimaldas Nõukogude hüdrogeoloogide meeskonnal koostada NSV Liidu territooriumil asuvate tööstusvete kaardi, mille põhjal koostati skemaatiline kaart NSV Liidu perspektiivikatest piirkondadest erinevat tüüpi tööstusvete jaoks. koostatud (5, 6). Praegu koostatakse VSEGINGEO Instituudi töötajate juhendamisel tööstusvete tegevus- ja prognoosivarude piirkondliku hindamise kaarte üksikute piirkondade ja kogu NSV Liidu territooriumi kohta.

Piirkondlike materjalide analüüs ja tööstusvete uurimise kogemused näitavad, et uurimise ning geoloogilise ja tööstusliku hindamise jaoks võib tööstusvete maardlad vastavalt esinemise iseloomu, leviku ja hüdrodünaamiliste tingimuste iseärasustele jagada kahte põhitüüpi:

1) maardlad, mis asuvad suurtes ja keskmise suurusega platvormalade arteesia vesikondades, ääre- ja jalamil, mida iseloomustab küpsete tootmishorisontide suhteliselt rahulik piirkondlik jaotus;

2) mägede volditud piirkondade veesurvesüsteemidega piiratud ladestused, mida iseloomustab katkendliku iseloomuga tektooniliste riketega keerukate struktuuride olemasolu, mis eraldavad samanimeliste stratigraafiliste komplekside produktiivseid veekihte.

Tööstuslike veemaardlate kuulumine ühte või teise tüüpi määrab hüdrogeoloogiliste uuringute tunnused nende uurimisel ja geoloogilis-tööstuslikul hindamisel.

Tööstusliku veemaardla uurimisel ja nende tööstuslikuks arendamiseks ettevalmistamisel tuleb eelkõige välja selgitada: 1) maardla suurus; 2) selle asukoht veesurvesüsteemis; 3) tööstusliku veekihi tsooni sügavus ja paksus; 4) hüdrogeoloogilised ja hüdrodünaamilised iseärasused jne. Need tegurid koos võimaldavad hinnata maardla hüdrogeoloogilisi tingimusi, põhjendada projekteerimisskeemi, hinnata tööstusvete kogust, kvaliteeti ja esinemistingimusi, viia läbi geoloogilisi ja tööstuslikke uuringuid. maardla hindamine ja selle arendamise ratsionaalsed viisid.

Vaatamata tööstusvete esinemis- ja levikutingimuste mitmekesisusele iseloomustavad nende maardlaid järgmised ühised tunnused, mis määravad nende otsimise ja uurimise tunnused: 1) produktiivsete horisontide paiknemine arteesia vesikondade sügavates osades (nende sügavus ulatub 2000-3000 m või rohkem); 2) produktiivsete setete lai levik, nende suhteline konsistents ja suur veerohkus; 3) olulised hoiused ja nende tegevusreservid; 4) elastse veesurve režiimi ilmnemine töö ajal; 5) mitme produktiivse horisondi olemasolu valdkondade kontekstis; 6) piiratud alad, mille piires on maardla kasutamine ratsionaalne jne.

Kõik ülaltoodud tunnused, mis iseloomustavad maa-alust tööstusvett, määravad eriline lähenemine nende maardlate otsimise ja uurimise ajal. Seega tingib produktiivse kihistu sügav esinemine ja mitmete tööstuslike horisontide olemasolu põllulõigus sügavate kallite puuraukude puurimise ning nende keeruka geoloogilise ja hüdrogeoloogilise katsetamise, tagades võimaluse kasutada uuringuks uuringukaevud ja uuringukaevud. kasutamiseks, piirkondlike uuringute materjalide laialdast kasutamist ning nafta- ja gaasipuuraukude kasutamist uurimise eesmärgil. Tootmismaardlate lai piirkondlik jaotus, nende esinemise suur sügavus ja töövarude moodustamise iseärasused elastse veesurve töötingimustes toovad kaasa vajaduse uurida põhjaveekihtide hüdrogeoloogilisi parameetreid nende leviku suurel alal. ning geoloogiliste ja struktuuriliste iseärasuste väljaselgitamiseks, et määrata kindlaks tegevusalade piirid jne.

Eriti olulised ja mitmekesised on geograafiliste, uurimis-, uuringu- ja tootmiskaevude funktsioonid tööstusvete uurimisel. Puurimisprotsessi käigus kaevulõikude uurimise (südamiku, raie, savilahuse uuringud, mehaaniline metsaraie, geofüüsikalised uuringud, erimeetodid) ja nende järgnevate katsetuste tulemuste põhjal määratakse produktiivse osa stratigraafilise, litoloogilise ja hüdrogeoloogilise jaotamise ülesanded. läbilõige, põhjavee füüsikaliste omaduste, keemilise ja gaasilise koostise hindamine, leiukoha geokeemilise olukorra väljaselgitamine, tootmishorisontide reservuaariomadused, kaevude töötingimused, tööstusvete tehnoloogiliste näitajate määramine jne.

Kõige sobivamad meetodid kasutusvarude hindamiseks on hüdrodünaamiline, modelleerimine ja harvem hüdrauliline. Platvormialade suurte arteesiabasseinide ning ääre- ja jalamil asuvate nõgude keskmiste arteesiabasseinide tööstuslike veemaardlate jaoks, mida iseloomustab produktiivsete horisontide lai piirkondlik jaotus ja suhteliselt lihtsad hüdrogeoloogilised tingimused, on kõige sobivam kasutada hüdrodünaamilisi meetodeid. Hüdrogeoloogiliste tingimuste üksikute elementide skematiseerimise paikapidavust saab põhjendada modelleerimistulemuste, katseandmete jms. Valdkonna märkimisväärse tundmise korral on võimalik modelleerimismeetodite abil hinnata tegevusvarusid.

Tööstuslike veemaardlate puhul geosünklinaalsetes piirkondades, mida iseloomustavad produktiivse horisondi ebaühtlus ja keerulised hüdrogeoloogilised tingimused (heterogeensus, toiteahelate olemasolu, muljumine, nihked jne), on soovitatav kasutada hüdrodünaamilisi ja hüdraulilisi meetodeid töövarude hindamiseks veekogudes. kõikehõlmaval viisil. Olulise teadmistega on võimalik kasutada hüdrodünaamilisi meetodeid ja modelleerimist ning üksikutes valdkondades võib modelleerimismeetodit soovitada iseseisva meetodina kasutusreservide hindamisel.

Tehnilised ja majanduslikud arvutused ja põhjendused on olulise tähtsusega tööstus- ja termaalvete maardlate geoloogilisel ja tööstuslikul hindamisel ning nende ratsionaalse majandusliku kasutamise viiside valikul. Selliste arvutuste ja põhjenduste põhimõtted on välja toodud varem (vt IX peatükk, § 2 ja 3) ning neid käsitleti üksikasjalikult metoodikas (5).

Tööstusliku veemaardlate arendamise projektide uurimisel, geoloogilisel ja tööstuslikul hindamisel ning põhjendamisel tuleks silmas pidada võimalust kasutada tööstusvett reservuaari rõhu (RPM) säilitamise tingimustes. Selle meetodi kasutamise võimaluse ja otstarbekuse määrab praegune veetõsteseadmete puudumine, mis tagaks kaevude toimimise maapinnast rohkem kui 300 m kõrgusel ja kaevude vooluhulgad 500-1000 m 3 /ööpäevas või rohkem, samuti suuri raskusi reovee pinnase ärajuhtimise korraldamisel (reoveepuhastuse kõrge hind, vee väljalaskeseadmete puudumine või nende suur vahemaa jne). Sellistes tingimustes tundub kõige tulusam meetod tööstusvete ärakasutamiseks reovee taasjuhtimisega tootlikesse koosseisudesse ja neis nõutava reservuaari rõhu säilitamisega. Samal ajal on kaevude jaoks soodsate töötingimuste (kõrge dünaamiline tase, erinevat tüüpi suure võimsusega veetõsteseadmete kasutamise võimalus, pidevad töötingimused jne) säilitamisega ka ettevõtte reovee ärajuhtimine. tagatud, luues võimalused tegevusvarude oluliseks suurendamiseks ja loodusvarude tööstusvete täielikumaks kasutamiseks, välistatud on pinnaveekogude reostus jne.

Tööstusvee kasutusvarude hindamine ja nende arendamise kavandamine on võimalik ainult arvestuse ja vastava prognoosi alusel tootmis- ja sissepritsekaevude töötingimuste, tootmiskoosseisudesse juhitava ebakvaliteetse vee olemuse ja voolukiiruse (koos kohustusliku arvestamisega reservuaari omaduste heterogeensuse mõju), tööstusvete lahjendamise ulatuse hindamine, veevõtu- ja sissepritsekaevude ratsionaalseima paigutuse põhjendamine. Nende probleemide lahendamiseks võib tekkida vajadus korraldada spetsiaalseid katsetöid ja puurkaevude katsetamist, kasutada modelleerimist põllu arendusprotsessi hüdrodünaamiliste ja hüdrogeokeemiliste prognooside tegemiseks, arendus tõhusad vahendid veevõtu- ja sissepritsekaevude tööprotsessi kontroll ja juhtimine.

Termilised veed. Termoveed hõlmavad vett, mille temperatuur on üle 37 °C (praktikas võetakse sageli arvesse vett, mille temperatuur on üle 20 °C). Põhjavesi temperatuuriga üle 100°C liigitatakse auruhüdrotermideks (8-10).

Termoveed on laialt levinud kogu NSV Liidus. Tavaliselt esinevad need märkimisväärsetel sügavustel platvormide ja mägipiirkondades, samuti noorte ja kaasaegse vulkanismi piirkondades. Paljudes piirkondades on termaalveed nii mineraalsed (see tähendab, et neil on balneoloogiline väärtus) kui ka sageli tööstuslikud (õigemini kõik tööstuslikud maa-alused veed on termilised). See asjaolu määrab nende igakülgseks majanduslikuks kasutamiseks suured väljavaated.

Puhta õhu ja tänavatega kaunis muinasjutuline Teplogorski linn, kus on termilised basseinid, maasoojuselektrijaam, köetavad tänavad, igihaljas park, subtroopiline taimestik ja tervendavad vannid majades, mida kirjeldab I. M. Dvorovi raamat „The Deep Heat of the The Deep Heat of the The Deep of the World. Maa”, pole muinasjutt, vaid homne reaalsus, mis ärkab ellu tänu termilise maa-aluse vee kasutamisele. Teplogorsk on lähituleviku linnade prototüüp Kamtšatkal, Tšukotkal ja Kuriili saartel. Lääne-Siber ja paljudes teistes NSV Liidu piirkondades.

Termovett kasutatakse soojusenergeetikas, küttes, sooja veevarustuses, külmavarustuses (kõrge efektiivsusega külmutusseadmete loomine), kasvuhoonekasvatuses, balneoloogias jne (4, 6, 9). Termovee kasutamise väljavaated NSV Liidu territooriumil on näidatud joonisel fig. 7 (vt II peatükk).

Esialgsete arvutuste kohaselt (4) on NSV Liidu territooriumil termaalvete (sügavuseni 3500 m) prognoositav varu 19 750 tuh m 3 /ööpäevas ja tegevusvaru 7900 tuh m 3 /ööpäevas. Termovee puurkaevude sügavuse suurenemisega võib nende soojusenergia potentsiaal märkimisväärselt suureneda.

Kasutusvarude uurimiseks ja hindamiseks võib termaalvee maardlaid klassifitseerida järgmiselt:

1) platvormi tüüpi arteesiabasseinide maardlad,

2) eelmäestiku nõgude ja mägedevaheliste nõgude arteesiabasseinide lademed, 3) tard- ja moondekivimite lõhesüsteemide lademed, 4) vulkaaniliste ja vulkanogeen-settekivimite lõhesüsteemide lademed.

Kahe esimese tüübi termilised veemaardlad on sarnased vastavate tööstuslike veemaardlate tüüpidega, mille otsimise ja uurimise tunnuseid käsitleti varem. Selliste maardlate termaalvete töövarude hindamiseks on kõige tõhusam hüdrodünaamiline meetod.

Tard- ja moondekivimite lõhesüsteemide lademeid, noorenenud mäekurdesüsteeme iseloomustavad termaalvee väljavoolud tektooniliste rikete joonel, termaalvee ebaolulised looduslikud varud, mõju nende režiimile ja katva põhjavee liikumistingimustele. Seetõttu on otsingujärgus siinkohal soovitatav teha suuremahulisi struktuurseid-hüdrogeoloogilisi ja termomeetrilisi uuringuid (tektooniliste häiringute, murdumisvööndite, termaalvee liikumistsoonide jms tuvastamine). Kaevudes on soovitatav läbi viia termomeetriliste ja geofüüsikaliste uuringute kompleks ning nende tsooniline hüdrogeoloogiline testimine. Eeluuringu etapis rajatakse, uuritakse ja katsetatakse uuringu- ja tootmiskaevud pikaajalise katsetootmise pumpamise (heitmete) abil (koos põhjavee voolukiiruste, tasemete, temperatuuri ja põhjavee keemilise koostise režiimi süstemaatilise vaatlusega). Kasutusvarusid on parem hinnata hüdraulilisel meetodil, kombineerides eeluuringut üksikasjaliku uuringuga. Kui töötamise ajal on võimalik tõmmata ebastandardse temperatuuriga vett, on soovitatav esmalt rajada vaatluskaevud piki termaalvee väljalasketsooni läbivat joondust.

Kaasaegse ja hiljutise vulkanismiga piirkondade murdumissüsteemide ladestusi iseloomustab termaalvee madal sügavus, kõrge temperatuur ja madal mineraliseerumine, arvukate termiliste anomaaliate esinemine, purunenud reservuaarid ja parahüdrotermide ilmingud (mida iseloomustavad temperatuur, voolukiirus, aur). rõhk ja veetase, mis määravad vee ja auru eraldumise kõrguse). Otsingufaasis on efektiivsed aerofotograafia, pinnatermomeetriline uuring (temperatuuri mõõtmine allikates, pinnaveehoidlates, mudapottides jne), hüdrogeoloogiline uuring, geofüüsikaline uuring. Maardlad ja alad on piiritletud geotermiliste kaartide ja profiilide abil. Uurimiskaevud paigutatakse tuvastatud tektooniliste rikete äärde, mis on seotud auru-hüdrotermilise heite allikatega.

Kasutusreserve hinnatakse tavaliselt hüdraulilise meetodi abil. Auru-hüdrotermide hindamiseks on vaja ennustada kõiki neid iseloomustavaid komponente (temperatuur, auru vool ja rõhk, veetase).

Spetsiifilised lahendust vajavad küsimused termaalvee kasutusvarude hindamisel on järgmised: 1) tootmiskaevu suudmevee temperatuuri prognoosimine (termomeetriliste vaatluste põhjal puurkaevu ääres ja analüütiliste lahenduste abil), 2) hindamine ja arvestamine. gaasifaktori mõju (mõõtegaasi tegur ja muudatuste sisseviimine veetasemete asendi määramisel ja prognoosimisel), 3) arvutused ja prognoosid külma vee kontuuride ülestõmbamiseks põhjavee täitumis- ja väljalaskealadelt.

Termilise vee leiukohtade geoloogilise ja tööstusliku hindamise küsimusi käsitletakse üksikasjalikult käsiraamatutes (6.8-10).

KIRJANDUS

1. Vartanyan G. S., Yarotsky L. A. Mineraalveevarude tegevusvarude otsimine, uurimine ja hindamine (metoodiline juhend). M., "Nedra", 1972, 127 lk.

2. Vartanyan G. S. Mineraalvee leiukohtade otsimine ja uurimine murdunud massiivides. M., "Nedra", 1973, 96 lk.

3. Mineraaljoogi-, ravi- ja ravimlauaveed. GOST 13273-73. M., Standardgiz, 1975, 33 lk.

4. Dvorov I. M. Maa sügav kuumus. M., “Teadus”, 1972, 206 lk.

5. Tööstuslike põhjaveevarude uuringud ja hindamine ( Tööriistakomplekt). M, "Nedra", 1971, 244 lk.

6. Mavritsky B. F., Antonenko G. K. Kogemused uurimise, uurimise ja kasutamise alal praktilistel eesmärkidel termaalveed NSV Liidus ja välismaal. M., "Nedra", 1967, 178 lk.

7. Ovchinnikov A. M. Mineraalveed. Ed. 2. M., Goeoltekhizdat. 1963, 375 lk.

8. Hüdrogeoloogi juhend. Ed. 2., kd 1. L., “Nedra”, 1967, 592 lk.

9. Frolov N. M., Hüdrogeotermia. M., "Nedra", 1968, 316 lk.

10. Frolov N. M., Yazvin L. S. Termovete töövarude otsimine, uurimine ja hindamine. M., 1969, 176 lk.

11. Švets V. M. Orgaaniline aine põhjavesi. M., "Nedra", 1973, 192 lk.

12. Štšerbakov A.V. Termovee geokeemia. M., “Teadus”, 1968, 234 lk.

Teksti on täiendatud ja toimetatud 2015. aasta andmete järgi.

Kaart. Krimmi poolsaare hüdromineraalpiirkonnad

Legend:
A. Mägise Krimmi hüdromineraalne volditud piirkond, kus valdavalt areneb sulfaat- ja kloriidvesi (sügavuses mõned termilised), gaasistatakse lämmastikuga, alluvalt metaani, vesiniksulfiidi ja harva süsinikdioksiidiga.

B. Kerchi hüdromineraalne süsivesinike piirkond sügavates põhjaveekihtides, samuti vesiniksulfiid-, lämmastiku- ja metaani külmad ja termilised veed tertsiaarsetes ja alussetetes.

B. Krimmi vesiniksulfiidi, lämmastiku, metaani ja riimvee ja soolase vee segugaasi hüdromineraalne piirkond (tavaline Krimm), arteesia basseinide ülemises osas külm ja termiline sügavates osades.

Vee tüübid
Süsinikdioksiidi veed:
1 - gaseeritud, peamiselt kloriid-vesinikkarbonaat- ja vesinikkarbonaat-kloriid-naatriumveed mineralisatsiooniga 8,8-15,6 g/l (ja teised).

Vesiniksulfiidveed:
2 - kloriid-, naatrium-, valdavalt soolased veed, millel on universaalselt kõrge vesiniksulfiidi sisaldus (kokku H2S 50–850 mg/l) ja mineralisatsioon 7,8–32,5 g/l;
3 - muutuva anioonse koostisega naatriumveed (süsivesinikkloriid, kloriidvesinikkarbonaat jne), mineralisatsiooniga peamiselt kuni 10 g/l ja väga erineva üldvesiniksulfiidi sisaldusega - mitmekümnest kuni üle 300 mg/l ja nõrgalt vesiniksulfiidsed veed, mis sisaldavad H2S umbes 10 mg/l. Lämmastik, metaan, segagaas ja muud veed.

Soojus:
4 - lämmastik värske naatriumvesinikkarbonaat mineralisatsiooniga kuni 1 g/l. Temperatuur 26-35°C;
5 - valdavalt lämmastikkloriid-vesinikkarbonaat, hüdrokarbonaatkloriid ja naatriumkloriid (mõnikord magneesium) mineralisatsiooniga 1 kuni 3-7 g/l. Temperatuur 20-46°C;
6 - lämmastik, metaan-lämmastik, lämmastik-metaan ja metaankloriid ja naatriumkloriid-vesinikkarbonaat, soolased veed (mineralisatsioon 10-35 g/l) temperatuuriga 30-40 °C ja üle selle;
7 - lämmastik-metaan ja metaan-lämmastik (mõnikord metaan) kloriid kaltsium-naatriumveed mere mineralisatsiooniga (35-40 g/l), mille temperatuur on üle 50°C (kuni 100°);
8 - valdavalt lämmastikuga, väga kuumad üle (45-50°C) veed, mille koostises on naatrium või kaltsium-naatriumkloriid, sulfaatkloriid, hüdrokarbonaatkloriid ja kloriidvesinikkarbonaat mineralisatsiooniga 8-50 g/l.

Külm:
9 - sulfaat (puhas sulfaat, kloriidsulfaat ja sulfaatkloriid (naatrium-kaltsium jt) nõrgalt mineraliseeritud 1,5 kuni 10 g/l vees;
10-kloriid ja naatriumvesinikkarbonaat-kloriid, samuti kaltsium-magneesiumveed, mille mineralisatsioon on peamiselt 3–20 g/l;
11 - kloriidsulfaat- ja naatriumkloriidi kõrge mineralisatsiooniga veed (soolveed), mille mineralisatsioon on üle 50 g/l.

Ebapiisavalt uuritud veed: 12 - värske süsinik-lämmastik koos haruldaste gaasidega (eeldusel).

13 - mineraalveealade piir;
14 - allikas;
15 - hästi;
16 - mudamägi süsinikdioksiidi eraldumisega.

Mineraalvee punktid

Tavaline Krimm: 1 - Džankoja agul, 2 - Džankojast edelas, 3 - Sernovodskoe, 4 - Glebovo, 5 - kriidiaeg (Tarkhankut), 6 - Põhja-Novoselovskaja kaev, 6a, 6b, 6c, 6d, 6d - Lõuna-Novoselovskaja kaev, 6d - Novoselovskaja kaev Nižnegorsk 8 - Evpatoria - Moinaki, 9 - Evpatoria - mereranna lähedal, 10 - Saki - raudtee taga, 11 - Saki - kuurort, 12 - Saki - vastu Chebotarskaya kaevu, 13 - Novo-Andreevka, 14 - Novo-Alexandrovka, 15 - Novožilovka, 16 - Vasilievka, 17, 17a - Beloglinka, 18 - Belogorskist lõunas, 19 - Letšebnoje allikas, 20 - Obrucheva allikas, 21, 21a - Goncharovka, 22 - Babenkovo, 23 - Akmelezi allika lähedal, 24 - vesiniku allika lähedal, 24 linn Feodosia, 25 - Feodosia allikas, 26 - Kafa allikas, 27 - Novo-Moskovskaja tänav Feodosia linnas.

Kertši poolsaar: allikad: 28 - Suartashsky. 29 - Karalarskie. 30 - Dzhaylavsky, 31, 31a - Chokraksky, 32 - Tarkhansky, 33 - Baksi; mudamäed: 34 - Burashskie, 35 - Tarkhanskie, 36 - Bulganakskie, 37 - Yenikalskie, 38 - Kamysh-Burun, 39, 39a - Seit-Elinskie allikad, 40 - Kayaly-Sarti allikad, 41 - Maryev 42, 3skoe - Kostyrino (s. Chongelek).

Mägi Krimm: 44 - Koktebel, 45 - Kizil-Tashi allikad, 46 - Sudaksky allikas, 47 - Karabahhi allikas, 48 ​​- Black Water allikas (Adži-Su laht), 49 - madala süsinikdioksiidisisaldusega vesi Jalta tunneli põhjaportaalis, 50 - sulfaatvesi Jalta tunneli lõunaportaalis, 51 - vesiniksulfiidvesi Jalta tunneli lõunaportaalis, 52 - Jalta süvakaev, 53 - Vasil-Saray allikas, 54 - Melase allikas.

Mineraal- ja termaalveed mitmes Krimmi paigas on sügavate kaevude järgi tuvastatud erinevaid tüüpe. Krimmi mineraalveed erinevad soola (ioonse) ja gaasi koostise poolest: mõned neist on termilised - soojad ja kuumad (termid). Need pakuvad märkimisväärset huvi nii teaduslikult kui ka praktiliselt. Vett saab kasutada joogiveena ja balneoloogilistel eesmärkidel. Kuid siiani on neid vähesel määral kasutatud vaid Saki, Evpatoria, Feodosia, Sudaki, Jalta, Alushta, Black Watersi (Bakhchisarai piirkond) kuurortides ja mõnes kloostris, samuti maapiirkondades ja vannides.

Krimmi poolsaare sügavustes leiduvate mineraal- ja termaalvee geoloogiliste ja struktuursete tingimuste ning koostise põhjal on tuvastatud kolm suurt veekogu. hüdrogeoloogilised alad:

A. Hüdromineraalne volditud ala Mägi Krimm valdavalt sulfaadi ja kloriidi arendusega, osaliselt termilised (sügav) mineraalveed, karboniseerivad lämmastikuga ja alluvalt metaani, vesiniksulfiidi ja harva süsinikdioksiidiga.

B. Kertš vesiniksulfiidi, lämmastiku ja metaani külma vee jaotusala tertsiaarsetes ja alussetetes (mõned allikad sisaldavad süsinikdioksiidi).

B. Hüdromineraalne piirkond Tavaline Krimm riimvee ja soolase vete vesiniksulfiid, lämmastik, metaan ja segagaaside koostis, arteesia vesikondade ülaosas külm ja termiline sügavates osades.

Mägi Krimm

Tauride kildade arengupiirkonda mägises Krimmis iseloomustab laialt levinud riimveelised sulfaatveed (HCO3 sisaldusega üle 25% ekvivalenti, mõnikord rohkem kui SO4), mis on tekkinud püriitide hävimise ja lahustumise tulemusena. Kohati on nõrgalt vesiniksulfiidallikaid, mille vesiniksulfiidi sisaldus on 3-10 mg/l ja vee erineva keemilise koostisega - Melas, Karabahh, Sudak allikas.

Jalta tunneli lõunapoolses osas tekivad sulfaatveed ülem- ja keskjuura kokkupuutevööndis ning ülem-juura lubjakivide põhja pragudest. Kesk-juura kildades ja ülem-juura lubjakivides on palju kipsi sooni ja triipe (ilmselt muistne moodustis). Võib oletada, et uusajal lahustuvad kipsi lubjakivide karstiveed koos sulfaatvete tekkega. Viimase mineraliseerumine on 0,7-3,4 g/l; levinuim mineralisatsioon on 2,0-2,5 g/l sulfaadisisaldusega 0,4-2,0 g/l. See vesi sisaldab väikeses koguses joodi, broomi ja boori.

Mõnes kohas tunnelis sisaldavad üksikud sulfaatvee voolud märkimisväärses koguses strontsiumi (kuni 7,6 mg/l) ja pliid (0,003-0,01%). boor kuni 2,3 mg/l, hulk metalle (raud, titaan, tsirkoonium, nikkel, vanaadium) väikestes kogustes, fosfor (P2O5) kuni 2,2 mg/l, jood kuni 2,1 mg/l, broom 0, 4 -3,0 mg/l, ränihape kuni 13,5 mg/l, mangaan 0,18-0,30 mg/l, vask kuni 0,003 mg/l. Metallide esinemine vees on tõenäoliselt seotud maakide esinemisega selle piirkonna sügavates osades, kus Tauride seeria esineb.

Vesiniksulfiidveed (H2S kuni 40 mg/l) tekivad ilmselt Tauriidi kildade sügavustes ja tõusevad surve all mööda tektooniliste murrangujooni Kesk- ja Ülemjuura kivimite kokkupuutevööndisse. Tunnelis olev kange vesiniksulfiidvesi sisaldab umbes 70 mg/l joodi ja umbes 7 mg/l broomi. Nõrgad vesiniksulfiidiveed Krimmi mägises osas neid komponente ei sisalda. Joodisisaldus ühe allika kanges vesiniksulfiidses vees (69,8 mg/l) on sarnane joodisisaldusega (kuni 56,3 mg/l) Tauride kildades 1000-2257 m sügavusel Jalta kaevus.

Kloriidiveed asuvad Tauride kildade sügavates horisontides. Nende koostis on ilmselt tüüpiline sügavale kloriidivööndile.

Mägise Krimmi kloriidvett võib pidada metamorfseks (osaliselt kloor-kaltsium), mis sisaldab merelise päritoluga mikrokomponentide kompleksi (jood, broom, boor).

Väikeses koguses metaani, lämmastikku, süsinikdioksiidi ja vesiniksulfiidi olemasolu nendes vetes võib viidata sündmustele, mis toimuvad sügavuses biokeemilised protsessid. TO soolased veed Nende hulka kuuluvad: Musta vee allikas (Adži-Su laht), Jalta kaevude soolane vesi. Jalta kaevu sügavus on 2257 m. Vee mineraliseerumine selles kaevus on 38,9-49,3 g/l. Vesi sisaldab palju joodi 52,3-56,3 mg/l, broomi 65,6 mg/l, HBO2 16 mg/l. Black Waters allika vee mineralisatsioon on 3,8-4,5 g/l.

Koktebelis on tuntud nitraatsulfaatkloriid- ja kloriidsulfaatkarbonaatveed nitraadisisaldusega 0,68–5,3 g/l. Vesi kvaternaarisavides.

Mägises Krimmis leidub ka väiksemaid madala süsinikusisaldusega maardlaid Tauride seeria kildades. Vaba CO2 sisaldus lähtevees (mittetäielikel andmetel) on 246-251 mg/l.

Mägises Krimmis on mitmel juhul tuvastatud vaieldamatu seos mineraalveeallikate ja gaasiilmingute ning tektooniline struktuur(tõrkejooned).

Kertši poolsaar

Kertši poolsaare idaosas sisaldavad üksikud allikad süsihappegaasi. Vee keemilise koostise järgi on see naatriumkloriid-vesinikkarbonaat ja naatriumvesinikkarbonaat-kloriid, mille vaba süsihappegaasi sisaldus on 500-2000 g/l ja mineralisatsioon 8,8-15,6 g/l.

Süsinikdioksiidi veed tulevad pinnale kolme väikeste tõusvate allikate rühmana: Kayaly-Syrt, Seit-Eli Nizhny ja Tarkhansky nr 2. Mõne allika lähedal paljastavad süsivesinikud 100-300 m sügavuste puurkaevude puurimisel (kaevud on üle voolanud voolukiirusega kuni 0,3 l/sek) . Mineraalne süsihappegaasi vesi tõuseb läbi maakoore pragude piirkondades, mida peamiselt mõjutas iidne mudavulkanism. CO2 sisaldus veegaaside koostises on vahemikus 36–96%. Teatud punktides sisaldavad gaasid veidi vesinikku või vesiniksulfiidi. He:Ar suhe varieerub vahemikus 0,1 kuni 0,7, see võib olla tingitud gaasi sissevoolust märkimisväärsetest ja suurtest sügavustest. Ar:N2 suhe näitab, et gaasides on lämmastik peamiselt sügaval, kuid leidub ka biokeemilist. Piirkonnas leidub ka mudamägesid. teatud koguse CO2 eraldumisega (Bulganak, Tarkhan jne) - Selliste küngaste gaasiheitmetes on kindlaks tehtud elavhõbeda jälgede olemasolu. Ilmselgelt peaks elavhõbeda auru olema ka süsihappegaasi allikate gaasides.

Süsinikdioksiid ja mudavesi sisaldavad fluori, broomi, joodi, boori, baariumi, ammooniumi, nitraate ja bituminoosseid aineid. Nafteenhapped puuduvad või esinevad väikestes kogustes. Veed sisaldavad (mg/l): liitiumi 2,0-6,6; kaalium 40-260; ränihape 0-88; fosfor (P205) 0-10; strontsium 2,0-3,7 raud (Fe2+ + Fe3+) 0-4,0; fluor 0-0,60; arseen 0-0,05; boor - palju (HBO2 800-1600); veed on kaltsiumi- (0-192) ja magneesiumivaesed (23-120).

Spektraalanalüüs süsinikdioksiidiga vetes määras mangaani, nikli, koobalti, titaani, vanaadiumi, kroomi, molübdeeni, tsirkooniumi, vase, plii, hõbeda, tsingi, tina, galliumi, lantaani, berülliumi, elavhõbeda, arseeni, antimoni, germaaniumi ja mõned teised elemendid . Osade sisaldus on märkimisväärne: kroom kuni 0,01%, plii kuni 0,005%, vask kuni 0,001%, tsink kuni 0,01%, tina kuni 0,1%. Tinasisaldus on iseloomulik kõigile süsihappegaasiallikatele.

Elavhõbedat määrati mõnel juhul analüütilise meetodiga (0,002-0,005 mg/l). Elavhõbeda sisaldus poolt spektraalanalüüs 4 10-3% vees ületab tunduvalt selle klaari sisaldust maakoores (7,7 10-6%).

Üldine radioaktiivsus, radooni ja uraani sisaldus nendes vetes jääb vahemikku 1,3 10-6 - 9,7 10-6 g/l.

Süsinikdioksiid ja Sopotšnõje veed on lõhede all olevad subtermaalsed (termilised) veed, milles süsinikdioksiid, boor, liitium, arseen, antimon, elavhõbe, fosfor ja mõned muud mikroelemendid on omavahel seotud ja pärinevad suurest sügavusest (endogeensed tooted). Enamik neist on leitud koldeid ja nende välimuse koldeid maapinnal. Kertši süsihappegaasi allikad ja künkad on omamoodi ainulaadsed ning nende veed on kujunemistingimuste poolest väga keerulised. Metalliioonide ja mitmete muude (haruldaste) mikrokomponentide ilmumine nendes vetes on ilmselt tingitud nende moodustumise keerukusest ja olulisest sügavusest koos võimaliku aluselise (leelise) mõjuga. tardkivimid aluspinnas Eelkõige võib boor siin olla sügavas sisalduvate lenduvate ühendite kujul, mille gaasifaasis on CO2, ammoniaak, arseen, antimon, elavhõbe, fosfor ja mõned muud mikrokomponendid. Kertši poolsaare gaseeritud vett pole ilmselt vaja naftafaktoritega siduda. Need veed ei ole seotud ei naftanäitustega ega vesiniksulfiidvetega, piirdudes ainult poolsaare lõigu ülemise osaga.

Kertši poolsaare süsihappegaasi vete ioon-soola- ja gaasikoostise teke on ilmselt seotud väga sügaval paiknevate mesosoikumide ja võib-olla ka paleosoikumi kivimitega. Väikesed vooluhulgad ja madalad veetemperatuurid on seletatavad toiteallika olulise sügavuse ja nende sisenemise kestusega mööda rikkepragusid läbi Maikopi paksu savise kihi, mis takistab vertikaalne liikumine vee (tõus) maapinnale.

Kertši poolsaar on rikas vesiniksulfiidveed erineva kontsentratsiooniga, mis on seotud peamiselt Maikopi savisid katvate lubjakivide ja liivade Chyukraki horisondiga. M. M. Fomitševi ja L. A. Jarotski sõnul on nende toitumisalaks Tšokraki liivamaardlate paljandid, mis on vett kandvad.

Antikliinide tiibadel, rikete kohtades, reljeefsetes lohkudes, järvedes ja kohtades Aasovi meres voolavad need veed, moodustades tõusvaid allikaid. Nende mahalaadimine toimub ka puurkaevude abil.

Vesiniksulfiidi veeallikate voolukiirused on väikesed. Sellele vaatamata näitavad uuringuandmed (L. A. Yarotsky) vesiniksulfiidvee märkimisväärseid "akumuleeritud" ressursse, samuti võimalust neid hankida mõnes piirkonnas, kus vesiniksulfiidi allikaid pole.

Vesiniksulfiidsete vete kõrgeim mineralisatsioon on täheldatav väikeste (lokaalsete) sünklinaalsete struktuuride vajumisel, kus maa-alune vool on kõige aeglasem ja seetõttu on metamorfism suurem. Vesiniksulfiidvete mineraliseerimine mitmest kuni 32,5 g/l üldvesiniksulfiidi sisaldusega 5-10 kuni 360-640 mg/l.

Tugevaimad (kõrge kontsentreeritud) vesiniksulfiidveed on piirkonnas Kertšist loodes asuvad Chokrak, Karalar, Syyurtash, Dzhaylav ja muud allikad. Chokraki järv. Baksu allikad Kertši kirdes on vähem mineraliseerunud. Need voolavad Sarmaatsia kivimitest. Tugevat vesiniksulfiidvett leiti ka poolsaare kaguosas keskmiotseeni ladestustel. Siin sisaldavad Maryevsky veed H2S üldsisaldust 40–292 mg/l mineralisatsiooniga 9–12 g/l.

Poolsaare vesiniksulfiidveed on naatriumkloriid, naatriumkloriid-vesinikkarbonaat jt. Mida rohkem on vesiniksulfiidi, seda suurem on nendes vetes joodi, broomi ja boori sisaldus.

Vesiniksulfiidvete teket Kertši poolsaarel seletatakse tavaliselt redutseerimisprotsessidega (sulfaatide redutseerimine). H2S-rikast põhjavett saab aga seletada ka mikrobioloogiliste protsessidega. Kogu Kertši piirkonna territooriumile on iseloomulik üks või teine ​​saastumine vesiniksulfiidiga, mida võib üldiselt seostada naftamaardlate hävimise ja taaskasutamisprotsessidega savistes kihtides.

Kertši poolsaare edelatasandikul 1963. aastal andis üks kaev (Moshkarevskaja antikliinil puurkaev 111) suure soolase metaani termaalvee iseväljavoolu eotseenist – ülemkriidiajast. Vesi avati kahe intervalliga sügavusel 1007-1030 m vooluhulgaga 17,4 l/sek ja temperatuuriga väljalaskeava juures 51° C, sügavusel 1105-1112 m vooluhulgaga 10,3 l /sek ja temperatuur väljalaskeava juures 54° C. Mineralisatsiooniga naatriumkloriid-vesinikkarbonaat vesi esimeses intervallis on 9,5 g/l ja teises 10,5 g/l.

Küla piirkonnas. Kostyrino(B. Chongelek) poolsaare kaguosas ilmnes hästi külm ja termiline (väljalaskeava juures kuni 45 °C) lämmastikuvesi, mille voolukiirus on ebaoluline, seotud väikese naftaväljaga. Kertšist lõuna pool Kamysh-Burun avastati kuni 67 g/l mineralisatsiooniga külm naatriumkloriidi vesi, millel on märkimisväärne voolukiirus neogeensetes ladestutes.

Tavaline Krimm

Põhjavee levik ja mitmekesisus Krimmi tasandikul on üldiselt seotud mitmete põhjaveekihtidega erinevas vanuses kompleksides - paleosoikumist kuni neogeenini (kaasa arvatud).

Krimmi tasandiku lõunaservas Bahtšisarai piirkonnas (jalamitel) on mage vesi Obrutševi allikas süsihappegaasi veega ülemkriidi merglides. Lisaks on selle tsooni idaosas alasid, kus setetes esineb mõningaid vähenemistingimusi, peamiselt paleotseen. Siin on veed madala saagisega, üldvesiniksulfiidi sisaldusega 10–130 mg/l.

Krimmi tasandiku põhjaosa piirkonnas (in Prisivashye) ka mõnel pool leidub vesiniksulfiidvett, mis piirdub peamiselt keskmise miotseeni setetega. Siin nõrgeneb taastumisalast kaugenemise ja kihtide uppumise tõttu välistegurite mõju põhjavee keemilise koostise ja gaasilise koostise kujunemisele ning suureneb sisemiste ja sügavate mõjutegurite tähtsus. Seoses sellega toimuvad teatud veekihtides kohati desulfatiseerumisprotsessid ning vesiniksulfiidsete (tavaliselt nõrkade) vete tekkega tekib teatud redutseeriv olukord. Põhimõtteliselt on H2S sisaldus ca 5-10 mg/l ja külas. Nižnegorsk(M. M. Fomitševi järgi) kuni 130 mg/l. Keemilise koostise järgi kuuluvad vesiniksulfiidveed naatriumvesinikkarbonaat-kloriidi ja naatriumkloriidi vee hulka mineralisatsiooniga 1-2 kuni 7-11 g/l.

Tasandiku Krimmi piirkonnas ja osaliselt jalamil (söötmisala lähedal) on lämmastik, metaan, segagaasid ja muud veed laialt levinud. Jah, Mr. Feodosia ja linnas endas leidub riimvett mineraalvett, mis on seotud kriidiajastu ja paleotseeni ladestustega, mis on seotud tektooniliste murdudega marlilistes kivimites. Neid veekogusid esindavad väikesed Feodosia ja Kafa (Narzani Krimmi) allikad.

Krimmi madalikul on lämmastiku- ja metaanivesi puuraukudest voolates soojast kuumani. Enamik hüdrotermisid on piiratud suletud põhjaveekihtidega ja vähemal määral tektooniliste murdudega kivimitega.

Krimmi tasandiku kõige iidsemad mineraalvett sisaldavad kivimid on linnas leiduvad paleosoikumilised lubjakivid. Evpatoria. Siin on kaev. 2 ja 8 avastati naatriumkloriidi lämmastikvesi 871 ja 893 m sügavusel voolukiirusega 7 ja 10,4 l/s ning temperatuuriga väljalaskeava juures 40-41 °C soolsusega 9,3-9,6 g/ l. Nende kahe kaevu vee gaasi koostises (gaasi koostis on antud protsendina kogu gaasisisaldusest) on teatav erinevus, nimelt: Moinaki vee- ja mudavannides on lisaks põhilämmastikule ka CO2. (10,3%), metaani pole; vesiniksulfiid 7 mg/l, heeliumi väga vähe (0,013%), radoon 2 ühikut. Mahe. Mereranna lähedal asuvas puurkaevus on CO2 sisaldus gaasi koostises 15,5%, metaan 11,0%, H2S 4 mg/l, suurenenud heeliumisisaldus (0,386%), radoon 2 ühikut. Mahe. He:Ar suhe on 0,42. Viimane kaev üle paleosoikumi avastas mineraalvee Albia maardlates 525-655 m sügavusel: voolukiirus väljalaskeava juures oli 7 l/sek, vee temperatuur 36° C.

Külas on teada Kesk-Jura ajastu lademete mineraalveed, mis on seotud konglomeraatide pragudega. Beloglinka Simferoopolist 4 km loodes. Avastatud 300-357 m sügavuselt maapinnast. Vesi voolab kahest kaevust voolukiirusega kuni 2,5-3,0 l/sek temperatuuril 22,7° ja 24,2° C. Mineralisatsioon 3,0-3,2 g/l, tüüp kloriid-vesinikkarbonaat naatriumlämmastik koos haruldaste gaasidega. On suurenenud heeliumisisaldus; He:Ar suhe on 0,43. Vesi sisaldab fluori, arseeni, antimoni, rauda, ​​mangaani, titaani, strontsiumi, tsirkooniumi, vanaadiumi, pliid, tsinki, hõbedat, vaske. Tsingisisaldus kuni 0,05%, vase spektraalanalüüsi järgi kuni 0,01%. Fluorisisaldus jääb vahemikku 0,6-3,5 mg/l. Fluor, metallid, heelium vees on seletatav piirkonna asukohaga piirkonnas Simferopol antikliiniline tõus, kus kahtlemata on paleosoikumi ladestused pinna lähedal ja sissetungid on võimalikud ühel või teisel sügavusel. Suurenenud heeliumi ja fluori sisaldust ning metallide esinemist vees võib seletada ka sellel alal piki jõeorgu kulgeva rikkega. Salgir.

Linnast kirde pool Vana Krimm, küla lähedal Babenkovo, Kirovski piirkonnas, Agarmyshi mäeaheliku ülemjuura lubjakivide põhjaosas, avastati 728 m sügavuselt hüdrokarbonaat-kloriidi naatriumvesi. IN gaasi koostis vesi sisaldab lämmastikku (35,6%) ja metaani (61,8%). Vee vool kaevust tila juures on märkimisväärne - kuni 30 l/sek, vee temperatuur 32,2 ° C. Seda tüüpi vesi tekib sügavustes tänu lubjakivi sukeldumisele üsna olulisele sügavusele ja teatud kaugusele toitumisala.

Ka Stary Krymi linnast kirdes, küla lähedal. Gontšarovka, avastati alamkriidi lubjakividest 625 m sügavuselt isevoolset kloriidvett mineralisatsiooniga 6,2 g/l. Vooluhulk väljavoolul 8-9 l/sek, vee temperatuur 32° C. Gaaside koostis sisaldab metaani, lämmastikku ja süsinikdioksiidi.

15 km linnast ida pool. Belogorsk on sulfaat-naatrium-kaltsiumveeallikas Ravim(b. Katyrsha-Saray) väga madala voolukiirusega ja mineraliseerumisega erinevates väljalaskeavades 3,8 (kaev) kuni 7,3 g/l (kaev). Lisaks saadi Belogorski linna lähedal (lõunas) samadest Albia kivimitest 10 m sügavusest kaevust kõrge mineralisatsiooniga kloriidsulfaat-naatriumvett. Mineraliseerumist seletatakse Albia liiva-savisete laguunisetete soolsusega.

Krimmi stepi lõuna-, lääne- ja loodeosa laial alal avastati neokoomia liiva-savi ladestustest (puurimis- ja proovivõtuandmetel) kõrgrõhuline, küllaltki rikkalik isevoolse termaalveega põhjaveekiht. . Söötmisala asub Krimmi jalamil Välismäestiku piirkonnas, kus Uuskoomia vesi on mage, kaltsiumvesinikkarbonaat. Krimmi tasandiku lõunapoolseimas osas, 300-500 m sügavusel, on ka neokoomia veed magedad, kuid mineraliseerumisega juba kuni 0,8-0,9 g/l, naatriumkloriid-vesinikkarbonaat, soe lämmastik. Nende temperatuur on 27-33° C. Väljavoolukiirus on erinevates punktides 3,3 kuni 14,0 l/sek. Lämmastik õhus levivas vees.

Toitepiirkonnast kaugenedes ja edasise vajumisega loode suunas neokoomia vete keemiline koostis mõnevõrra muutub. Jah, külas. Novo-Andreevka(Simferoopolist 30 km põhja pool) ja Saki kuurordi piirkonnas on Neokoomia veed lämmastik, kuum, naatriumkloriid-vesinikkarbonaat mineralisatsiooniga 1,3–3,1 g/l ja temperatuur väljalaskeava juures 39–46,6 ° C. Novo- Andreevkas on voolukiirus 5,1 l/sek; vastu Tšebotarskaja kuristikku, kuurordist ida pool Saki, esialgu kuni 29 l/sek; Saki kuurordis, järve kalda lähedal, esialgu kuni 33 l/sek. Alates 1956. aastast on vooluhulgad puurkaevude tehniliste puuduste tõttu järk-järgult langenud ja on praegu näidatust oluliselt väiksemad. Novo-Andreevkas avatakse vesi sügavusel 745-800 m, vastu Tšebotarskaja kaevu sügavusel 754-756 m, Saki kuurordis 803-816 m. Selles piirkonnas Uuskoomia vetes biokeemiline lämmastik seguneb õhus leviva lämmastikuga, ilmuvad haruldased gaasid ja väike radioaktiivsus.

Kui sukeldute Saki kuurordist kaugemale põhja poole ( Novoselovski 40 km Evpatoria linnast põhja pool) muutuvad neokoomia lademete veed naatriumkloriidiks, mille mineralisatsioon on 9–36 g/l ja temperatuur väljavoolul 50–58 °C. Piirkonna lõunaosas neokoomia kivimid esinevad sügavusel (eri punktides pinnast) 816–1055 m, põhjas 1140–1291 m.

Kaevude vee voolukiirus tila juures on 1,0 kuni 12,0 l/sek. Siinne gaas on keerulisema koostisega. Novoselovski rajooni lõunaosas esindavad gaasi N2 ja CH4 ning põhjapoolseimas osas - CO2, N2 ja CH4. Neokoomia setete vesi sisaldab joodi, broomi, boori, liitiumi, arseeni ja mitmeid teisi mikrokomponente (raud, titaan, vanaadium, tsink, mangaan, strontsium, tsirkoonium, baarium, lantaan, skandium, berüllium, vismut).

Neokoomia vete temperatuur on kõrge, mis ei vasta esinemise sügavusele. Geotermiline staadium on oluliselt vähenenud. Peal Tarkhankuti poolsaar küla lähedal Kriitjasülemkriidi ajastu merglitest 1604–1777 m sügavusel avastati metaannaatriumkloriidi vesi, mille voolukiirus oli 29 l/sek ja temperatuur 42–43 °C; vee mineraliseerumine 18,5 g/l. Metaan-naatriumkloriidi veed avastati paleotseeni merglitest. Kõige huvitavam kaev on külas. Glebovo, vee avanemise sügavus on siin 1036-1138 m; voolukiirus ja vee temperatuur väljalaskeava juures on 13,3 l/sek ja 62° C. Tarkhankuti poolsaare paleotseeni vett iseloomustab ammooniumisisaldus 30 kuni 150 mg/l.

Paleotseenis, 9 km edelas Džankoja 1145 m sügavuselt avastati ka metaan-naatriumkloriidi vesi; voolukiirus kaevust väljalaskeava juures on 0,42 l/sek, vee temperatuur 30° C; mineraliseerumine 24,0 g/l.

Paleogeeni, kriidiajastu ja paleosoikumi leiukohtade sügavates horisontides Krimmi tasandikul, tertsiaaril ja Kertši poolsaare alusmaardlates on kõrge termiline vesi laialt levinud. Lõunarannikul avastati termaalveed ka Tauride kildades. Sügavate veekogude temperatuur peaks geotermiliste mõõtmiste järgi jõudma 1800–2500 m sügavusel 100 ° C-ni ja madalamatel sügavustel, kus geotermiline tase on langetatud. Võib eeldada, et mõne Krimmi piirkonna kõrge temperatuuriga veed on seotud sügavuti külmunud noorte sissetungijate mõjuga või suurtest sügavustest soojuse sissevooluga nendes piirkondades tuntud tektooniliste rikete kaudu (Tarkhankuti tõus ja idaosa Kertši poolsaarel).

Osa mineraaltermaalvetest on (väga piiratud) kasutatav soojusallikana rahvamajanduses (olmeotstarbel, kasvuhoonetes jne). Kuid nõukogude ajal kasutasid neid vanni ja duši all vaid üksikud kolhoosid.

Allikas: www.tour.crimea.com

Krimmi mineraal- ja termaalveed// NSV Liidu geoloogia. VIII köide. Krimm. Mineraalid. M., "Nedra", 1974. 208 lk.