Što su podzemne mineralne slatke termalne vode. Pitanja traženja, istraživanja i geološke i industrijske procjene ležišta termalne vode detaljno su razmotrena u priručnicima (6.8–10)

Nacionalno gospodarsko korištenje mineraliziranih (slanih) podzemnih voda postaje sve značajnije. Osim široke upotrebe za vodoopskrbu (uglavnom za industrijsku i tehničku, za kućanstvo i piće nakon desalinizacije i pročišćavanja vode) i navodnjavanje, koriste se u balneologiji, kemijskoj industriji i termoenergetici. U posljednja tri slučaja mineralizirana Podzemne vode(obično sa salinitetom većim od 1 g/l) moraju ispunjavati zahtjeve za mineralne, industrijske i termalne podzemne vode (1, 3-5, 7-12).

U mineralne (ljekovite) vode spadaju prirodne vode koje imaju terapeutski učinak na ljudski organizam, bilo zbog povećanog sadržaja korisnih, biološki aktivnih komponenti ionsko-solnog ili plinovitog sastava, bilo zbog općeg ionsko-slanog sastava vode (1 , 3, 7). Mineralne vode su vrlo raznolike po genezi, mineralizaciji (od svježih do visoko koncentriranih slanica), kemijskom sastavu (mikrokomponente, plinovi, ionski sastav), temperaturi (od hladne do visokotermalne), ali njihov glavni i zajednički pokazatelj je sposobnost da ima terapeutski učinak na ljudski organizam.

Industrijske vode uključuju podzemne vode koje sadrže korisne komponente ili njihove spojeve u otopini ( sol, jod, brom, bor, litij, kalij, stroncij, barij, volfram, itd.) u koncentracijama od industrijskog interesa. Podzemne industrijske vode mogu sadržavati fiziološki aktivne komponente, imati povišenu temperaturu (do visokotermalne) i mineralizaciju (obično slane vode i slane vode), različitog podrijetla (sedimentne, infiltracione i druge vode), a karakteriziraju ih široka regionalna distribucija.

Podzemne vode čija je temperatura veća od temperature "neutralnog sloja" klasificiraju se kao termalne. U praksi se vode s temperaturom iznad 20-37°C smatraju termalnim (4, 6-9, 12). Ovisno o geotermalnim i geološko-hidrogeološkim uvjetima, kao i geokemijskim uvjetima nastanka, termalne vode mogu sadržavati povišene koncentracije industrijski vrijednih elemenata i njihovih spojeva te djelovati aktivno fiziološko na ljudski organizam, odnosno ispunjavati zahtjeve za mineralne vode. . Često je stoga moguće i svrsishodno koristiti termalne vode za balneologiju, industrijsku ekstrakciju korisnih sastojaka, grijanje i termoenergetiku. Naravno, procjena mogućnosti praktične upotrebe termalne podzemne vode zahtijeva uzimanje u obzir ne samo njihove temperature (potencijala toplinske energije), već i kemijskog i plinskog sastava, uvjeta za industrijsku ekstrakciju korisnih mikrokomponenti, potreba područja za podzemne vode raznih vrsta (mineralne, industrijske, termalne), slijed i tehnologije korištenja termalnih voda i drugi čimbenici.

Potrebe nacionalnog gospodarstva koje se intenzivno razvija i zadaće osiguravanja stalnog rasta narodnog blagostanja određuju potrebu šireg postavljanja istražnih i istražnih radova na mineralnim, industrijskim i termalnim podzemnim vodama.

Metodologija njihovih hidrogeoloških proučavanja ovisi o svakom pojedinom području o karakteristikama prirodnih uvjeta za nastanak i rasprostranjenost razmatranih vrsta podzemnih voda, stupnju poznavanja i složenosti hidrogeoloških i hidrogeokemijskih uvjeta, specifičnostima i razmjerima korištenja podzemnih voda, i drugi čimbenici. Međutim, i jednostavna analiza navedenih definicija mineralnih, industrijskih i termalnih voda ukazuje na određenu općenitost uvjeta za njihovo nastajanje, pojavu i distribuciju. To daje podlogu da se iznese jedinstvena shema njihova proučavanja i da se okarakteriziraju opća pitanja metodologije njihovih hidrogeoloških studija.

§ 1. Neka opća pitanja traženja i istraživanja ležišta mineralnih, industrijskih i termalnih podzemnih voda

Mineralne, industrijske i termalne vode široko su rasprostranjene na području SSSR-a. Za razliku od slatkih podzemnih voda, otvaraju se u pravilu u dubljim strukturnim horizontima, imaju povećanu mineralizaciju, specifičnu mikrokomponentu i sastav plina, karakteriziraju neznatna ovisnost njihovog režima o klimatskim čimbenicima, često složenim hidrogeokemijskim značajkama, manifestacijama elastičnog režima tijekom rada i dr. obilježja koji određuju specifičnosti njihovih hidrogeoloških studija. Konkretno, mineralne, industrijske i termalne podzemne vode značajne mineralizacije imaju široku regionalnu rasprostranjenost unutar dubokih dijelova arteških bazena platformi, podnožja i planinsko-naboranih područja. Mineralne, termalne i rjeđe industrijske vode koje su u nekim aspektima specifične nalaze se u područjima pojedinih kristalnih masiva i područjima suvremene vulkanske aktivnosti. U granicama ovih teritorija, prema zajedništvu geološko-strukturnih, hidrogeoloških, hidrogeokemijskih, geotermalnih i drugih uvjeta, izdvajaju se karakteristične pokrajine, regije, okruga i ležišta mineralnih, industrijskih i termalnih podzemnih voda. U skladu s prethodno datom definicijom (vidi Poglavlje I., § 1.), depoziti uključuju prostorno oblikovane akumulacije podzemne vode čija kvaliteta i količina osigurava njihovu ekonomski isplativu upotrebu u nacionalna ekonomija(u balneologiji, za industrijsku ekstrakciju korisnih komponenti, u termoenergetici, njihovo integrirano korištenje), Ekonomska isplativost korištenja mineralnih, industrijskih i termalnih podzemnih voda na svakom pojedinom polju mora se utvrditi i dokazati studijama izvodljivosti koje se izvode u postupku projektiranje istražnih radova, studija ležišta i procjena njegovih operativnih rezervi. Pokazatelji koji određuju ekonomsku isplativost eksploatacije pojedinog ležišta podzemne vode i na temelju kojih se daje procjena njegovih operativnih rezervi nazivaju se standardnim. Uvjetni pokazatelji su zahtjevi za kvalitetom podzemnih voda i uvjeti za njihov rad, pod kojima ih je moguće ekonomično koristiti uz zahvat vode koji je po veličini jednak utvrđenim operativnim rezervama. Obično se u uvjetima uzimaju u obzir zahtjevi za opći kemijski sastav podzemne vode, sadržaj pojedinih komponenti i plinova (biološki aktivni, industrijski vrijedni, štetni itd.), temperatura, uvjeti rada bušotine (minimalni protok, maksimalno smanjenje razine , uvjeti pražnjenja Otpadne vode, život bunara itd.), dubina proizvodnih horizonata itd.

Područja ležišta unutar kojih je ekonomski isplativo koristiti podzemne vode za potrebe balneologije, industrije ili termoenergetike nazivaju se operativnim. Identificiraju se i proučavaju tijekom posebnih prospekcijskih i istražnih radova koji se provode u potpunosti u skladu s generalni principi hidrogeološka istraživanja (vidi pojedinosti u poglavlju I, § 3).

Istražni radovi su jedan od najvećih važni elementi u racionalnom razvoju ležišta mineraliziranih podzemnih voda (1, 5, 10). Njihov je glavni cilj identificirati ležišta mineralnih, industrijskih ili termalnih podzemnih voda, proučavati geološke i hidrogeološke, hidrogeokemijske i geotermalne uvjete, ocijeniti kvalitetu, količinu i uvjete za racionalno gospodarsko korištenje njihovih operativnih rezervi.

Sukladno općim načelima istražnih i istražnih radova i važećim propisima, hidrogeološka istraživanja navedenih tipova podzemnih voda izvode se uzastopno u skladu s utvrđenom etapom radova; prospekcija, preliminarno izviđanje, detaljno izviđanje i operativno izviđanje (1,2, 5-10). Ovisno o specifičnim uvjetima razmatranih ležišta, stupnju njihove istraženosti i složenosti, veličini potrošnje vode i drugim čimbenicima, u nekim slučajevima moguće je kombinirati pojedine faze (uz dobro poznavanje ležišta i malu potrebu za voda), u drugima velika potražnja za vodom, otežani prirodni uvjeti, slaba istraženost teritorija) može biti potrebno identificirati dodatne etape (podetape) unutar pojedinih utvrđenih faza hidrogeoloških istraživanja. Stoga se pri istraživanju termalnih voda i projektiranju njihovog industrijskog razvoja s malim brojem proizvodnih bušotina, zbog vrlo značajnih troškova izgradnje istražnih bušotina, čini opravdanim i svrsishodnim kombinirati preliminarno istraživanje s detaljnim istraživanjem i bušenjem istražnih i proizvodnih bušotina (s njihov naknadni prijenos u kategoriju proizvodnih bušotina). Kod istraživanja industrijskih podzemnih voda istraživanja se često provode u dvije etape (podfaze). U prvoj fazi, na temelju materijala prethodnih studija, identificiraju se područja distribucije industrijskih voda koja su perspektivna za traženje i istraživanje, te ocrtavaju lokacije za istražne bušotine. U drugoj fazi istražne faze, utvrđena područja (ležišta) proučavaju se bušenjem i ispitivanjem istražnih bušotina. Svrha rada je odabir produktivnih horizonata i područja ležišta koja su perspektivna za istraživanje (5.8).

Potragu za mineralnim, industrijskim i termalnim podzemnim vodama na svakom području treba povezati s perspektivom gospodarskog razvoja, potrebama za određenom vrstom podzemnih voda i svrsishodnošću njihovog korištenja na određenom području.

Na broj zajednički zadaci radovi u fazi istraživanja uključuju: utvrđivanje glavnih obrazaca distribucije mineraliziranih voda, utvrđivanje određenih vrsta njihovih ležišta ili područja koja su perspektivna za otvaranje mineralnih (industrijskih ili termalnih) podzemnih voda i, po potrebi, proučavanje tih ležišta i područja bušenjem i ispitivanjem istražnih bušotina, a ponekad i izvođenjem posebnih istraživanja (hidrogeološka, hidrokemijska, plinska, termometrijska i druge vrste istraživanja).

Jedna od glavnih i obveznih vrsta istraživanja u fazi pretraživanja je prikupljanje, analiza i svrsishodna temeljita generalizacija svih hidrogeoloških materijala prikupljenih na području istraživanja (osobito materijala dubokih referentnih i naftnih bušotina te materijala višetomnog izdanja „Hidrogeologija SSSR-a"), sastavljanje potrebnih karata, dijagrama, presjeka, profila itd. Budući da je bušenje istražnih bušotina do dubokih horizonata skupo (cijena bušotine dubine 1,5-2,5 km iznosi 100-200 tisuća rubalja ili više ), preporučljivo je koristiti prethodno izbušene bušotine za istraživanja (istražne bušotine nafte i plina, referentne i sl.).

Kao rezultat istražnih radova potrebno je identificirati produktivne horizonte i područja koja su perspektivna za istraživanje, izraditi približne standardne pokazatelje i dati približnu procjenu operativnih rezervi unutar odabranih područja (obično u kategorijama C 1 + C 2) , ekonomska izvedivost istraživanja treba biti potkrijepljena i prioritetni objekti.

U postupku preliminarnog istraživanja proučavaju se geološki i hidrogeološki uvjeti lokaliteta utvrđenih kao rezultat pretraživanja (može ih biti jedno ili više) kako bi se dobili podaci za njihovu usporednu ocjenu i utemeljenje objekta za detaljna istraživanja. Uz pomoć bušenja i sveobuhvatnog ispitivanja istražnih bušotina smještenih na području istraživanog područja (područja), filtracijska svojstva produktivnih horizonta, vodno-fizička svojstva stijena i vode, kemijski, plinski i mikrokomponentni sastav podzemne vode, geotermalni uvjeti i drugi pokazatelji potrebni za sastavljanje preliminarnih uvjeta i preliminarne procjene operativnih rezervi (obično u kategorijama B i Ci).

Uz nedovoljno regionalno poznavanje, kako bi se razjasnili hidrogeološki uvjeti u zoni navodnog utjecaja vodozahvata (parametri, rubni uvjeti i sl.), preporučljivo je postaviti zasebne istražne bušotine izvan proučavanog proizvodnog područja (i, ako moguće, u tu svrhu koristite prethodno izbušene bušotine). Budući da je cijena dubokog bušenja visoka, istražne bušotine u fazi preliminarnog istraživanja treba bušiti s malim promjerom i kasnije koristiti kao bušotine za promatranje i praćenje. Kako bi se ocijenila industrijska i balneološka vrijednost i značajke daljnjeg korištenja podzemnih voda u postupku preliminarnih istraživanja, potrebno je provesti posebnu tehnološku (za industrijske vode) i laboratorijsku (za sve vrste voda) studiju.

Na temelju rezultata preliminarnog istraživanja sastavlja se izvješće o izvedivosti (TED) u kojem se potvrđuje svrsishodnost izvođenja detaljnih istražnih radova na pojedinom lokalitetu. TED nije obavezan samo kod proučavanja mineralnih voda.

U izvješću se ističe geološka građa, hidrogeološki, hidrogeokemijski i geotermalni uvjeti istraženih područja, rezultati procjene operativnih rezervi podzemnih voda te glavni tehničko-ekonomski pokazatelji koji potvrđuju izvedivost i učinkovitost njihovog nacionalnog gospodarskog korištenja.

Detaljno istraživanje proizvodnog mjesta provodi se kako bi se detaljnije proučili njegovi geološko-hidrogeološki, hidrogeokemijski i geotermalni uvjeti i kako bi se razumno izračunale iskoristive rezerve podzemnih voda proizvodnih horizonata po kategorijama koje omogućuju dodjelu kapitalnih ulaganja za projektiranje njihovih eksploatacije (obično po kategorijama A + B + Ci). Procjenjuje se operativne rezerve konvencionalne metode(hidrodinamički, hidraulični, modelni i kombinirani na temelju uvjetnih zahtjeva odobrenih od strane GKZ) (1, 2, 5, 6, 8-10).

Detaljno istraživanje i procjena operativnih rezervi provode se u odnosu na najracionalniju shemu smještaja proizvodnih bušotina u uvjetima proučavanog polja. Uzimajući u obzir ovu odredbu, kao i iz ekonomskih razloga, istražne i proizvodne bušotine postavljaju se u proces detaljnog istraživanja čiji projekt mora zadovoljiti uvjete za njihov daljnji rad. U detaljnoj fazi obvezno je cluster crpljenje (a u teškim prirodnim uvjetima dugotrajno pilot crpljenje). Posebne promatračke bušotine grade se samo kada se produktivni horizonti nalaze na dubini ne većoj od 500 m, u drugim uvjetima kao točke promatranja koriste se istražne i istražne bušotine. Po potrebi se koncentriraju na područjima pokusnog grmlja zbog njihova djelomičnog pražnjenja u područjima s jednostavnijim prirodnim uvjetima.

Sukladno namjeni, u procesu traženja i istraživanja na duboke mineralne (mineralizirane) vode obično se polažu bušotine sljedećih kategorija: istražna, istražna (pokusna i promatračka), istražna i proizvodno-proizvodna. Budući da su u dubokom bušenju bušotine najpouzdaniji i često jedini izvor informacija o cilju koji se istražuje, svaka od njih mora biti pažljivo dokumentirana i ispitana tijekom bušenja (odabir i proučavanje jezgre, usjeka, isplaka, korištenje testeri formacije) i odgovarajuće ispitani nakon konstrukcija (specijalna geofizička, hidrogeološka, termometrijska i druga istraživanja).

Tijekom hidrogeološkog i drugih vrsta uzorkovanja duboki bunari treba uzeti u obzir mineralne, industrijske i termalne podzemne vode specifične značajke, zbog kemijskog sastava i fizikalnih svojstava podzemne vode (učinak otopljenog plina, gustoće i viskoznosti tekućine, promjene temperature), značajke dizajna bunari (gubitak tlaka za prevladavanje otpora kada se voda kreće duž bušotine) i drugi čimbenici.

Hidrogeološka ispitivanja bušotina provode se ispuštanjem (sa samodrenažim podzemnim vodama) ili pumpanjem (obično zračnim, rjeđe arteškim ili štapnim pumpama). Shema opreme i ispitivanja bunara koji osiguravaju vodu samoizlijevanjem prikazana je na sl. 57. U ovom se ispitivanju cijev (cijev) koristi za pokretanje alata niz bušotinu i koristi se kao pijezometar za promatranje razine. Njihova se cipela obično postavlja na dubinu koja isključuje oslobađanje slobodnog plina. Shema opreme i ispitivanja bunara s razinom vode ispod ušća s zračnim liftom prikazana je na sl. 58.

U praksi se koriste jednoredni i dvoredni zračni sustavi. Prema uvjetima za mjerenje dinamičke razine, prikladnija je dvoredna shema. Prije ispitivanja mjeri se ležišni tlak (statička razina), temperatura vode u ležištu i na ušću bušotine, tijekom ispitivanja - protok, dinamička razina (tlak u dnu bušotine), temperatura na ušću bušotine, faktor plina. Uzimaju se i analiziraju uzorci vode i plina.

Na točnost mjerenja statičke i dinamičke razine vode utječu otopljeni plin, promjene temperature vode, otpor kretanju vode u cijevima. Utjecaj GOR-a može se eliminirati mjerenjem razina u pijezometrima spuštenim ispod zone ispuštanja slobodnog plina ili dubinomjerima. Inače će se izmjerena razina vode u bušotini razlikovati od prave za ΔS r, određenog formulom E. E. Kerkisa:

v 0 - faktor plina, m 3 /m 3; R o, P 1 i R r - vrijednost atmosferskog tlaka, ušća bušotine i zasićenja, Pa; - temperaturni koeficijent, jednako τ= 1+t/273 (gdje je t temperatura plinske smjese, 0 C); ρ je gustoća vode, kg / m 3; g- ubrzanje slobodan pad, m/s 2 .

Slika 57. Shema opreme i ispitivanja bunara koji osiguravaju vodu

samoodvodni: 1 - podmazivač; 2 - manometri; 3 - božićno drvce; 4 - ljestve-separator plina; 5 - mjerač protoka plina; 6-dimenzionalni kapacitet; 7 - ventil; 8 - cijev; 9 - vodonosnik

Riža. 58. Shema opreme i ispitivanja bunara s vodostajem ispod ušća

Prilikom crpljenja termalne vode iz bunara, uočava se produljenje vodenog stupca u njemu zbog povećanja temperature, dok se u praznom hodu opaža "skupljanje" stupca zbog njegovog hlađenja. Vrijednost korekcije temperature Δ St ° at poznate vrijednosti temperatura vode na ušću prije ispumpavanja t p ° i na izlazu t p ° Može se odrediti formulom (5):

, (XI.1)

gdje je H 0 - stupac vode u bušotini, m; ρ(t 0 °) i ρ(t π °) su gustoća vode pri temperaturama t 0 ° i t π °. Na velikim dubinama bunara (≈2000 m i više), korekcija temperature može doseći 10-20 m.

Prilikom određivanja pada razine tijekom crpljenja iz dubokih bušotina također je potrebno uzeti u obzir gubitak tlaka ΔS n kako bi se prevladao otpor kretanju vode u bušotini, određen formulom (IV.35).

Uzimajući u obzir prirodu utjecaja razmatranih čimbenika, dopuštena vrijednost smanjenja razine S d koja se uzima u obzir pri procjeni operativnih rezervi mineralne, industrijske i termalne podzemne vode određena je formulom

(XI.3)

gdje je h d dopuštena dubina dinamičke razine od glave bušotine (određena mogućnostima opreme za podizanje vode); P i - višak tlaka podzemne vode iznad bušotine; ΔS r , ΔS t ° i ΔS n su korekcije koje uzimaju u obzir utjecaj faktora plina, temperature i gubitaka hidrauličkog tlaka i određuju se prema formulama (XI.1), (XI.2) i (IV.35) .

Eksploatacijsko istraživanje provodi se na eksploatiranim ili pripremljenim za eksploataciju nalazištima i ležištima. Ima za cilj hidrogeološko utemeljenje povećanja operativnih rezervi i njihovo prenošenje u više kategorije u smislu stupnja znanja, prilagodbu uvjeta i načina rada vodozahvatnih objekata, provedbu prognoza kada se promijeni način njihovog rada i dr. U postupku operativnih istraživanja vrše se sustavna promatranja režima podzemnih voda u uvjetima njihovog djelovanja. Ukoliko je potrebno osigurati rast operativnih rezervi, mogući su istražni radovi na područjima koja su susjedna operativnom području (ako je to potrebno prema geološkim i hidrogeološkim pokazateljima).

Ovi su općim odredbama i načela hidrogeoloških studija ležišta mineralnih, industrijskih i termalnih podzemnih voda. Značajke njihove provedbe na svakom pojedinom lokalitetu određuju se ovisno o geološko-strukturnim, hidrogeološkim, hidrogeokemijskim uvjetima proučavanih ležišta, stupnju njihovog poznavanja, zadanoj potražnji za vodom i drugim čimbenicima čijim se uvažavanjem osigurava ciljano, znanstveno utemeljeno. te učinkovito traženje i istraživanje te racionalan gospodarski razvoj ležišta podzemnih voda (1, 2, 5-10).

§ 2. Neke značajke hidrogeoloških studija mineralnih, industrijskih i termalnih podzemnih voda

Mineralna voda. Za atribuciju prirodne vode kategorija minerala trenutno koristi standarde koje je ustanovio Središnji institut za balneologiju i fizioterapiju i definiraju donje granice za sadržaj pojedinih komponenti vode (u mg/l): mineralizacija - 2000, slobodni ugljični dioksid - 500, ukupni sumporovodik - 10, željezo - 20, elementarni arsen - 0,7, brom - 25, jod - 5, litij - 5, silicijska kiselina - 50, borna kiselina - 50, fluor - 2, stroncij-10, barij - 5, radij - 10 -8 , radon (u jedinicama Mahe; 1 Mahe ≈13,5 10 3 m -3 -s -1 \u003d 13,5 l -1 s -1) - 14.

Za dodjelu mineralnih voda jednoj ili drugoj vrsti mineralizacije, sadržaju biološki aktivnih komponenti, plinova i drugih pokazatelja, koriste se kriteriji za ocjenjivanje propisani GOST 13273-73 (1, 3, 8). Ispod su maksimalno dopuštene koncentracije (MPC) nekih sastojaka utvrđenih za mineralne vode (u mg/l): amonijak (NH 4) + - 2,0, nitriti (NO 2) - -2,0, nitrati (NO 3) - -50,0, vanadij -0,4, arsen - 3,0, živa - 0,02, olovo - 0,3, selen - 0,05, fluor - 8, krom -0,5, fenoli - 0,001, radij -5 10 -7, uran - 0,5. Broj kolonija mikroorganizama u 1 ml vode ne smije prelaziti 100, ako je indeks 3. Navedene norme i vrijednosti MPC. treba uzeti u obzir pri karakterizaciji kakvoće mineralnih voda i geološkoj i industrijskoj ocjeni njihovih ležišta.

Mineralne vode SSSR-a zastupljene su po svim svojim glavnim vrstama: ugljične, sumporovodične, ugljično-vodikovo sulfidne, radonske, jodne, bromne, ferruginozne, arsenske, kisele, slabo mineralizirane, termalne, kao i nespecifične i slane mineralne vode. vodama. Široko su rasprostranjeni u arteškim bazenima. drugačiji redoslijed, pukotinski vodni sustavi, tektonske zone i poremećaji, masivi magmatskih i metamorfnih stijena. Ležišta mineralnih voda razvrstavaju se prema različitim kriterijima (po vrsti mineralne vode, uvjetima nastanka i drugim pokazateljima) (1, 3, 7, 8).

Za istraživanje je posebno zanimljiva tipizacija ležišta prema njihovim geološko-strukturnim i hidrogeološkim uvjetima. Prema ovim obilježjima razlikuje se 6 karakterističnih tipova naslaga mineralne vode: 1) ležišta platformskih arteških bazena, 2) ležišta podnožja i međuplaninskih arteških bazena i arteških padina, 3) naslage arteških bazena i padina povezanih sa zonama ispuštanje dubokih mineralnih voda u nadzemne tlačne vodonosnike (tip „hidroinjektiranja”), 4) naslage pukotinsko-venskih vodotlačnih sustava, 5) naslage ograničene na zone ispuštanja tlačnih tokova u bazenu podzemne vode („hidroinjektiranje” ” tip), 6) ležišta podzemnih mineralnih voda (1,2) .

Ležišta prva dva tipa karakteriziraju relativno jednostavni hidrogeološki i hidrogeokemijski uvjeti, značajni višak padova i prirodne rezerve. Identifikacija perspektivnih područja za istraživanje moguća je na temelju analize regionalnih hidrogeoloških materijala, preporuča se istraživanje bušenjem i ispitivanjem pojedinačnih bušotina (rijetko klastera). Procjena operativnih rezervi svrsishodna je hidrodinamičkim i hidrauličkim (sa značajnim tektonskim poremećajem stijena i plinskom zasićenošću vode) metodama.

Ležišta drugih vrsta, a posebno treće, pete i šeste, odlikuju se znatno složenijim hidrogeološkim i hidrogeokemijskim uvjetima. Karakteriziraju ih ograničena područja razvoja mineralnih voda (poput kupola), promjenjivost granica, rezervi i kemijski sastav u vremenu i tijekom crpljenja, ograničene operativne rezerve. Za dodjelu istražnih područja, uz sveobuhvatnu analizu regionalnih materijala, često je potrebno provesti istražna geofizička, termometrijska i druge vrste istraživanja, bušenje istražnih i istražno-sondacijskih bušotina i njihova masovna dubinska ispitivanja, te posebne izmjerne radove. Takva se ležišta istražuju bušenjem bušotina duž istražnih mjesta i posebnim terenskim istraživanjima. Zbog značajne nestabilnosti kemijskog sastava i ovisnosti pogonskih rezervi o geološkim, tektonskim i geotermalnim uvjetima za dotok mineralne komponente i formiranje kupole mineralnih voda, njihova se procjena provodi uglavnom hidrauličkom metodom. , korištenje metode modeliranja obećava.

Pitanja metodologije hidrogeoloških studija odabranih tipova ležišta mineralnih voda detaljno su razmotrena u posebnoj metodološkoj literaturi (1, 2, 8). U radu G. S. Vartanyana (2) posebno se ističe metodologija prospekcije i istraživanja ležišta mineralne vode u pukotinskim masivima uz njihovu detaljnu tipizaciju i analizu značajki proučavanja svakog od identificiranih tipova ležišta.

industrijska voda. Kao kriteriji za razvrstavanje mineraliziranih prirodnih voda u industrijske, koriste se neki uvjetni standardni pokazatelji koji određuju minimalne koncentracije korisnih mikrokomponenti i maksimalno dopuštene štetne komponente koje otežavaju tehnologiju industrijskog razvoja podzemnih mineraliziranih voda.

Trenutno su takvi pokazatelji uspostavljeni samo za određene vrste industrijskih voda: jod (jod najmanje 18 mg/l), brom (brom najmanje 250 mg/l), jod-brom (jod najmanje 10, brom najmanje 200). mg / l). l), jodo-bor (jod ne manje od 10, bor ne manje od 500 mg/l). Sadržaj naftenskih kiselina u vodi ne smije biti veći od 600 mg / l, ulja - 40 mg / l, apsorpcija halogena ne smije biti veća od 80 mg / l, alkalnost vode - ne više od 10-90 mol / l.

Provode se relevantna istraživanja radi proučavanja uvjeta za izdvajanje nekih drugih industrijski vrijednih komponenti iz podzemnih voda: bora, litija, stroncija, kalija, magnezija, cezija, rubidija, germanija itd.

Navedeni pokazatelji ne uzimaju u obzir uvjete rada industrijskih voda, način izdvajanja mikrokomponenti, uvjete za ispuštanje otpadnih voda i druge čimbenike koji određuju ekonomsku isplativost industrijskog vađenja mikrokomponenti. Njihovo korištenje preporučljivo je samo za opće okvirne procjene mogućnosti industrijskog razvoja podzemnih voda. Istodobno, uvjetno se pretpostavlja da na dubini bušotine od 1-2 km i graničnom položaju dinamičke razine na dubini od 300-800 m, brzina protoka pojedinih bušotina treba biti najmanje 300-1000 m 3 /dan. Stvarni pokazatelji koji određuju uvjete za primjereno korištenje industrijskih voda pojedinog ležišta za vađenje industrijskih komponenti utvrđuju se u procesu istražnih i istražnih radova na temelju varijantnih tehničko-ekonomskih proračuna. Riječ je o takozvanim standardnim pokazateljima, koji su temelj geološke i industrijske procjene ležišta industrijskih voda.

Podzemne industrijske vode sve više privlače bliska pozornost znanstvenici kao izvor mineralnih sirovina i energetskih resursa. Poznato je da pored glavnih soli - natrijevih, kalijevih, magnezijevih i kalcijevih klorida - mineralizirane podzemne vode i slane vode sadrže ogroman kompleks metalnih i nemetalnih mikrokomponenti (uključujući rijetke kemijske elemente i elemente u tragovima), čija složena ekstrakcija mogu ove vode učiniti isključivo vrijednom sirovinom za kemijsku i energetsku industriju te značajno povećati ekonomsku učinkovitost njihovog industrijskog korištenja.

U Sovjetskom Savezu industrijske vode se uglavnom koriste za ekstrakciju joda i broma. Razvija se tehnologija za industrijsku ekstrakciju iz podzemnih voda i nekih drugih mikrokomponenti (litij, stroncij, kalij, magnezij, cezij, rubidij i dr.). U SAD-u se, osim joda i broma, iz podzemnih voda kopaju litij, volfram i soli (CaCl 2 , MgSO 4 , Mg (OH) 2 , KCl i MgCl 2 ). Podzemne mineralizirane vode i slane vode od industrijskog značaja su široko razvijene na području SSSR-a. Obično se nalaze u duboki dijelovi arteški bazeni antičkih i epihercinskih platformi, podnožja i međuplaninske depresije alpske geosinklinalne zone na jugu SSSR-a. Generalizacija veliki broj regionalni materijali omogućili su timu sovjetskih hidrogeologa da sastave kartu industrijskih voda teritorija SSSR-a, na temelju koje je sastavljena shematska karta perspektivnih regija SSSR-a za Različite vrste industrijske vode (5, 6). Trenutno se, pod vodstvom osoblja instituta VSEGINGEO, sastavljaju karte regionalne procjene operativnih i prognoziranih rezervi industrijskih voda za pojedine regije i teritorij SSSR-a u cjelini.

Analiza regionalnih materijala i iskustva u istraživanju industrijskih voda pokazuje da se za istraživanje i geološku i industrijsku procjenu, prema posebnostima prirode pojave, rasprostranjenosti i hidrodinamičkih uvjeta, ležišta industrijskih voda mogu podijeliti u dvije glavne vrste:

1) naslage koje se nalaze u velikim i srednjim arteškim bazenima platformskih područja, rubnih i podbrdskih korita, koje karakterizira relativno mirna regionalna distribucija održivih produktivnih horizonata, i

2) naslage ograničene na vodene sustave planinsko-naboranih područja, koje karakterizira prisutnost složeno dislociranih struktura s tektonskim rasjedama diskontinuirane prirode, koje odvajaju produktivne vodonosnike istoimenih stratigrafskih kompleksa.

Pripadnost ležišta industrijskih voda jednom ili drugom tipu određuje značajke provođenja hidrogeoloških studija tijekom njihovog istraživanja i geološke i industrijske procjene.

Pri proučavanju ležišta industrijskih voda i njihovoj pripremi za industrijski razvoj potrebno je prije svega utvrditi: 1) veličinu ležišta; 2) njegov položaj unutar tlačnog sustava vode; 3) dubina i debljina industrijskog vodonosnika; 4) hidrogeološke i hidrodinamičke značajke itd. Uzeti zajedno, ovi čimbenici omogućuju procjenu hidrogeoloških uvjeta ležišta, potkrijepiti osnovnu shemu projekta, procijeniti količinu, kvalitetu i uvjete pojave industrijskih voda, provesti geološko-industrijsku analizu. procjena depozita i obris racionalne načine njegov razvoj.

Unatoč raznolikosti uvjeta za pojavu i distribuciju industrijskih voda, njihove naslage karakteriziraju sljedeće zajedničke značajke koje određuju značajke njihova traženja i istraživanja: 1) položaj proizvodnih horizonata u dubokim dijelovima arteških bazena (njihova pojava dubina doseže 2000-3000 m ili više); 2) široka rasprostranjenost produktivnih naslaga, njihova relativna postojanost i visoka vodoobilnost; 3) značajne veličine depozita i njihovih operativnih rezervi; 4) očitovanje elastičnog režima tlaka vode tijekom rada; 5) prisutnost nekoliko produktivnih horizonta u kontekstu ležišta; 6) ograničena područja unutar kojih je racionalna eksploatacija ležišta i sl.

Svaka od navedenih značajki koja karakterizira podzemne industrijske vode određuje poseban pristup u potrazi i istraživanju njihovih ležišta. Dakle, duboka pojava produktivne formacije i prisutnost nekoliko industrijskih horizonata na dijelu polja zahtijevaju bušenje dubokih skupih bušotina i njihova složena geološka i hidrogeološka ispitivanja, osiguravajući mogućnost korištenja istražnih bušotina za istraživanje, te istražne bušotine. bušotine za rad, široka uključenost materijala iz regionalnih studija i korištenje naftnih i plinskih bušotina u svrhe istraživanja. Široka regionalna rasprostranjenost produktivnih naslaga, velika dubina njihove pojave i osobitosti formiranja operativnih rezervi u elastičnom načinu rada na vodeni pogon dovode do potrebe proučavanja hidrogeoloških parametara vodonosnika na velikom području njihovu distribuciju i identificiranje geoloških i strukturnih značajki za utvrđivanje granica operativnih područja itd.

Posebno su značajne i raznolike funkcije istražnih, istražnih, istražnih i razvojnih te proizvodnih bušotina u proučavanju industrijskih voda. Na temelju rezultata istraživanja dionica bušotina tijekom bušenja (proučavanje jezgre, usjeka, isplaka, mehanička karotaža, geofizička istraživanja, specijalne metode) i njihova naknadna ispitivanja, postavljeni su zadaci stratigrafske, litološke i hidrogeološke parcelacije proizvodnog dijela odjeljak, procjena fizikalna svojstva, kemijski i plinski sastav podzemnih voda, utvrđivanje geokemijske situacije lokaliteta, svojstva ležišta produktivnih horizonata, uvjeti rada bušotina, određivanje tehnoloških pokazatelja industrijskih voda itd.

Najprikladnije metode za procjenu operativnih marži su hidrodinamička, modelirajuća i rjeđe hidraulička. Za ležišta industrijskih voda u velikim arteškim bazenima platformskih područja i srednjim arteškim bazenima rubnih i predbrdskih korita, koje karakterizira široka regionalna rasprostranjenost proizvodnih horizonata i relativno jednostavni hidrogeološki uvjeti, najprikladnija je primjena hidrodinamičkih metoda. Opravdanost shematizacije pojedinih elemenata hidrogeoloških uvjeta može se potkrijepiti rezultatima modeliranja, eksperimentalnim podacima i sl. Uz značajan stupanj poznavanja terena, moguće je procijeniti operativne rezerve korištenjem metoda modeliranja.

Za naslage industrijskih voda u geosinklinalnim područjima, koje karakteriziraju neujednačeni produktivni horizonti i složeni hidrogeološki uvjeti (heterogenost, prisutnost dovodnih kontura, zaklinjavanje, pomaci itd.), preporučljivo je koristiti složene hidrodinamičke i hidrauličke metode za procjenu operativnih rezervi. . Uz značajan stupanj znanja moguće je koristiti hidrodinamičke metode i modeliranje, a u nekim područjima se metoda modeliranja može preporučiti kao samostalna metoda za procjenu proizvodnih rezervi.

Tehničko-ekonomski proračuni i obrazloženja od velike su važnosti u geološko-industrijskoj procjeni ležišta industrijskih i termalnih voda te pri izboru načina za njihovu racionalnu gospodarsku upotrebu. Načela takvih izračuna i opravdanja iznesena su ranije (vidi Poglavlje IX, §2 i 3) i detaljno razmotrena u metodološkom priručniku (5).

Prilikom istraživanja, geološke i industrijske procjene i opravdavanja projekata razvoja ležišta industrijskih voda treba imati na umu mogućnost eksploatacije industrijskih voda u uvjetima održavanja ležišnog tlaka (RPM). Mogućnost i svrsishodnost primjene ove metode određuju se trenutnim nedostatkom opreme za podizanje vode koja osigurava rad bunara na padovima razine većim od 300 m od površine zemlje i protoka bunara od 500-1000 m 3 /dan ili više, kao i velike poteškoće u organizaciji površinskog ispuštanja otpadnih voda (visoki troškovi pročišćavanja otpadnih voda, nedostatak objekata za ispuštanje vode ili njihova velika udaljenost i sl.). U takvim uvjetima čini se najpovoljnijom metoda eksploatacije industrijskih voda s ponovnim ubrizgavanjem otpadnih voda u proizvodne formacije i održavanjem potrebnog formacijskog tlaka u njima. Istovremeno, uz održavanje povoljnih radnih uvjeta za bušotine (visoka dinamička razina, mogućnost korištenja razne vrste oprema za podizanje vode velikog kapaciteta, postojanost načina rada itd.) osigurava korištenje otpadnih voda od strane poduzeća, stvara mogućnosti za značajno povećanje operativnih rezervi i potpunije povlačenje prirodnih rezervi industrijske vode, onečišćenje površine vodotoci su isključeni itd.

Procjena operativnih rezervi industrijskih voda i projektiranje njihovog razvoja mogući su samo na temelju uzimanja u obzir i odgovarajuće prognoze uvjeta rada proizvodnih i injektnih bušotina, prirode i brzine napredovanja ispodstandardnih voda ubrizganih u proizvodne formacije ( uz obvezno uvažavanje učinka heterogenosti svojstava ležišta), procjena razmjera razrjeđenja industrijskih voda, obrazloženje najracionalnijeg rasporeda vodozahvatnih i injektnih bušotina. Za rješavanje ovih problema može biti potrebno postaviti posebne eksperimentalne radove i ispitivanje bušotina, koristiti modeliranje za provedbu hidrodinamičkih i hidrogeokemijskih prognoza procesa razvoja polja, razradu djelotvorna sredstva kontrola i upravljanje radom vodozahvatnih i injektnih bušotina.

Termalne vode. Termalne vode uključuju vode s temperaturom iznad 37 ° C (u praksi se često uzimaju u obzir vode s temperaturom većom od 20 ° C). Podzemne vode s temperaturom iznad 100°C klasificiraju se kao parna hidroterma (8-10).

Termalne vode su rasprostranjene na području SSSR-a. Obično se javljaju na značajnim dubinama unutar platformskih i planinskih nabora, kao i u područjima mladog i modernog vulkanizma. U mnogim područjima termalne vode su i mineralne (odnosno imaju balneološku vrijednost), a često i industrijske (točnije, sve industrijske podzemne vode su termalne). Ova okolnost predodređuje velike izglede za njihovo integrirano nacionalno gospodarsko korištenje.

Prekrasan bajkoviti grad Teplogorsk s čistim zrakom i ulicama, s termalnim bazenima, geotermalnom elektranom, grijanim ulicama, zimzelenim parkom, suptropskom vegetacijom i ljekovitim kupkama u kućama, opisan u knjizi I. M. Dvorova "Duboka toplina Zemlje “, nije bajka, već stvarnost sutrašnjice, koja će se ostvariti korištenjem termalnih podzemnih voda. Teplogorsk je prototip gradova bliske budućnosti na Kamčatki, Čukotki i Kurilskim otocima, u Zapadnom Sibiru i mnogim drugim regijama SSSR-a.

Termalne vode se koriste u termoenergetici, grijanju, za opskrbu toplom vodom, opskrbu hladnoćom (izrada visokoučinkovitih rashladnih postrojenja), u stakleničkim i stakleničkim objektima, u balneologiji itd. (4, 6, 9). Izgledi za korištenje termalnih voda na teritoriju SSSR-a ogledaju se u shematskoj karti prikazanoj na sl. 7 (vidi poglavlje II).

Prema preliminarnim proračunima (4), predviđene rezerve termalnih voda (do dubine od 3500 m) na području SSSR-a iznose 19.750 tisuća m 3 /dan, a operativne - 7900 tisuća m 3 /dan. S povećanjem dubine bušenja bušotina za termalne vode, njihov toplinski energetski potencijal može se značajno povećati.

Za istraživanje i procjenu iskoristivih rezervi, ležišta termalne vode mogu se tipizirati na sljedeći način:

1) naslage arteških bazena platformskog tipa,

2) naslage arteških bazena predgorskih korita i međuplaninskih depresija, 3) naslage pukotinskih sustava magmatskih i metamorfnih stijena, 4) naslage pukotinskih sustava vulkanskih i vulkansko-sedimentnih stijena.

Naslage termalnih voda prve dvije vrste slične su odgovarajućim tipovima ležišta industrijskih voda, čije su značajke traženja i istraživanja ranije razmatrane. Hidrodinamička metoda je najučinkovitija za procjenu operativnih rezervi termalnih voda takvih ležišta.

Naslage pukotinskih sustava magmatskih i metamorfnih stijena, pomlađene planinsko-naborane sustave karakteriziraju ispusti termalne vode duž linija tektonskih rasjeda, neznatne prirodne rezerve termalnih voda, utjecaj na njihov režim i uvjete kretanja podzemnih voda iznad njih. Stoga su u fazi istraživanja ovdje svrsishodna strukturno-hidrogeološka i termometrijska istraživanja velikih razmjera (identifikacija tektonskih poremećaja, frakturnih zona, zona kretanja termalnih voda itd.). U bušotinama je preporučljivo provesti kompleks termometričkih i geofizičkih studija i njihova zonska hidrogeološka ispitivanja. U fazi preliminarnog istraživanja, istražne i proizvodne bušotine (s sustavna zapažanja za način protoka, razine, temperaturu, kemijski sastav podzemnih voda). Eksploatacijske rezerve najbolje se procjenjuju hidrauličkom metodom, kombinirajući preliminarno istraživanje s detaljnim istraživanjem. Ako je tijekom rada moguće povući vode koje imaju ispodstandardnu temperaturu, preporučljivo je prethodno postaviti promatračke bunare duž trase koja prolazi kroz zonu ispuštanja termalnih voda.

Naslage pukotinskih sustava u područjima modernog i novijeg vulkanizma odlikuju se malom dubinom pojavljivanja, visoka temperatura i niska mineralizacija termalnih voda, prisutnost brojnih termalnih anomalija, lomljenost akumulacija, manifestacija parahidroterme (obilježena temperaturom, protokom, tlakom pare i vodostajem, koji određuju visinu ispuštanja vode i pare). U fazi pretraživanja učinkovita su zračna snimanja, površinska termometrijska istraživanja (mjerenje temperature u izvorima, površinskim vodnim tijelima, muljnim posudama itd.), hidrogeološka istraživanja i geofizička istraživanja. Ležišta i područja ocrtani su geotermalnim kartama i profilima. Uz utvrđene tektonske rasjede postavljene su istražne bušotine na koje su ograničena središta rasterećenja parnih hidrotermi.

Operativne rezerve obično se procjenjuju hidrauličkom metodom. Za procjenu hidroterme pare potrebno je predvidjeti sve komponente koje ih karakteriziraju (temperatura, potrošnja i tlak pare, razina vode).

Specifična pitanja koja je potrebno riješiti pri procjeni operativnih rezervi termalne vode uključuju sljedeće: 1) predviđanje temperature vode na vrhu bušotine proizvodne bušotine (prema termometričkim promatranjima duž bušotine i korištenjem analitičkih rješenja), 2) procjenu i obračun utjecaja faktora plina (mjerni faktor plina i uvođenje dopuna u određivanju i predviđanju položaja vodostaja), 3) proračuni i prognoze za izvlačenje hladnovodnih kontura iz područja prihranjivanja i ispuštanja podzemnih voda.

Pitanja traženja, istraživanja i geološke i industrijske procjene ležišta termalne vode detaljno su obrađena u priručnicima (6,8-10).

KNJIŽEVNOST

1. Vartanyan G. S., Yarotsky L. A. Pretraga, istraživanje i procjena operativnih rezervi ležišta mineralne vode (metodološki vodič). M., "Nedra", 1972, 127 str.

2. Vartanyan G. S. Pretraga i istraživanje ležišta mineralne vode u raspucanim masivima. M., "Nedra", 1973, 96 str.

3. Mineralne pitke, ljekovite i ljekovite stolne vode. GOST 13273-73. M., Standartgiz, 1975, 33 str.

4. Dvorov I. M. Duboka toplina Zemlje. M., "Nauka", 1972, 206 str.

5. Istraživanja i procjena industrijskih rezervi podzemnih voda (metodološki vodič). M, "Nedra", 1971, 244 str.

6. Mavritsky B. F., Antonenko G. K. Iskustvo istraživanja, istraživanja i upotrebe u praktične svrhe termalne vode u SSSR-u i inozemstvu. M., "Nedra", 1967, 178 str.

7. Ovchinnikov A. M. Mineralnye vody. Ed. 2. M., Goeoltekhizdat. 1963., 375 str.

8. Referentni priručnik hidrogeologa. Ed. 2., svezak 1. L., "Nedra", 1967., 592 str.

9. Frolov N. M., Hidrogeotermija. M., "Nedra", 1968, 316 str.

10. Frolov N. M., Yazvin L. S. Pretraga, istraživanje i procjena operativnih rezervi termalnih voda. M., 1969, 176 str.

11. Shvets V. M. organska tvar podzemne vode. M., "Nedra", 1973, 192 str.

12. Shcherbakov A. V. Geokemija termalnih voda. M., "Nauka", 1968, 234 str.

termalni izvori ili tople vode Zemlje- ovo je još jedan nevjerojatan dar prirode čovjeku. termalni izvori su neizostavan element globalni ekosustav naš planet.

Ukratko definirajte što je termalni izvori.

termalni izvori

Termalni izvori su podzemne vode temperature iznad 20°C. Imajte na umu da je više "znanstvenije" reći geotermalni izvori, budući da u ovoj verziji prefiks "geo" označava izvor grijanja vode.

Ekološki enciklopedijski rječnik
Topli izvori - izvori termalne vode s temperaturom do 95-98°C. Rasprostranjena uglavnom u planinskim područjima; su ekstremni prirodni uvjeti za širenje života na Zemlji; u njima živi specifična skupina termofilnih bakterija.
Ekološki enciklopedijski rječnik. - Kišinjev: Glavno izdanje Moldavske sovjetske enciklopedije. I.I. djed. 1989

Priručnik tehničkog prevoditelja
termalni izvori
Izvori s temperaturom znatno višom od prosječne godišnje temperature zraka u blizini izvora.
Priručnik tehničkog prevoditelja. - Namjera. 2009 - 2013

Klasifikacija termalnih izvora

Klasifikacija termalni izvori ovisno o temperaturi njihove vode:

termalni izvori s toplim vodama - izvori čija je temperatura vode iznad 20 ° C;
Termalni izvori sa toplom vodom— izvori s temperaturom vode od 37-50°S;
Termalni izvori, koji chen Vruća voda- izvori s temperaturom vode iznad 50-100°C.

Klasifikacija termalni izvori ovisno o mineralnom sastavu vode:

Mineralni sastav termalne vode različit od sastava minerala. To je zbog njihovog dubljeg prodiranja, u usporedbi s mineralnim vodama, u gustinu Zemljina kora. Na temelju ljekovitih svojstava termalni izvori se dijele na:

termalni izvori s hipertoničnim vodama - ove vode su bogate solima i djeluju tonizirajuće;
termalni izvori s hipotoničnim vodama - ističu se zbog niskog udjela soli;
termalni izvori s izotoničnim vodama – umirujućim vodama.

Što zagrijava vodu termalni izvori na ove temperature? Odgovor, za većinu će biti očit - jest geotermalna toplina naš planet, odnosno njegov zemaljski plašt.

Mehanizam za grijanje termalne vode

mehanizam grijanja termalne vode odvija se prema dva algoritma:

Mjestimično dolazi do zagrijavanja vulkanska aktivnost, zbog "kontakta" vode s magmatskim stijenama nastalim kao rezultat kristalizacije vulkanske magme;
Zagrijavanje nastaje zbog kruženja vode, koja, potonuvši u debljinu zemljine kore više od kilometra, "apsorbira geotermalnu toplinu zemljinog omotača", a zatim se, u skladu sa zakonima konvekcije, diže prema gore.

Kao što su rezultati istraživanja pokazali, kada se uroni u dubine zemljine kore, temperatura raste brzinom od 30 stupnjeva / km (isključujući područja vulkanske aktivnosti i dno oceana).

Vrste termalnih izvora

U slučaju zagrijavanja vode prema prvom od gore navedenih načela, voda može pobjeći iz utrobe Zemlje pod pritiskom, formirajući tako jednu od vrsta fontana:

Gejziri - fontana Vruća voda;
Fumarole - fontana pare;
Blatna fontana - voda s glinom i blatom.

Ove fontane privlače brojne turiste i druge ljubitelje prirodnih ljepota prirode.

Korištenje termalnih voda

davno Vruća vodaČovjek ih je koristio u dva smjera - kao izvor topline i u medicinske svrhe:

Grijanje kuća - na primjer, i danas se glavni grad Islanda, Reykjavik, grije zahvaljujući energiji podzemlja Vruća voda;
U balneologiji - rimske terme su svima dobro poznate ...;
Za proizvodnju električne energije;
Jedna od najpoznatijih i najpopularnijih kvaliteta termalne vode su njihovi ljekovita svojstva. Voda koja kruži kroz zemljinu koru geotermalni izvori, otopiti se u velika količina minerali, zahvaljujući kojima imaju nevjerojatna ljekovita svojstva.

Pro ljekovita svojstva Termalne vode poznate su čovjeku od davnina. Na bazi termalnih izvora otvorena su mnoga svjetski poznata termalna odmarališta. Ako govorimo o Europi, najpopularnija ljetovališta su u Francuskoj, Italiji, Austriji, Češkoj i Mađarskoj.

Pritom, ne treba zaboraviti na jednu važna točka. Unatoč činjenici da vode termalnih izvora mogu biti vrlo vruće, u nekima od njih žive bakterije opasne po ljudsko zdravlje. Stoga je imperativ da svaki geotermalni izvor provjeriti čistoću.

I kao zaključak, napominjemo da su termalni izvori, odnosno tople vode Zemlje, vitalni i neophodan resurs za čitava područja našeg planeta i mnoge vrste živih bića.

DATUM OBJAVLJIVANJA: 24. kolovoza 2014. 13:05

Bunari u kojima su minirani mineralna voda, šminka odvojena grupa izvori podzemnih voda. Mineralnu vodu karakterizira visok sadržaj aktivnih elemenata mineralnog podrijetla i posebna svojstva koji određuju njihov terapeutski učinak na ljudsko tijelo. Mineralne vode Krima različite su u pogledu razine soli (ionske). sastav plina: neki od njih su toplinski - topli i topli (pojmovi). Oni su od velikog znanstvenog i praktičnog interesa. Vode se mogu koristiti kao pitke ljekovite vode i u balneološke svrhe. Međutim, još uvijek se koriste u maloj mjeri. Prema geološkim i strukturnim uvjetima i sastavu mineralnih i termalnih voda prisutnih u utrobi Krimskog poluotoka, izdvajaju se tri velika hidrogeološka područja:

A. Hidromeralno naborano područje Krimskih planina s dominantnim razvojem sulfata i klorida, djelomično termalnih (dubinski) mineralnih voda, plinovitih dušikom, u podređenom smislu metanom, sumporovodikom i rijetko ugljičnim dioksidom.

B. Kerch hidromineralno područje distribucije sumporovodika, dušika i metana hladne vode u tercijarnim i temeljnim sedimentima (neki izvori sadrže ugljični dioksid).

B. Hidromeralno područje krimskih ravnica sa sumporovodikom, dušikom, metanom i miješanim plinskim sastavom bočatih i slanih voda, hladnih u gornjim i termalnih u dubokim dijelovima arteških bazena.

Toplinske i hipertermalne (s temperaturama iznad 400 C) javljaju se u područjima s aktivnom podzemnom vulkanskom aktivnošću. Termalne vode se koriste kao nosač topline za sustave grijanja u stambenim i industrijskim zgradama te u geotermalnim elektranama. Posebnost termalnih voda smatra se povećan sadržaj minerala i zasićenost plinovima.

Termalne vode izlaze na površinu u obliku brojnih toplih izvora (temperature do 50-90°C), a u područjima modernog vulkanizma manifestiraju se u obliku gejzira i parnih mlazova (ovdje su bunari na dubini od 500 -1000 m otkrivaju vode temperature 150-250°C), koje daju parno-vodne mješavine i pare kada izađu na površinu (Pauzhetka na Kamčatki, Veliki gejziri u SAD-u, Wairakei na Novom Zelandu, Larderello u Italiji, gejziri na Islandu itd.).

Kemijski, plinoviti sastav i mineralizacija Termalne vode su raznolike: od slatke i bočate hidrokarbonatne i hidrokarbonat-sulfatne, kalcijeve, natrijeve, dušikove, ugljične i sumporovodikove do slane i slane kloridne, natrijeve i kalcij-natrijeve, dušično-metanske i metanske, ponekad sumporovodik.

Termalne vode su se od davnina koristile u ljekovite svrhe (rimske, tbilisijske kupke). U SSSR-u svježe dušične kupke bogate silicijskom kiselinom koriste poznata odmarališta - Belokurikha na Altaju, Kuldur na području Khabarovsk itd.; ugljične termalne vode - odmarališta kavkaskih mineralnih voda (Pyatigorsk, Zheleznovodsk, Essentuki), sumporovodik - ljetovalište Sochi-Matsesta. U balneologiji se termalne vode dijele na tople (subtermalne) 20-37°C, termalne 37-42°C i hipertermalne vode sv. 42 °C.

U područjima modernog i novijeg vulkanizma u Italiji, Islandu, Meksiku, SSSR-u, SAD-u i Japanu, brojne elektrane rade pomoću pregrijane termalne vode s temperaturama iznad 100°C. U SSSR-u i drugim zemljama (Bugarska, Mađarska, Island, Novi Zeland, SAD) termalne vode se također koriste za grijanje stambenih i industrijskih objekata. zgrade, grijanje staklenika, bazena i za tehnološke svrhe (Reykjavik je u potpunosti grijan termalnom vodom). U SSSR-u je organizirana opskrba toplinom u mikrookruzima. Kizlyar, Mahačkala, Zugdidi, Tbilisi, Cherkessk; stakleničke biljke se zagrijavaju na Kamčatki i na Kavkazu. U opskrbi toplinom, termalne vode se dijele na niskotermalne 20-50 °C, termalne 50-75 °C. visoko toplinski 75-100 °S.

industrijska voda- prirodno visoko koncentrirano vodena otopina razni elementi Na primjer: otopine nitrata, sulfata, karbonata, alkalnih halogenih salamuri. Industrijska voda sadrži komponente čiji su sastav i resursi dovoljni za ekstrakciju ovih komponenti u industrijskoj mjeri. Iz industrijskih voda moguće je dobiti metale, odgovarajuće soli, kao i elemente u tragovima.

Podzemne vode imaju temperaturu od 20°C i više zbog dotoka topline iz dubokih zona zemljine kore.Termalne vode izlaze na površinu u obliku brojnih toplih izvora, gejzira i parnih mlaza. Zbog povećane kemijske i biološke aktivnosti, podzemne termalne vode koje kruže u stijenama su pretežno mineralne. U mnogim slučajevima preporučljivo je istovremeno koristiti podzemnu vodu za energiju, grijanje, balneologiju, a ponekad čak i za ekstrakciju kemijskih elemenata i njihovih spojeva.

Bunari u kojima su minirani mineralna voda, čine zasebnu skupinu izvora podzemnih voda. Mineralnu vodu karakterizira visok sadržaj aktivnih elemenata mineralnog podrijetla i posebna svojstva koja određuju njihov terapeutski učinak na ljudski organizam.

Toplinski i hipertermalni(s temperaturama iznad 400 C) vode se javljaju u regijama s aktivnom podzemnom vulkanskom aktivnošću. Termalne vode se koriste kao nosač topline za sustave grijanja u stambenim i industrijskim zgradama te u geotermalnim elektranama. Posebnost termalnih voda smatra se povećan sadržaj minerala i zasićenost plinovima.

Klasifikacija građevina prvog, drugog i trećeg reda u geosinklinalnim područjima, njihovi glavni elementi.

Klasifikacija konstrukcija prvog, drugog i trećeg reda u platformskim područjima, njihovi glavni elementi.

Prepoznatljive značajke naftne i plinske provincije, najveće naftne i plinske provincije Rusije.

Rusija zauzima srednju poziciju između polova "iznad potrošača" - Sjedinjenih Država i "iznad proizvođača" - Saudijske Arabije. Trenutno, naftna industrija Ruska Federacija zauzima 2. mjesto u svijetu. Po proizvodnji smo drugi nakon Saudijske Arabije. U 2002. godini proizvedeni su ugljikovodici: nafta - 379,6 milijuna tona, prirodni plin - 594 milijarde m 3 .

Na teritoriju Ruske Federacije postoje tri velike naftne i plinske provincije: Zapadnosibirska, Volga-Ural i Timan-Pechersk.

Zapadnosibirska pokrajina.

Zapadni Sibir je glavna pokrajina Ruske Federacije. Najveći naftni i plinski bazen na svijetu. Nalazi se unutar Zapadnosibirske nizije na području Tjumena, Omska, Kurgana, Tomska i djelomično Sverdlovska, Čeljabinska, Novosibirske regije, Krasnojarsk i Altajski teritorij, s površinom od oko 3,5 milijuna km 2 Naftni i plinski potencijal bazena povezan je s naslagama jure i krede. Većina nalazišta nafte nalaze se na dubini od 2000-3000 metara. Naftu zapadnosibirskog naftno-plinskog basena karakterizira nizak sadržaj sumpora (do 1,1%) i parafina (manje od 0,5%), visok udio benzinskih frakcija (40-60%) i povećan količina hlapljivih tvari.

Sada se 70% ruske nafte proizvodi u Zapadnom Sibiru. Njegov glavni volumen se vadi pumpanjem, a udio u proizvodnji fontana ne čini više od 10%. Iz ovoga proizlazi da su glavna ležišta u kasnoj fazi razvoja, o čemu se razmišlja važno pitanje industrija goriva – naslage starenja. Ovaj zaključak potvrđuju i podaci za državu u cjelini.

U Zapadnom Sibiru postoji nekoliko desetaka velikih naslaga. Među njima su poznati kao Samotlorskoye, Mamontovskoye, Fedorovskoye, Ust-Balykskoye, Ubinskoye, Tolumskoye, Muravlenkovskoye, Sutorminskoye, Kholmogorskoye, Talinskoye, Mortymya-Teterevskoye i drugi. Većina ih se nalazi u Tjumenskoj regiji - svojevrsnoj jezgri regije. U republičkoj podjeli rada ističe se kao glavna ruska baza za opskrbu svog nacionalnog gospodarskog kompleksa naftom i prirodnim plinom. Više od 220 milijuna tona nafte proizvodi se u Tjumenskoj regiji, što je više od 90% ukupne proizvodnje u Zapadnom Sibiru i više od 55% ukupne proizvodnje u Rusiji. Analizirajući ove informacije, ne može se izvući sljedeći zaključak: naftnu industriju Ruske Federacije karakterizira iznimno visoka koncentracija u vodećem području.

Za naftna industrija Tjumensku regiju karakterizira smanjenje obujma proizvodnje. Postigavši maksimum u 1988. godini od 415,1 milijuna tona, do 1990. godine proizvodnja nafte smanjena je na 358,4 milijuna tona, odnosno za 13,7%, a trend pada proizvodnje nastavlja se i danas.

Glavne naftne kompanije koje posluju u Zapadnom Sibiru su LUKOIL, YUKOS, Surgutneftegaz, Sibneft, SIDANKO i TNK.

Volga-Uralska pokrajina.

Druga po važnosti naftna pokrajina je Volga-Ural. Nalazi se u istočnom dijelu europski teritorij Ruska Federacija, unutar republika Tatarstan, Baškortostan, Udmurtija, kao i Perm, Orenburg, Kuibyshev, Saratov, Volgograd, Kirov i Ulyanovsk regija. Nalazišta nafte nalaze se na dubini od 1600 do 3000 m, tj. bliže površini u usporedbi sa Zapadnim Sibirom, što donekle smanjuje troškove bušenja. Volga-Uralska regija osigurava 24% proizvodnje nafte u zemlji.

Velika većina nafte i povezanog plina (više od 4/5) regije dolazi iz Tatarije, Baškirije i regije Kuibyshev. Nafta se proizvodi na poljima Romashkinskoye, Novo-Elkhovskoye, Chekmagushskoye, Arlanskoye, Krasnokholmskoye, Orenburgskoye i drugim. Značajan dio nafte proizvedene na poljima naftno-plinske regije Volga-Ural isporučuje se naftovodima u lokalne rafinerije nafte koje se nalaze uglavnom u Baškiriji i regiji Kuibyshev, kao iu drugim regijama (Perm, Saratov, Volgograd, Orenburg).

Glavne naftne kompanije koje djeluju na području Volgo-Uralske provincije: LUKOIL, Tatneft, Bashneft, Yukos, TNK.

Pokrajina Timano-Pechersk.

Treća po važnosti naftna pokrajina je Timano-Pechersk. Nalazi se unutar Komija, Nenetskog autonomnog okruga Arhangelske regije i dijelom na susjednim područjima, graniči sa sjevernim dijelom Volga-Uralske naftno-plinske regije. Zajedno s ostatkom, Timan-Pechersk naftna regija osigurava samo 6% nafte u Ruskoj Federaciji (Zapadni Sibir i regija Ural-Volga - 94%). Proizvodnja nafte odvija se na poljima Usinskoye, Kharyaginskoye, Voyvozhskoye, Verkhne-Grubeshorskoye, Yaregskoye, Nizhne-Omrinskoye, Vozeyskoye i drugim. Regija Timan-Pechora, poput Volgogradske i Saratovske regije, smatra se prilično perspektivnom. Proizvodnja nafte u zapadnom Sibiru je u padu, a u Nenetima autonomna regija već istražene rezerve ugljikovodika, razmjerne zapadnosibirskim. Prema američkim stručnjacima, u utrobi arktičke tundre pohranjeno je 2,5 milijardi tona nafte.

Gotovo svako polje, a još više svaka od naftnih i plinskih regija, razlikuju se po svojim karakteristikama u pogledu sastava nafte, te stoga nije preporučljivo prerađivati bilo kojom "standardnom" tehnologijom. Potrebno je voditi računa o jedinstvenom sastavu nafte kako bi se postigla maksimalna učinkovitost prerade, zbog čega je potrebno graditi postrojenja za određena naftna i plinska polja. postojati jaka veza između naftne i naftne industrije. Međutim, kolaps Sovjetski Savez dovelo do pojave novi problem– prekid vanjskih gospodarskih odnosa naftne industrije. Rusija se našla u krajnje nepovoljnom položaju, tk. prisiljen izvoziti sirovu naftu zbog neravnoteže industrije nafte i prerade nafte (volumen prerade u 2002. iznosio je 184 milijuna tona), dok je cijena sirove nafte znatno niža od cijene naftnih derivata. Osim toga, niska prilagodljivost ruskih tvornica pri prelasku na naftu, koja se prije transportirala u tvornice u susjednim republikama, uzrokuje nekvalitetnu preradu i velike gubitke proizvoda.

25. Metode određivanja starosti geoloških tijela i rekonstrukcije prošlih geoloških događaja.

Geokronologija (od drugog grčkog γῆ - zemlja + χρόνος - vrijeme + λόγος - riječ, doktrina) - skup metoda za određivanje apsolutne i relativne starosti stijena ili minerala. Među zadaćama ove znanosti je i određivanje starosti Zemlje u cjelini. S ovih pozicija geokronologija se može smatrati dijelom opće planetologije.

Paleontološka metoda Znanstvena geokronološka metoda, koja određuje slijed i datum faza u razvoju zemljine kore i organskog svijeta, nastala je krajem 18. stoljeća, kada je engleski geolog Smith 1799. otkrio da fosili iste vrste uvijek su sadržane u slojevima iste starosti. Također je pokazao da su ostaci drevnih životinja i biljaka smješteni (s povećanjem dubine) istim redoslijedom, iako su udaljenosti između mjesta na kojima se nalaze vrlo velike.

Stratigrafska metoda Stratigrafska metoda temelji se na sveobuhvatnom proučavanju položaja geoloških (kulturnih) slojeva međusobno. Prema tome nalazi li se istraživano područje stijena iznad ili ispod pojedinih slojeva, moguće je odrediti njegovu geološku starost.