Mineraal industrieel en thermaal water. Thermaal water

Mineraalwater, gebruikelijk in ons land, is zeer divers van kwaliteit. Het nauwe verband dat bestaat tussen de chemische samenstelling van water, de samenstelling van rotsen en hydrologische omstandigheden stelt ons in staat om ze in drieën te verdelen grote groepen. Meestal zijn er wateren van de derde groep: zoute sterk gemineraliseerde wateren. Mineraalwater met therapeutische waarde heeft een matige mineralisatie binnen de grenzen van de drinkwaterconcentraties. Mineraal badwater heeft een verhoogde mineralisatie tot 120-150 g/kg.

De belangrijkste hoeveelheid therapeutisch mineraalwater is beperkt tot artesische en adartesische zwembaden. Op de bovenste verdieping van deze structuren in landgebieden in een vochtig klimaat, worden wateren wijdverbreid ontwikkeld zonder "specifieke" componenten van sulfaat- en chloridesamenstelling, minder vaak ijzerhoudend, radon, waterstofsulfide en soms "naftusya" -type met een hoog gehalte aan organische stoffen. In gebieden met een droog klimaat (Kaspische laagland, enz.), worden in het bovenste niveau van deze structuren voornamelijk zoute chloride-sulfaatwateren ontwikkeld zonder "specifieke" componenten.

In het lagere niveau van artesische en adartesische bekkens met halogeenformaties, broom, op sommige plaatsen jodium, waterstofsulfide en radon zijn wateren alomtegenwoordig.

In hydrogeologische massieven en admassiven in gebieden die niet worden gedekt door activering (met een relatief zwak ontleed reliëf), zijn radon en ijzerhoudend mineraal geneeskrachtig water wijdverbreid. In de geactiveerde gebieden bevatten deze structuren ook kiezelhoudend water, op sommige plaatsen radon en waterstofsulfide, minder vaak broom en jodium.

Op het gebied van jong en modern verschillende soorten structuren worden gevormd koolzuurhoudend geneeskrachtig water van verschillende ion-zout samenstelling en mineralisatie. Onder hen zijn ferro, arseen, broom, jodium, waterstofsulfide, boorzuur en andere variëteiten.
De potentiële bronnen van therapeutisch mineraalwater in Rusland zijn erg groot. Binnen de artesische bekkens van de platforms (Oost-Europees en andere) zijn mineraalwaters zonder "specifieke" componenten wijdverbreid: broom, jodium, evenals waterstofsulfide, siliciumhoudend, enz. De modules van potentiële hulpbronnen variëren van 1 tot 50 m3/ dag-km2. In deze regio's bereiken de stroomsnelheden van bronnen met mineraalwater vaak 500-600 m3/dag, wat voldoet aan de behoeften van kuuroorden.

De totale potentiële bronnen van kooldioxidewater zijn 148 duizend m3/dag, waarvan het derde deel (50 duizend m3/dag) zich in Kaukasus-regio. Potentiële bronnen van stikstofthermiek - 517 duizend m3/dag - zijn voornamelijk geconcentreerd in het gevouwen gebied van Koerilen-Kamchatka.

Industrieel mineraalwater wordt voornamelijk gedistribueerd in artesische (en Adartesische) bekkens, waar het wordt vertegenwoordigd door broom, jodium, jodium-broom, boor en vloeibare ertsen met meerdere componenten (K, Sr, Li, Rb, Cs).

Aanzienlijke bronnen van jodiumwater zijn beperkt tot de zoute waterzone in veel artesische bekkens. Ze zijn vooral groot in de stroomgebieden van de West-Siberische plaat (1450 duizend m3/dag).
Broom of jodium-broom industriewater wordt bijna universeel geassocieerd met pekel met een mineralisatie tot 140 g/kg. Industrieel water met meerdere componenten met zeer hoge concentraties broom, kalium, strontium, vaak zeldzame alkalische elementen en soms zware metalen (koper, zink, lood, enz.). Dergelijke pekels zijn vooral wijdverbreid in bassins, in de structuur waarvan dikke lagen halogeenformaties deelnemen. Deze omvatten de bekkens van de Siberische (Angaro-Lena en Tunguska) en Russische platforms (Oeral, Kaspische Zee).

industrieel- water dat bepaalde componenten bevat in een zodanige concentratie dat ze voor industriële doeleinden kunnen worden geëxtraheerd. Ze komen voor op een diepte van meer dan 500 m en bezetten kleine gebieden. Ze worden gekenmerkt door jodium, broom, boor, lithium, germanium, koper, zink, aluminium en wolfraam.

mineraal- water, hebben een heilzame werking fysiologische invloed op het menselijk lichaam door algemene mineralisatie, ionische samenstelling, gasgehalte en actieve componenten. Hun mineralisatie is hoger dan 1 g/l (brak - tot 10 g/l, zout - 10-35 g/l, pekel - meer dan 35 g/l). Er zijn geneeskrachtige wateren met mineralisatie tot 1 g/l met een hoog gehalte aan specifieke biologisch actieve componenten. Mineraalwater wordt onderverdeeld in koud (tot 20C), warm (20-37C), thermisch (37-42C), heet (boven 42C). Ze zijn ook onderverdeeld in ferro, arseen, waterstofsulfide, koolzuur, radon, jodium, broom. De provincies van koolzuurhoudend water zijn beperkt tot de regio's van Alpine vouwen (Kaukasus, Pamir, Kamchatka, enz.), chloride - tot de diepe delen van grote artesische bekkens.

2.8 Fysische eigenschappen en chemische samenstelling grondwater

De eenvoudigste formule H 2 O heeft een molecuul dampvormig vocht - hydrol; een watermolecuul in vloeibare toestand (H20)2-dihydrol; in de vaste toestand (H20)3-trihydrol.

De studie van de fysische eigenschappen en chemische samenstelling van grondwater is noodzakelijk om hun kwaliteit voor drink- en industriële en economische doeleinden te beoordelen, om de voedingscondities, oorsprong te bepalen en bij het kiezen van een materiaal voor het bevestigen van mijnwerkingen en het selecteren van mijnuitrusting.

De belangrijkste fysische eigenschappen van grondwater zijn temperatuur, transparantie, kleur, geur, dichtheid, radioactiviteit.

De grondwatertemperatuur varieert sterk: in permafrostgebieden is het tot -6C, in gebieden met vulkanische activiteit - meer dan 100C.

Op temperatuur wordt water verdeeld in erg koud - tot + 4C; koud - 4-20C; warm - 20-37C; heet -37-42C; erg heet - 42-100C. De watertemperatuur heeft een grote invloed op de snelheid van fysische en chemische processen.

De temperatuur van ondiepe ondergrondse wateren is +5 - +15С, van diep ondergedompelde wateren van artesische bekkens - +40- +50С; op een diepte van 3-4 km werden wateren met een temperatuur van meer dan 150C onthuld.

De transparantie van water is afhankelijk van de aanwezigheid van minerale zouten, mechanische onzuiverheden, colloïden en organische stoffen. Grondwater is transparant als de laag van 30 cm geen zwevende deeltjes bevat.

De kleur van water hangt af van de chemische samenstelling en de aanwezigheid van onzuiverheden. Grondwater is meestal kleurloos. Hard water heeft een blauwachtige tint, ijzeroxidezouten en waterstofsulfide geven het water een groenblauwe kleur, organische humuszuren kleuren het water geel en water dat mangaanverbindingen bevat is zwart.

Er is geen geur van grondwater. Een specifieke geur kan te wijten zijn aan de aanwezigheid van waterstofsulfideverbindingen, humuszuren, organische verbindingen die gevormd worden bij de afbraak van dierlijke en plantaardige resten. Om de geur te bepalen wordt het water verwarmd tot 50-60C.

De smaak van water hangt af van de aanwezigheid van opgeloste mineralen, gassen en onzuiverheden erin. Natriumchloride geeft water een zoute smaak, sulfaatzouten van natrium en magnesium - bittere, stikstofhoudende verbindingen - zoetig en vrij koolzuur - verfrissend. Bij het bepalen van de smaak wordt het water verwarmd tot 30C.

De dichtheid van water wordt bepaald door de zouten, gassen, suspensies en temperatuur die erin zijn opgelost.

Radioactiviteit is te wijten aan de aanwezigheid van natuurlijke radioactieve elementen: uranium, radon, radium, hun vervalproducten - helium, hun vorming wordt bepaald door geologische, hydrogeologische en geochemische factoren.

Door de aanwezigheid van drie waterstofisotopen - 1 H (protium), D (deuterium), T (tritium) en zes zuurstofisotopen 14 O, 15 O, 16 O, 17 O, 18 O, 19 O, zijn er 36 isotopen soorten water, waarvan er slechts negen stabiel zijn.

De D 2 O-verbinding wordt zwaar water genoemd, waarvan het gehalte in de natuur 0,02 is.

De studie van de samenstelling en eigenschappen van grondwater wordt uitgevoerd in alle stadia van exploratie, evenals in het proces van opening en exploitatie van afzettingen.

De studie van de samenstelling van het grondwater streeft de belangrijkste doelen na:

Het achterhalen van hun geschiktheid voor huishoudelijke en drink- en technische watervoorziening;

Beoordeling van de mogelijke schadelijke effecten van water op de betonnen en metalen constructies van mijnen en mijnuitrusting.

De chemische samenstelling van grondwater maakt het ook mogelijk om de kenmerken van de vorming en levering van grondwater, de relatie van aquifers, te beoordelen.

De chemische samenstelling van grondwater wordt bepaald door de hoeveelheid en verhouding van de ionen die erin zitten (watermineralisatie), hardheid, de hoeveelheid en samenstelling van opgeloste en onopgeloste gassen in water, de reactie van water (pH), agressiviteit, enz.

De belangrijkste chemische componenten van grondwater zijn kationen - Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+, anionen - HCO 3 -, Cl -, SO 4 2-, microcomponenten - Fe 2+, Fe 3+, Al 3+ , Mn 2+, Cu 2+, Zn 2+, Br, I, N, gassen - N 2, O 2, CO 2, CH 4, H 2, complexe organische verbindingen - fenolen, bitumen, humus, koolwaterstoffen, organische zuren .

De chemische samenstelling van grondwater wordt uitgedrukt in ionische vorm in mg/l en g/l.

De belangrijkste bronnen van deze componenten zijn gesteenten, atmosferische gassen, oppervlaktewateren en geochemische omstandigheden die zich in het verspreidingsgebied hebben ontwikkeld.

Qua mineralisatie kan grondwater zoet zijn, met mineralisatie tot 1 g/l, licht brak - 1-3 g/l: zout - 3-10 g/l, zeer zout - 10-50 g/l en pekel - meer dan 50 g/l.

Waterhardheid (H) is een eigenschap van water vanwege de aanwezigheid van calcium- en magnesiumzouten erin. De hardheid wordt uitgedrukt in mg. equivalent/l. Er zijn algemene, tijdelijke en permanente stijfheid.

Algemene hardheid wordt geschat door het gehalte aan Ca 2+ en Mg 2+ zouten in de vorm van Ca (HCO 3) 2, Mg (HCO 3) 2, CaSO 4, MgSO 4, CaCl 2, MgCl 2 en wordt berekend door deze ionen op te tellen in mg. equivalent/l.

waarbij de waarden van Ca 2+ en Mg 2+ worden gegeven in mg/l;

20.04 en 12.16 zijn de equivalente massa's van calciumionen en magnesiumionen.

Tijdelijke stijfheid door bicarbonaat en carbonaatzouten van Ca 2+ en Mg 2+: (Ca (HCO 3) 2, Mg (HCO 3) 2, CaCO 3 en MgCO 3).

Tijdelijke hardheid:

, (2.6)

waar de waarde van HCO 3 - wordt genomen in mg / l, is 61.018 de equivalente massa.

Constante hardheid is te wijten aan chloriden, sulfaten en niet-carbonaatzouten van calcium en magnesium. Het wordt gedefinieerd als het verschil tussen de totale en tijdelijke stijfheid:

H-post. = H totaal. – N tijd. (2.7)

De hardheid wordt uitgedrukt in mg. equiv./l Ca 2+ en Mg 2+ in 1 mg. equiv./l hardheid.

Natuurlijk water wordt volgens de hardheidsgraad in vijf groepen verdeeld (mg. Eq. / L): zeer zacht - tot 1,5; zacht - 1.5-3; matig hard - 3.0-6.0; moeilijk - 6.0-9; erg moeilijk - 9.0.

alkaliteit door de aanwezigheid van alkaliën Na + - NaOH, Na 2 CO 3 en NaHCO 3 in water. 1mg. eq./l alkaliteit komt overeen met 40 mg/l NaOH; 53 mg/l NaCO 3 en 84,22 mg/l NaHCO 3 .

actieve reactie water- de zuurgraad of alkaliteit, gekenmerkt door de concentratie van waterstofionen pH ( decimale logaritme concentratie van waterstofionen, genomen met een positief teken): zeer zuur - 5; zuur - 5-7; neutraal - 7; alkalisch - 7-9; sterk alkalisch 9.

Water agressiviteit- het vermogen om beton, gewapend beton en metalen constructies te vernietigen. Maak onderscheid tussen sulfaat-, koolzuur-, magnesiumuitloging en algemene zure vormen van agressie.

Sulfaatagressie wordt bepaald door het verhoogde gehalte aan het SO 4 2- ion. Bij een overmaat aan SO 4 2- ion kristalliseren nieuwe verbindingen uit in beton: gips CaSO 4 wordt gevormd. 2H 2 O met een toename van het volume met 100% en calciumsulfoaluminaat (betonbacil) met een toename van het volume met 2,5 keer, wat leidt tot de vernietiging van beton. Water is agressief voor beton wanneer het gehalte aan SO 4 2- ion hoger is dan 250 mg/l.

Agressiviteit van kooldioxide. Bij blootstelling aan koolzuur lost CaCO 3 - op en wordt uitgevoerd in beton. Bij een overmaat aan CO 2 wordt de overgang van CaCO 3 naar Ca (HCO 3) 2 waargenomen, die gemakkelijk oplost en uit het beton wordt verwijderd.

Een teveel aan CO 2 van 20 mg/l wordt agressieve kooldioxide genoemd.

De agressiviteit van uitloging ontstaat door het oplossen en uitlogen van CaCO 3 -kalk uit beton met een tekort aan het water van het HCO 3 - ion. Water dat minder dan 30 mg/l gebonden kooldioxide bevat en een hardheid tot 1,4 mg/l is agressief.

Magnesiaanse agressiviteit leidt tot de vernietiging van beton met een verhoogd gehalte aan Mg 2+. Afhankelijk van het type cement, omstandigheden en constructie van de constructie, SO 4 2- ion, meer dan 250 mg/l, is de maximaal toelaatbare hoeveelheid Mg 2+ ionen 750-1000 mg/l.

De algemene zuuragressiviteit hangt af van de pH van de waterstofionen. Water is bijtend bij pH 6,5.

2.9 Vorming van de chemische samenstelling van ondergronds en mijnwater

Grondwater staat voortdurend in wisselwerking met atmosferisch water en rotsen. Als gevolg hiervan vindt ontbinding en uitloging plaats. rotsen, in het bijzonder carbonaten, sulfaten, halogeniden. Als koolstofdioxide in water aanwezig is, vindt de ontleding van in water onoplosbare silicaten plaats volgens het volgende schema:

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)

Als gevolg hiervan hopen carbonaten en bicarbonaten van natrium, magnesium en calcium zich op in het water. Hun verspreiding is onderhevig aan de algemene hydrochemische zonaliteit. Verticale hydrochemische zonaliteit wordt bepaald door de geologische omstandigheden voor de vorming van grondwater in verband met de samenstelling, structuur en eigenschappen van gesteenten.

In het verticale gedeelte van de aardkorst worden drie hydrodynamische zones onderscheiden:

a) bovenste - de intensiteit van wateruitwisseling, met een dikte van tientallen tot enkele honderden meters. Hier staat het grondwater onder invloed van moderne exogene factoren. Door samenstelling - koolwaterstofcalcium laag-gemineraliseerd water. Wateruitwisseling wordt berekend in jaren en eeuwen (gemiddeld 330 jaar);

b) medium - langzame wateruitwisseling. De diepte van de zone is variabel (ongeveer 3-4 km). De bewegingssnelheid van het grondwater en de afvoer ervan wordt verminderd. De samenstelling van de wateren van deze zone wordt beïnvloed door seculiere veranderingen in exogene omstandigheden. Wateren zijn natrium, sulfaat-natrium of sulfaat-natrium-calcium. Wateruitwisseling duurt tien- en honderdduizenden jaren;

c) lager - zeer langzame wateruitwisseling. Exogene omstandigheden hebben hier geen effect. Ze zijn meestal beperkt tot de diepe delen van de depressies. Verdeeld op diepten van meer dan 1200 m en meer. Het water is sterk gemineraliseerd, de samenstelling is calcium-natriumchloride en chloride-magnesium-natrium. De vernieuwing van grondwater duurt miljoenen jaren.

Dienovereenkomstig worden hydrodynamische zones toegewezen aan hydrochemische zones. Hydrochemische zone - deel van het artesische bekken, relatief homogeen in hydrochemische structuur;

d) bovenste - zoet water met een zoutgehalte tot 1 g / l met een capaciteit van 0,3-0,6 m;

e) middelmatig, brak en zout water met een zoutgehalte van 1-35 g/l;

f) lager - pekel (meer dan 35 g/l).

De vorming van de chemische samenstelling van grondwater in vaste minerale afzettingen wordt aanzienlijk beïnvloed door oxidatieve en omstandigheden verminderen, die worden gevormd tijdens het mijnbouwproces.

Steenkoolafzettingen worden gekenmerkt door twee soorten natuurlijke omgeving: in de bovenste delen - oxiderend, in de diepte - reducerend.

Wanneer steenkool wordt gedolven, wordt kunstmatig een oxiderende omgeving gecreëerd, waarin grondwater binnenkomt, en wordt het verloop van natuurlijke chemische processen verstoord.

In diepere horizonten zijn wateren verzadigd met stabielere verbindingen (NaCl, Na 2 SO 4), zijn ze inactief en bestand tegen de omgeving.

Terwijl ze langs de bewerkingen bewegen, neemt het gehalte aan Ca 2+ , Mg 2+ en SO 4 - in het water toe, neemt de hardheid en mineralisatie toe. In mindere mate verhoogt het gehalte aan Na+, Cl-, Al 2 O 3, SiO 2, Fe 2 O 3.

Bij een verlaging van de pH verdwijnt soms CO 3 2- en verschijnt HCO 3 -. Het gehalte aan CO 2 en O 2 verschilt per situatie.

De grootste veranderingen ondergaan grondwater dat in de vorm van druppels komt, vooral in de behandelingsprocessen. Zure wateren worden alleen gevormd aan de bovenste horizon, waar grondwater met een laag zoutgehalte en minder alkaliteit binnenkomt. Gewoonlijk vormt zich zuur water in oude verlaten fabrieken.

Zure wateren zijn goede oplosmiddelen, waardoor hun mineralisatie snel toeneemt naarmate ze door de werkingen stromen.

Zone mogelijk onderwijs zuur water bedekt grondwater, waar in hun samenstelling sterke zuren prevaleren boven alkaliën. De ondergrens valt samen met de bovengrens van de methaanzone (circa 150 m diep) en met de bovengrens van de verdeling van natrium. De maximale dikte van de zone van mogelijke vorming van zuur water is 350-400 m.

Mijnwateren zijn agressief, in de bovenste delen hebben ze sulfaat, in de onderste - de agressiviteit van uitloging.

2.10 grondwater regime- een reeks veranderingen in de tijd in het niveau, opvoerhoogte, stroming, chemische en gassamenstelling, temperatuuromstandigheden, grondwatersnelheid.

Veranderingen in het grondwaterregime treden op onder invloed van natuurlijke (klimatologische en structurele) factoren en menselijke activiteiten. Vooral drastische veranderingen hun regimes worden waargenomen in mijngebieden. Drainage van mijnbouwwerken vermindert de druk van het grondwater en voert soms volledige watervoerende lagen af, waardoor het natuurlijke regime van grondwater wordt geschonden. Mijnbouw- of drainagesystemen verhogen de wateruitwisselingscoëfficiënt, resulterende oppervlaktevervormingen dragen bij aan een toename van ondergrondse afvoer; de relatie tussen aquifers en oppervlaktewateren wordt opgemerkt.

Onder sommige omstandigheden kan de hoeveelheid opgepompt mijnwater worden gecompenseerd door de natuurlijke instroom van grondwater, in andere gevallen leidt een intensieve instroom in mijnbouwactiviteiten tot uitputting van de grondwatervoorraden van een mijnenveld of afzetting.

Tijdens de exploitatie van diepe horizonten in de juiste geologische omstandigheden, treedt er gewoonlijk een verandering op in de instroom van mijnwater met diepte, die niet afhankelijk is van hun hulpbronnen.

Voor de omstandigheden van Donbass wordt de hoogste waterdichtheid waargenomen op diepten van 150-200 m, onder 300-500 m neemt de waterinstroom af. Met horizontale bedding en opsluiting van watervoerende lagen tot poreuze rotsen, is de instroom van mijnwater tijdens overstromingsperioden niet groter dan 20-25%. Het glooiende voorkomen van rotsen draagt ​​bij aan een seizoensgebonden toename van het overstromingswater met 50, 100% of meer. Vooral scherpe schommelingen worden waargenomen in de aanwezigheid van karstrotsen met een toename van de instroom tot 300-400%.

Schendingen van het natuurlijke regime van grondwater treden al aan het begin van de bouw van mijnen op, tijdens het afzinken van schachten.

Veel watervoerende lagen van koolstofhoudende afzettingen worden geopend tot een diepte van 500-600 m, en bij het leggen van diepe mijnen - tot 1000-1200 m. gebieden (Krasnoarmeisky) tot 70-100 m 3 / uur. Daarom zijn er geen brede depressies rond de mijnschachten en vallen onbeduidende gebieden in de afwateringszone.

Verdere afvoer van grondwater vindt plaats tijdens ontwikkelingswerkzaamheden, vooral dwarsdoorsneden die verschillende watervoerende lagen openen, maar de instroom is niet hoger dan 10-15 m 3 /uur. Intensieve drainage wordt waargenomen tijdens de opruimingswerken, tijdens het instorten en verzakken van rotsen boven het uitgegraven gebied. Vergezeld van de vorming van scheuren die voorheen geïsoleerde watervoerende lagen verbinden die boven de ontwikkelde naden liggen binnen 30-50 keer de dikte van de steenkoollaag.

In de toekomst worden instortingsscheuren verpletterd en hun waterdoorlatendheid neemt af, de instroom in de lava in dit gebied zal afnemen of volledig stoppen, en het grondwaterpeil wordt hersteld tot het oppervlakteniveau van de algemene mijndepressie. De depressie trechters gevormd boven de stopes zijn tijdelijk, ze migreren over het mijngebied na de beweging van de langswand.

Bij een ondiep voorkomen van een mineraalbed kan de zone van watergeleidende scheuren het aardoppervlak bereiken en zal waterinstroom in de mijn worden gevormd als gevolg van het sijpelen van atmosferische neerslag over het gebied van reinigingswerkzaamheden.

Bij het openen van tektonische storingen is de instroom 300-400 en meer m 3 /uur, soms 1000 m 3 /uur.

Als gevolg van werk mijnbouw aquifers, zijn er geïsoleerde gevallen van falen van grondwateropnames.

2.11 Oorsprong van grondwater.

1) infiltratie grondwater - gevormd als gevolg van infiltratie in doorlatende gesteenten van atmosferische neerslag. Soms stroomt water uit rivieren, meren en zeeën in watervoerende lagen. Infiltratie kan worden beschouwd als de belangrijkste bron van grondwatersuppletie, gebruikelijk in de hogere horizonten met intensieve wateruitwisseling.

2) condensatie Het grondwater. In droge gebieden wordt een belangrijke rol gespeeld bij de vorming van waterhoudende grondlagen door de condensatie van luchtwaterdamp in de poriën en scheuren van rotsen, die optreedt als gevolg van het verschil in de elasticiteit van waterdamp in atmosferische en bodemlucht. Als gevolg van condensatie in woestijnen worden lenzen van zoet water gevormd boven het zoute grondwater.

3) sedimentogeen grondwater - water van mariene oorsprong. Ze vormden zich gelijktijdig met de ophoping van neerslag. In de loop van de daaropvolgende tektonische ontwikkeling veranderen dergelijke wateren tijdens diagenese, tektonische bewegingen en vallen ze in zones met verhoogde drukken en temperaturen. Een grote rol bij de vorming van sedimentogeen water wordt toegewezen aan elisieprocessen (elisio - squeeze). Primaire sedimenten bevatten tot 80-90% water, dat bij verdichting eruit wordt geperst. Het natuurlijke vochtgehalte van rotsen is 8-10%.

4) juveniel (magmatisch) grondwater wordt gevormd uit dampen die vrijkomen uit magma als het afkoelt. Door in gebieden met lagere temperaturen te komen, condenseert magmadamp en gaat het over in een druppelvormige vloeibare toestand, waardoor speciaal type grondwater. Dergelijke wateren hebben een verhoogde temperatuur en bevatten verbindingen en gascomponenten die ongebruikelijk zijn voor oppervlaktecondities in opgeloste toestand. Ze zijn beperkt tot gebieden met moderne vulkanische activiteit. Aan de oppervlakte vermengt dergelijk water zich met normaal grondwater.

5) nieuw leven ingeblazen (d uitdroging) wateren worden gevormd wanneer het wordt geïsoleerd uit minerale massa's die kristallisatiewater bevatten. Een dergelijk proces is mogelijk bij verhoogde temperaturen en drukken.

testvragen

1. Noem de belangrijkste taken en onderdelen van hydrogeologie en technische geologie.

Beschrijf de waterkringloop in de natuur.

Noem de belangrijkste soorten water in rotsen.

Wat zijn de belangrijkste waterfysische eigenschappen van grondwater.

Beschrijf de soorten grondwater volgens de omstandigheden van optreden en hun belangrijkste kenmerken.

Noem de fysische eigenschappen van grondwater.

Wat zijn de belangrijkste parameters die worden bepaald door de chemische samenstelling van grondwater.

Formuleer het begrip grondwaterregime. Hoe verandert het regime van mijnwateren?

Beschrijf de soorten grondwater naar herkomst.

Thermische bronnen of hete wateren van de aarde- dit is een andere geweldig cadeau natuur voor de mens. Thermische bronnen zijn een onmisbaar element wereldwijd ecosysteem onze planeet.

Definieer kort wat is Thermische bronnen .

Thermische bronnen

Thermale bronnen zijn ondergrondse watertemperaturen boven de 20°C. Merk op dat het meer "wetenschappelijk" is om te zeggen: geothermische bronnen, aangezien in deze versie het voorvoegsel "geo" de bron van waterverwarming aangeeft.

Ecologisch encyclopedisch woordenboek

Warmwaterbronnen - bronnen van thermaal water met een temperatuur tot 95-98 ° C. Voornamelijk gedistribueerd in bergachtige gebieden; zijn extreme natuurlijke omstandigheden voor de verspreiding van het leven op aarde; ze worden bewoond door een specifieke groep thermofiele bacteriën.

Ecologisch encyclopedisch woordenboek. - Chisinau: hoofdeditie van de Moldavische Sovjet-encyclopedie. I.I. Opa. 1989

Technisch vertalershandboek

Thermische bronnen
Bronnen met een temperatuur die beduidend hoger is dan de gemiddelde jaarlijkse luchttemperatuur nabij de bron.

Handboek van de technische vertaler. - Intentie. 2009 - 2013

Classificatie van thermische bronnen

Classificatie Thermische bronnen afhankelijk van de temperatuur van hun water:

• Thermische bronnen met warm water - bronnen waarvan de watertemperatuur hoger is dan 20 ° C;
• Thermische bronnen met warm water— bronnen met een watertemperatuur van 37-50°С;
• Thermische bronnen, die chen heet water- bronnen met een watertemperatuur van meer dan 50-100°C.

Classificatie Thermische bronnen afhankelijk van de minerale samenstelling van het water:

Minerale samenstelling thermaal water verschilt van de samenstelling van mineralen. Dit komt door hun diepere penetratie, vergeleken met mineraalwater, in de dikte van de aardkorst. Op basis van de geneeskrachtige eigenschappen worden thermale bronnen als volgt geclassificeerd:

• Thermische bronnen met hypertone wateren - deze wateren zijn rijk aan zouten en hebben een tonisch effect;
• Thermische bronnen met hypotone wateren - vallen op door het lage zoutgehalte;
• Thermische bronnen met isotone wateren - rustgevende wateren.

Wat verwarmt het water? Thermische bronnen aan deze temperaturen? Het antwoord, voor de meesten zal het duidelijk zijn - het is geothermische warmte onze planeet, namelijk haar aardse mantel.

Verwarmingsmechanisme voor thermaal water

verwarmingsmechanisme: thermaal water gebeurt volgens twee algoritmen:

1. Verwarming vindt plaats op plaatsen vulkanische activiteit, vanwege het "contact" van water met stollingsgesteenten gevormd als gevolg van de kristallisatie van vulkanisch magma;
2. Verwarming vindt plaats door de circulatie van water, dat meer dan een kilometer in de dikte van de aardkorst zakt, "de aardwarmte van de aardmantel absorbeert", en vervolgens, in overeenstemming met de wetten van convectie, naar boven stijgt.

Zoals de resultaten van studies hebben aangetoond, stijgt de temperatuur bij onderdompeling in de diepten van de aardkorst met een snelheid van 30 graden / km (exclusief gebieden met vulkanische activiteit en de oceaanbodem).

Soorten thermische bronnen

In het geval van waterverwarming volgens de eerste van de bovenstaande principes, kan water onder druk uit de ingewanden van de aarde ontsnappen, waardoor een van de soorten fonteinen wordt gevormd:

• Geisers - fontein heet water;
• Fumarolen - een fontein van stoom;
• Modderfontein - water met klei en modder.

Deze fonteinen trekken veel toeristen en andere liefhebbers van de natuurlijke schoonheden van de natuur aan.

Gebruik van thermaal water

lang geleden heet water werden door de mens in twee richtingen gebruikt - als warmtebron en voor medicinale doeleinden:

• Verwarming van huizen - bijvoorbeeld, zelfs vandaag de dag wordt de hoofdstad van IJsland, Reykjavik, verwarmd dankzij de energie van ondergrondse heet water;
• In balneologie - Romeinse baden zijn bij iedereen bekend ...;
• Om elektriciteit op te wekken;
• Een van de meest bekende en populaire kwaliteiten thermaal water zijn hun geneeskrachtige eigenschappen. Water dat door de aardkorst circuleert geothermische bronnen, lossen in zichzelf een enorme hoeveelheid mineralen op, waardoor ze verbazingwekkende helende helende eigenschappen hebben.

Pro genezende eigenschappen Thermische wateren zijn al lang bekend bij de mens. Er zijn veel wereldberoemde thermale baden geopend op basis van thermale bronnen. Als we het over Europa hebben, zijn de meest populaire resorts in Frankrijk, Italië, Oostenrijk, Tsjechië en Hongarije.

Tegelijkertijd mag men er niet één vergeten belangrijk punt. Ondanks het feit dat het water van thermale bronnen erg heet kan zijn, leven in sommige van hen bacteriën die gevaarlijk zijn voor de menselijke gezondheid. Daarom is het verplicht om elke geothermische bron te controleren op "zuiverheid".

En tot slot merken we op dat thermale bronnen, of hete wateren van de aarde, een vitale en noodzakelijke hulpbron zijn voor hele regio's van onze planeet en vele soorten levende wezens.

PUBLICATIEDATUM: 24 aug. 2014 13:05

Het landelijk economisch gebruik van gemineraliseerd (zout) grondwater wordt steeds belangrijker. Naast hun brede gebruik voor watervoorziening (voornamelijk voor industrieel en technisch, voor huishoudelijk gebruik en drinken na ontzilting en waterbehandeling) en irrigatie, worden ze gebruikt in balneologie, de chemische industrie en thermische energietechniek. In de laatste drie gevallen moet gemineraliseerd grondwater (meestal met een mineralisatie van meer dan 1 g/l) voldoen aan de eisen voor mineraal, industrieel en thermaal grondwater (1, 3-5, 7-12).

Mineraal (medicinaal) water omvat natuurlijk water dat een therapeutisch effect heeft op het menselijk lichaam, hetzij door een verhoogd gehalte aan nuttige, biologisch actieve componenten van de ion-zout- of gassamenstelling, hetzij door de algemene ion-zoutsamenstelling van water (1 , 3, 7). Mineraalwateren zijn zeer divers in termen van ontstaan, mineralisatie (van verse tot sterk geconcentreerde pekel), chemische samenstelling (microcomponenten, gassen, ionische samenstelling), temperatuur (van koud tot hoog-thermisch), maar hun belangrijkste en gemeenschappelijke indicator is het vermogen om een ​​therapeutisch effect op het menselijk lichaam te hebben.

Industriewateren omvatten grondwater dat nuttige componenten of hun verbindingen in oplossing bevat ( zout, jodium, broom, boor, lithium, kalium, strontium, barium, wolfraam, enz.) in concentraties van industrieel belang. Ondergronds industrieel water kan fysiologisch actieve componenten bevatten, een verhoogde temperatuur (tot hoog-thermisch) en mineralisatie hebben (meestal zoute wateren en pekelwateren), een verschillende oorsprong hebben (sedimentair, infiltratie- en ander water) en gekenmerkt worden door een brede regionale verdeling.

Ondergrondse wateren met een temperatuur die hoger is dan de temperatuur van de "neutrale laag" worden geclassificeerd als thermisch. In de praktijk worden wateren met temperaturen boven 20-37°C als thermisch beschouwd (4, 6-9, 12). Afhankelijk van de geothermische en geologisch-hydrogeologische omstandigheden, evenals de geochemische vormingsomstandigheden, kan thermaal water verhoogde concentraties van industrieel waardevolle elementen en hun verbindingen bevatten en een actief fysiologisch effect hebben op het menselijk lichaam, d.w.z. voldoen aan de vereisten voor mineraalwater . Daarom is het vaak mogelijk en nuttig om thermaal water te gebruiken voor balneologie, industriële extractie van nuttige componenten, verwarming en thermische energietechniek. Uiteraard moet bij de beoordeling van de vooruitzichten voor het praktische gebruik van thermaal grondwater niet alleen rekening worden gehouden met hun temperatuur (thermisch energiepotentieel), maar ook met de chemische en gassamenstelling, de omstandigheden voor de industriële winning van nuttige microcomponenten, de behoeften van het gebied aan grondwater van verschillende typen (mineraal, industrieel, thermisch), de volgorde en technologieën voor het gebruik van thermaal water en andere factoren.

De behoeften van een zich intensief ontwikkelende nationale economie en de taken om de gestage groei van het welzijn van de mensen te verzekeren, bepalen de behoefte aan een bredere setting van prospectie- en exploratiewerkzaamheden aan minerale, industriële en thermische ondergrondse wateren.

De methodologie van hun hydrogeologische studies hangt af van elk specifiek gebied van de kenmerken van de natuurlijke omstandigheden voor de vorming en distributie van de beschouwde soorten grondwater, de mate van kennis en complexiteit van hydrogeologische en hydrogeochemische omstandigheden, de specifieke kenmerken en schaal van grondwatergebruik, en andere factoren. Zelfs een eenvoudige analyse van de bovenstaande definities van mineraal, industrieel en thermaal water geeft echter een zekere algemeenheid aan van de voorwaarden voor hun vorming, voorkomen en distributie. Dit geeft aanleiding om een ​​uniform schema voor hun studie te schetsen en te karakteriseren algemene problemen methoden van hun hydrogeologisch onderzoek.

§ 1. Enkele algemene vragen over prospectie en exploratie van afzettingen van minerale, industriële en thermische ondergrondse wateren

Mineraal, industrieel en thermaal water wordt op grote schaal verspreid op het grondgebied van de USSR. In tegenstelling tot zoet grondwater, zijn ze in de regel geopend in diepere structurele horizonten, hebben ze een verhoogde mineralisatie, een specifieke microcomponent en gassamenstelling, worden ze gekenmerkt door een onbeduidende afhankelijkheid van hun regime van klimatologische factoren, vaak complexe hydrogeochemische kenmerken, manifestaties van een elastische regime tijdens bedrijf en andere onderscheidende kenmerken die de specifieke kenmerken van hun hydrogeologische studies bepalen. Met name minerale, industriële en thermische ondergrondse wateren met een aanzienlijke mineralisatie hebben een brede regionale verspreiding binnen de diepe delen van de artesische bekkens van platforms, uitlopers en bergachtige gebieden. Mineraal, thermisch en minder algemeen industrieel water dat in sommige opzichten specifiek is, wordt aangetroffen in gebieden met individuele kristallijne massieven en gebieden met moderne vulkanische activiteit. Binnen de grenzen van deze gebieden worden, volgens de gemeenschappelijkheid van geologisch-structurele, hydrogeologische, hydrogeochemische, geothermische en andere omstandigheden, karakteristieke provincies, regio's, districten en afzettingen van minerale, industriële en thermische ondergrondse wateren onderscheiden. In overeenstemming met de eerder gegeven definitie (zie Hoofdstuk I, § 1), omvatten afzettingen ruimtelijk gevormde ophopingen van grondwater, waarvan de kwaliteit en kwantiteit zorgen voor een economisch levensvatbaar gebruik in de nationale economie (in de balneologie, voor de industriële winning van nuttige componenten , in thermische energietechniek, hun complexe gebruik), De economische haalbaarheid van het gebruik van mineraal, industrieel en thermaal grondwater op elk specifiek gebied moet worden vastgesteld en bewezen door technische en economische berekeningen die worden uitgevoerd tijdens het ontwerpen van exploratiewerkzaamheden, het bestuderen van de afzetting en het beoordelen zijn operationele reserves. De indicatoren die de economische haalbaarheid bepalen om een ​​bepaalde grondwaterlaag te exploiteren en op basis waarvan een beoordeling van de operationele reserves wordt gegeven, worden standaard genoemd. Voorwaardelijke indicatoren zijn eisen aan de kwaliteit van grondwater en de voorwaarden voor hun werking, waaronder het mogelijk is om ze economisch te gebruiken met een wateronttrekking die even groot is als de vastgestelde operationele reserves. Meestal houden de voorwaarden rekening met de vereisten voor de algemene chemische samenstelling van het grondwater, het gehalte aan afzonderlijke componenten en gassen (biologisch actief, industrieel waardevol, schadelijk, enz.). ), temperatuur, bedrijfsomstandigheden van de put (minimaal debiet, maximaal debiet, afvoercondities) Afvalwater, levensduur van putten, enz.), de diepte van productieve horizonten, enz.

De gebieden van afzettingen waarbinnen het economisch haalbaar is om grondwater te gebruiken voor balneologie, industrie of thermische energietechniek, worden operationeel genoemd. Ze worden geïdentificeerd en bestudeerd tijdens speciale prospectie- en exploratiewerkzaamheden, die worden uitgevoerd in volledige overeenstemming met de algemene principes van hydrogeologisch onderzoek (zie details in Hoofdstuk I, § 3).

Onderzoekswerk is een van de belangrijkste elementen in de rationele ontwikkeling van gemineraliseerd grondwater (1, 5, 10). Hun belangrijkste doel is het identificeren van afzettingen van mineraal, industrieel of thermaal ondergronds water, het bestuderen van geologische en hydrogeologische, hydrogeochemische en geothermische omstandigheden, en het beoordelen van de kwaliteit, kwantiteit en voorwaarden voor een rationeel economisch gebruik van hun operationele reserves.

In overeenstemming met de algemene principes van prospectie- en exploratiewerkzaamheden en de huidige regelgeving, worden hydrogeologische studies van de genoemde soorten grondwater opeenvolgend uitgevoerd in overeenstemming met de vastgestelde fasering van de werkzaamheden; prospectie, voorbereidende verkenning, gedetailleerde verkenning en operationele verkenning (1,2, 5-10). Afhankelijk van de specifieke omstandigheden van de betreffende afzettingen, de mate van exploratie en complexiteit, de omvang van het waterverbruik en andere factoren, is het in sommige gevallen mogelijk om afzonderlijke fasen te combineren (met goede kennis van de afzetting en een kleine behoefte aan water), in andere is er een grote vraag naar water, moeilijke natuurlijke omstandigheden, zwakke verkenning van het gebied) kan het nodig zijn om aanvullende stadia (substadia) te identificeren binnen de afzonderlijke vastgestelde stadia van hydrogeologisch onderzoek. Dus bij het verkennen van thermaal water en het ontwerpen van hun industriële ontwikkeling met een klein aantal productieputten, lijkt het, vanwege de zeer hoge kosten van het bouwen van exploratieputten, gerechtvaardigd en opportuun om voorlopige exploratie te combineren met gedetailleerde exploratie- en boorexploratie- en productieputten (met hun latere overdracht naar de categorie van productieputten). Bij de opsporing van industrieel grondwater wordt onderzoek vaak uitgevoerd in twee fasen (substages). In de eerste fase worden, op basis van de materialen van eerdere studies, verspreidingsgebieden van industriewateren die veelbelovend zijn voor prospectie en exploratie, geïdentificeerd en worden locaties voor exploratieputten geschetst. In de tweede fase van de verkenningsfase worden de geïdentificeerde gebieden (deposities) bestudeerd door het boren en testen van verkenningsputten. Het doel van de studie is de selectie van productieve horizonten en gebieden van afzettingen die veelbelovend zijn voor exploratie (5.8).

Het zoeken naar mineraal, industrieel en thermaal grondwater in elk gebied moet worden gekoppeld aan de vooruitzichten voor economische ontwikkeling, de behoefte aan een bepaald type grondwater en de doelmatigheid van het gebruik ervan in een bepaald gebied.

De algemene taken van de verkenningsfase omvatten: het identificeren van de belangrijkste distributiepatronen van gemineraliseerde wateren, het identificeren van bepaalde soorten afzettingen of gebieden die veelbelovend zijn voor de opening van mineraal (industrieel of thermisch) grondwater, en, indien nodig, het bestuderen van deze afzettingen en gebieden die gebruik maken van boren en het testen van exploratieputten, en soms het uitvoeren van speciale onderzoeken (hydrogeologisch, hydrochemisch, gas, thermometrische en andere soorten onderzoeken).

Een van de belangrijkste en verplichte soorten onderzoek in de zoekfase is de verzameling, analyse en doelgerichte grondige generalisatie van alle hydrogeologische materialen die in het onderzoeksgebied zijn verzameld (met name materialen van diepe referentie en olieboringen en materialen van de meerdelige editie "Hydrogeology van de USSR"), het samenstellen van de nodige kaarten, diagrammen, secties, profielen, enz. Aangezien het boren van exploratieputten tot diepe horizonten duur is (de kosten van een put met een diepte van 1,5-2,5 km zijn 100-200 duizend roebel of meer ), is het raadzaam om eerder geboorde putten te gebruiken voor onderzoek (exploratieputten olie en gas, referentie, enz.).

Als resultaat van exploratiewerkzaamheden moeten productieve horizonten en gebieden die veelbelovend zijn voor exploratie worden geïdentificeerd, moeten bij benadering standaardindicatoren worden ontwikkeld en moet een geschatte beoordeling van de operationele reserves binnen de geselecteerde gebieden worden gegeven (meestal in de categorieën C 1 + C 2) , moet de economische haalbaarheid van exploratie worden onderbouwd en prioritaire doelen worden gesteld.

In het proces van voorlopige verkenning worden de geologische en hydrogeologische omstandigheden van de locaties die zijn geïdentificeerd als resultaat van het zoeken (er kunnen er een of meer zijn) bestudeerd om gegevens te verkrijgen voor hun vergelijkende beoordeling en onderbouwing van het object voor gedetailleerde verkenning. Met behulp van boren en uitgebreide testen van exploratieputten die zich over het gebied van het studiegebied (gebieden) bevinden, de filtratie-eigenschappen van productieve horizonten, de waterfysische kenmerken van rotsen en water, de chemische, gas- en microcomponentsamenstelling van grondwater, geothermische condities en andere indicatoren die nodig zijn voor het opstellen van randvoorwaarden en een voorlopige schatting van de exploitatiereserves (meestal in de categorieën B en Ci).

Bij onvoldoende regionale kennis, om de hydrogeologische omstandigheden in de zone van de vermeende invloed van de wateropname (parameters, randvoorwaarden, etc.) te verduidelijken, is het raadzaam om buiten het onderzochte productiegebied aparte exploratieputten aan te leggen (en, indien gebruik hiervoor eventueel eerder geboorde putten). Aangezien de kosten van diep boren hoog zijn, moeten exploratieputten in de voorbereidende exploratiefase worden geboord met een kleine diameter en later worden gebruikt als observatie- en bewakingsputten. Om de industriële en balneologische waarde en kenmerken van het verdere gebruik van grondwater in het proces van voorlopige exploratie te beoordelen, moet een speciaal technologisch (voor industriewateren) en laboratoriumonderzoek (voor alle soorten wateren) worden uitgevoerd.

Op basis van de resultaten van de voorlopige verkenning wordt een haalbaarheidsrapport (TED) opgesteld, waarin de opportuniteit van het opzetten van gedetailleerde verkenningswerkzaamheden op een bepaalde locatie wordt onderbouwd. TED is niet alleen verplicht bij het bestuderen van mineraalwater.

Het rapport belicht de geologische structuur, hydrogeologische, hydrogeochemische en geothermische omstandigheden van de onderzochte gebieden, de resultaten van de beoordeling van operationele grondwaterreserves en de belangrijkste technische en economische indicatoren die de haalbaarheid en effectiviteit van hun nationaal economisch gebruik onderbouwen.

Er wordt een gedetailleerde verkenning van een productielocatie uitgevoerd om de geologisch-hydrogeologische, hydrogeochemische en geothermische omstandigheden in meer detail te bestuderen en om redelijkerwijs de exploiteerbare grondwaterreserves van productieve horizonten te berekenen per categorie die de toewijzing van kapitaalinvesteringen voor het ontwerp van hun exploitatie (meestal per categorie A + B + Ci). De exploitatiereserves worden geschat volgens algemeen aanvaarde methoden (hydrodynamisch, hydraulisch, modellering en gecombineerd op basis van de door de GKZ goedgekeurde voorwaardelijke eisen) (1, 2, 5, 6, 8-10).

Gedetailleerde exploratie en evaluatie van operationele reserves worden uitgevoerd in relatie tot het meest rationele schema voor de locatie van productieputten in de omstandigheden van het onderzochte veld. Rekening houdend met deze bepaling, evenals om economische redenen, worden exploratie- en productieputten gelegd in het proces van gedetailleerde exploratie, waarvan het ontwerp moet voldoen aan de voorwaarden voor hun latere exploitatie. In de gedetailleerde fase is clusterpompen verplicht (en in moeilijke natuurlijke omstandigheden, pilootpompen op lange termijn). Speciale observatieputten worden alleen aangelegd wanneer productieve horizonten voorkomen op een diepte van maximaal 500 m; in andere omstandigheden worden exploratie- en exploratieputten gebruikt als observatiepunten. Indien nodig worden ze geconcentreerd in de gebieden met experimentele struiken vanwege hun gedeeltelijke afvoer in gebieden met eenvoudiger natuurlijke omstandigheden.

In overeenstemming met het beoogde doel worden tijdens het proces van prospectie en exploratie gewoonlijk putten van de volgende categorieën gelegd in diep mineraal (gemineraliseerde) wateren: exploratie, exploratie (experimenteel en observationeel), exploratie en productie en productie. Aangezien putten bij diepe boringen de meest betrouwbare en vaak de enige bron van informatie zijn over het te onderzoeken doel, moet elk ervan zorgvuldig worden gedocumenteerd en onderzocht tijdens het boren (selectie en studie van de kern, boorgruis, modder, het gebruik van formatietesters) en naar behoren getest na constructies (speciale geofysische, hydrogeologische, thermometrische en andere studies).

Bij hydrogeologische en andere soorten testen van diepe putten, mineraal, industrieel en thermaal grondwater moet rekening worden gehouden met hun specifieke kenmerken vanwege de chemische samenstelling en fysische eigenschappen van grondwater (het effect van opgelost gas, dichtheid en viscositeit van de vloeistof, veranderingen in temperatuur), ontwerpkenmerken van putten (drukverlies om weerstand te overwinnen wanneer water langs de boorput beweegt) en andere factoren.

Hydrogeologische testen van putten worden uitgevoerd door lozingen (met zelflozend grondwater) of pompen (meestal door luchtbrug, minder vaak door artesische of staafpompen). Het schema van apparatuur en het testen van putten die water leveren door zelflekkage wordt getoond in Fig. 57. In deze test worden buizen gebruikt om boorputgereedschappen te laten lopen en worden ze gebruikt als een piëzometer voor niveauwaarnemingen. Hun schoen wordt meestal geïnstalleerd op een diepte die het vrijkomen van vrij gas uitsluit. Het schema van uitrusting en testen van putten met een waterniveau onder de mond met een luchtbrug wordt getoond in Fig. 58.

In de praktijk worden enkelrijige en dubbelrijige luchtbrugschema's gebruikt. Volgens de voorwaarden voor het meten van het dynamische niveau is een schema met twee rijen meer geschikt. Voorafgaand aan het testen worden reservoirdruk (statisch niveau), watertemperatuur in het reservoir en bij de putmond gemeten, tijdens het testen - stroomsnelheid, dynamisch niveau (bodemgatdruk), putmondtemperatuur, gasfactor. Er worden water- en gasmonsters genomen en geanalyseerd.

De nauwkeurigheid van metingen van statische en dynamische waterstanden wordt beïnvloed door opgelost gas, veranderingen in watertemperatuur, weerstand tegen de beweging van water in leidingen. De invloed van de GOR kan worden geëlimineerd door niveaus te meten in piëzometers die zijn verlaagd tot onder de zone van vrijgasafgifte, of door dieptemeters. Anders zal het gemeten waterpeil in de put afwijken van het werkelijke niveau door de waarde ΔS r bepaald door de formule van E. E. Kerkis:

v 0 - gasfactor, m 3 /m 3; R o, P 1 en R r - de waarde van atmosferische druk, putmond en verzadiging, Pa; - temperatuurcoëfficiënt, gelijk aan τ= 1+t/273 (waarbij t de temperatuur van het gasmengsel is, 0 С); ρ is de dichtheid van water, kg / m 3; g- versnelling vrije val, m/s 2 .

Figuur 57. Schema van uitrusting en testen van putten die water leveren

zelflozend: 1 - smeerpatroon; 2 - manometers; 3 - Kerstboom; 4 - ladder-gasafscheider; 5 - gasdebietmeter; 6-dimensionale capaciteit; 7 - klep; 8 - buizen; 9 - watervoerende laag

Rijst. 58. Schema van uitrusting en testen van putten met een waterniveau onder de mond

Bij het pompen van thermaal water uit een put, wordt een verlenging van de waterkolom daarin waargenomen als gevolg van een temperatuurstijging; bij inactiviteit wordt de "krimp" van de kolom als gevolg van de afkoeling waargenomen. De waarde van de temperatuurcorrectie Δ St ° bij bekende waarden van de watertemperatuur aan de monding voor het uitpompen t p ° en bij de uitstroom t p ° Kan worden bepaald met formule (5):

, (XI.1)

waar H 0 - waterkolom in de put, m; ρ(t 0 °) en ρ(t π °) zijn de dichtheid van water bij temperaturen t 0 ° en t π °. Bij grote putdiepten (≈2000 m en meer) kan de temperatuurcorrectie 10-20 m bedragen.

Bij het bepalen van de niveaudaling tijdens het pompen uit diepe putten, moet ook rekening worden gehouden met het drukverlies ΔS n om de weerstand tegen de beweging van water in de boorput te overwinnen, bepaald door de formule (IV.35).

Rekening houdend met de aard van de invloed van de beschouwde factoren, wordt de toelaatbare waarde van de daling van het niveau S d waarmee rekening wordt gehouden bij de beoordeling van de operationele reserves van mineraal, industrieel en thermaal grondwater bepaald door de formule

(XI.3)

waarbij h d de toelaatbare diepte van het dynamische niveau vanaf de putmond is (bepaald door de capaciteiten van de waterhefapparatuur); P en - overdruk grondwater boven de putmond; ΔS r , ΔS t ° en ΔS n zijn correcties die rekening houden met de invloed van de gasfactor, temperatuur en hydraulische drukverliezen en worden respectievelijk bepaald door formules (XI.1), (XI.2) en (IV.35) .

Exploitatie-exploratie wordt uitgevoerd op geëxploiteerde of voor exploitatie voorbereide locaties en afzettingen. Het is gericht op hydrogeologische onderbouwing van de toename van operationele reserves en hun overdracht naar hogere categorieën in termen van kennisgraad, aanpassing van de omstandigheden en werking van waterinlaatvoorzieningen, implementatie van voorspellingen bij verandering van werkingsmodus, enz. Tijdens het proces van operationele exploratie worden systematische observaties gedaan van het regime van ondergrondse wateren onder hun bedrijfsomstandigheden. Indien het nodig is om de groei van operationele reserves te verzekeren, zijn exploratiewerkzaamheden mogelijk in gebieden grenzend aan het operationele gebied (indien dit volgens geologische en hydrogeologische indicatoren noodzakelijk is).

Dit zijn algemene bepalingen en principes van hydrogeologische studies van afzettingen van minerale, industriële en thermische ondergrondse wateren. De kenmerken van hun implementatie op elke specifieke locatie worden bepaald afhankelijk van de geologisch-structurele, hydrogeologische, hydrogeochemische omstandigheden van de bestudeerde afzettingen, de mate van hun kennis, de gegeven vraag naar water en andere factoren, waarvan de overweging zorgt voor gerichte, wetenschappelijk onderbouwde en effectieve prospectie en exploratie en rationele economische ontwikkeling van grondwaterafzettingen (1, 2, 5-10).

§ 2. Enkele kenmerken van hydrogeologische studies van mineraal, industrieel en thermaal grondwater

Mineraalwater. Om natuurlijk water als mineraalwater te classificeren, worden momenteel de normen gebruikt die zijn opgesteld door het Centraal Instituut voor Balneologie en Fysiotherapie en bepalen de ondergrenzen voor het gehalte aan individuele componenten van water (in mg / l): mineralisatie - 2000, gratis kooldioxide - 500, totaal waterstofsulfide -10, ijzer - 20, elementair arseen - 0,7, broom - 25, jodium - 5, lithium - 5, kiezelzuur - 50, boorzuur - 50, fluor - 2, strontium-10, barium - 5 , radium - 10 -8, radon (in Mach-eenheden; 1 Mach ≈13,5 10 3 m -3 s -1 \u003d 13,5 l -1 s -1) - 14.

Om mineraalwater toe te wijzen aan een of ander type mineralisatie, het gehalte aan biologisch actieve componenten, gassen en andere indicatoren, worden de evaluatiecriteria gebruikt die zijn gereguleerd door GOST 13273-73 (1, 3, 8). Hieronder zijn de maximaal toelaatbare concentraties (MPC) van enkele componenten vastgesteld voor mineraalwater (in mg/l): ammonium (NH 4) + - 2.0, nitrieten (NO 2) - -2,0, nitraten (NO 3) - -50,0, vanadium -0,4, arseen - 3,0, kwik - 0,02, lood - 0,3, selenium - 0,05, fluor - 8, chroom -0,5, fenolen - 0,001, radium -5 10 -7, uranium - 0,5. Het aantal kolonies micro-organismen in 1 ml water mag niet groter zijn dan 100, als de index 3 is. De gespecificeerde normen en waarden van MPC. moet in aanmerking worden genomen bij het karakteriseren van de kwaliteit van mineraalwater en bij de geologische en industriële beoordeling van hun afzettingen.

Het mineraalwater van de USSR wordt vertegenwoordigd door al hun hoofdtypen: koolzuur, waterstofsulfide, koolwaterstofsulfide, radon, jodium, broom, ijzerhoudend, arseen, zuur, licht gemineraliseerd, thermisch, evenals niet-specifiek en pekelmineraal wateren. Ze zijn wijd verspreid in artesische bekkens van verschillende ordes, spleetwatersystemen, tektonische zones en breuken, massieven van stollingsgesteenten en metamorfe gesteenten. Mineraalwaterafzettingen worden geclassificeerd volgens verschillende criteria (naar type mineraalwater, naar de omstandigheden van hun vorming en andere indicatoren) (1, 3, 7, 8).

Voor exploratie is de typering van afzettingen volgens hun geologisch-structurele en hydrogeologische omstandigheden van bijzonder belang. Op basis van deze kenmerken worden 6 karakteristieke soorten mineraalwaterafzettingen onderscheiden: 1) reservoirafzettingen van artesische bekkens op platformen, 2) reservoirafzettingen van artesische bekkens uitlopers en tussen de bergen en artesische hellingen, 3) afzettingen van artesische bekkens en hellingen geassocieerd met zones van lozing van diep mineraalwater in bovenliggende watervoerende lagen ("hydro-injectie" type), 4) afzettingen van spleetaderige waterdruksystemen, 5) afzettingen beperkt tot zones van afvoer van drukstromen in het grondwaterbassin ("hydro-injectie" ” type), 6) afzettingen van mineraalwater (1,2) .

De afzettingen van de eerste twee typen worden gekenmerkt door relatief eenvoudige hydrogeologische en hydrogeochemische omstandigheden, een aanzienlijk overschot en natuurlijke reserves. Identificatie van prospectieve gebieden voor exploratie is mogelijk op basis van de analyse van regionale hydrogeologische materialen; exploratie door boren en testen van enkele putten (zelden clusters) wordt aanbevolen. Schatting van operationele reserves is handig door hydrodynamische en hydraulische (met significante tektonische verstoring van rotsen en gasverzadiging van water) methoden.

Afzettingen van andere typen, en vooral die van de derde, vijfde en zesde, onderscheiden zich door veel complexere hydrogeologische en hydrogeochemische omstandigheden. Ze worden gekenmerkt door beperkte ontwikkelingsgebieden van mineraalwater (zoals koepels), variabiliteit van grenzen, reserves en chemische samenstelling in de tijd en tijdens het pompen, en beperkte operationele reserves. Om gebieden voor verkenning toe te wijzen naast: Uitgebreide analyse regionale materialen vereisen vaak verkennend geofysisch, thermometrische en andere soorten onderzoek, het boren van exploratie- en prospectieputten en hun massale diepe tests, speciaal onderzoekswerk. Dergelijke afzettingen worden verkend door het boren van putten langs exploratielocaties en speciale gebiedsonderzoeken. Vanwege de aanzienlijke instabiliteit van de chemische samenstelling en de afhankelijkheid van operationele reserves van de geologische, tektonische en geothermische omstandigheden voor de instroom van de minerale component en de vorming van de koepel van mineraalwater, wordt hun beoordeling voornamelijk uitgevoerd door de hydraulische methode , is het gebruik van de modelleringsmethode veelbelovend.

De problemen van de methodologie voor hydrogeologische studies van de geïdentificeerde soorten mineraalwaterafzettingen worden in detail besproken in een speciale methodische literatuur(1, 2, 8). Het werk van G.S. Vartanyan (2) belicht vooral de methodologie voor prospectie en exploratie van mineraalwaterafzettingen in spleetmassieven met hun gedetailleerde typering en analyse van de kenmerken van het bestuderen van elk van de geïdentificeerde soorten afzettingen.

industrieel water. Als criteria voor het classificeren van gemineraliseerd natuurlijk water als industrieel, worden enkele voorwaardelijke standaardindicatoren gebruikt die de minimumconcentraties van nuttige microcomponenten en de maximaal toelaatbare schadelijke componenten bepalen die de technologie van industriële ontwikkeling van ondergronds gemineraliseerd water bemoeilijken.

Momenteel zijn dergelijke indicatoren alleen vastgesteld voor sommige soorten industrieel water: jodium (jodium ten minste 18 mg / l), broom (broom ten minste 250 mg / l), jodium-broom (jodium ten minste 10, broom ten minste 200 mg / l) l), jood-boor (jodium niet minder dan 10, boor niet minder dan 500 mg/l). Het gehalte aan nafteenzuren in water mag niet hoger zijn dan 600 mg / l, olie - 40 mg / l, halogeenabsorptie mag niet hoger zijn dan 80 mg / l, alkaliteit van water - niet meer dan 10-90 mol / l.

Relevant onderzoek wordt uitgevoerd om de voorwaarden te bestuderen voor het winnen van enkele andere industrieel waardevolle componenten uit grondwater: boor, lithium, strontium, kalium, magnesium, cesium, rubidium, germanium, enz.

Bovenstaande indicatoren houden geen rekening met de bedrijfsomstandigheden van industriële wateren, de methode voor het extraheren van microcomponenten, de voorwaarden voor de lozing van afvalwater en andere factoren die de economische haalbaarheid van de industriële extractie van microcomponenten bepalen. Het gebruik ervan is alleen aan te raden voor algemene voorlopige schattingen van de mogelijkheid van industriële ontwikkeling van grondwater. Tegelijkertijd wordt voorwaardelijk aangenomen dat op een putdiepte van 1-2 km en de grenspositie van het dynamische niveau op een diepte van 300-800 m het debiet van individuele putten minimaal 300-1000 m moet zijn 3 dagen. Werkelijke indicatoren die de voorwaarden bepalen voor het juiste gebruik van industrieel water van een bepaalde afzetting voor de winning van industriële componenten, worden vastgesteld tijdens prospectie- en exploratiewerkzaamheden op basis van technische en economische varianten van verschillende berekeningen. Dit zijn de zogenaamde standaardindicatoren, die de basis vormen voor de geologische en industriële beoordeling van industriële watervoorraden.

Ondergrondse industriële wateren trekken steeds meer de aandacht van wetenschappers als een bron van minerale hulpbronnen en energiebronnen. Het is bekend dat naast de belangrijkste zouten - natrium-, kalium-, magnesium- en calciumchloriden - gemineraliseerd ondergronds water en pekel een enorm complex van metallische en niet-metalen microcomponenten (inclusief zeldzame en chemische sporenelementen) bevatten, waarvan de complexe extractie kunnen deze wateren uitsluitend waardevolle grondstoffen maken voor de chemische en energie-industrie en de economische efficiëntie van hun industrieel gebruik aanzienlijk verhogen.

In de Sovjet-Unie wordt industrieel water vooral gebruikt voor de winning van jodium en broom. Er wordt een technologie ontwikkeld voor de industriële winning uit grondwater en enkele andere microcomponenten (lithium, strontium, kalium, magnesium, cesium, rubidium, enz.). In de VS worden naast jodium en broom ook lithium, wolfraam en zouten (CaCl 2 , MgS 4 , Mg (OH) 2 , KCl en MgCl 2) uit grondwater gewonnen. Ondergronds gemineraliseerd water en pekel van industrieel belang worden op grote schaal ontwikkeld op het grondgebied van de USSR. Ze bevinden zich meestal in de diepe delen van de artesische bekkens van oude en epi-Hercynische platforms, uitlopers en intermountain depressies van de alpiene geosynclinale zone in het zuiden van de USSR. Door de veralgemening van een groot aantal regionale materialen kon een team van Sovjet-hydrogeologen een kaart samenstellen van de industriële wateren van het grondgebied van de USSR, op basis waarvan een schematische kaart van veelbelovende regio's van de USSR voor verschillende soorten industriële wateren werd samengesteld (5, 6). Op dit moment worden, onder leiding van het personeel van het VSEGINGEO-instituut, kaarten samengesteld van de regionale beoordeling van de operationele en voorspelde reserves van industriële wateren voor individuele regio's en het grondgebied van de USSR als geheel.

Een analyse van regionale materialen en ervaring met de exploratie van industriewater geeft aan dat, voor exploratie en geologische en industriële beoordeling, volgens de eigenaardigheden van de aard van het voorkomen, de distributie en de hydrodynamische omstandigheden, industriële waterafzettingen in twee hoofdtypen kunnen worden onderverdeeld:

1) afzettingen in grote en middelgrote artesische bekkens van platformgebieden, marginale en uitlopers, gekenmerkt door een relatief rustige regionale verdeling van duurzame productieve horizonten, en

2) afzettingen beperkt tot de door water aangedreven systemen van bergachtige gebieden, gekenmerkt door de aanwezigheid van complex ontwrichte structuren met tektonische fouten van een discontinue aard, die de productieve watervoerende lagen van de stratigrafische complexen met dezelfde naam scheiden.

Het behoren van industriële waterafzettingen tot een of ander type bepaalt de kenmerken van het uitvoeren van hydrogeologische studies tijdens hun exploratie en geologische en industriële beoordeling.

Bij het bestuderen van afzettingen van industrieel water en het voorbereiden ervan op industriële ontwikkeling, is het allereerst noodzakelijk om te bepalen: 1) de grootte van de afzetting; 2) zijn positie binnen het waterdruksysteem; 3) de diepte en dikte van de industriële aquifer; 4) hydrogeologische en hydrodynamische kenmerken, enz. Samengevat maken deze factoren het mogelijk om de hydrogeologische omstandigheden van de afzetting te beoordelen, het basisontwerpschema te onderbouwen, de hoeveelheid, kwaliteit en omstandigheden van voorkomen van industrieel water te beoordelen, een geologisch en industrieel beoordeling van het depot en schets rationele manieren voor de ontwikkeling ervan.

Ondanks de verscheidenheid aan omstandigheden voor het ontstaan ​​en de verspreiding van industrieel water, worden hun afzettingen gekenmerkt door de volgende gemeenschappelijke kenmerken die de kenmerken van hun prospectie en exploratie bepalen: 1) de locatie van productieve horizonten in de diepe delen van artesische bekkens (hun voorkomen diepte bereikt 2000-3000 m of meer); 2) brede verspreiding van productieve afzettingen, hun relatieve persistentie en hoge waterdichtheid; 3) aanzienlijke omvang van deposito's en hun operationele reserves; 4) manifestatie van het elastische waterdrukregime tijdens bedrijf; 5) de aanwezigheid van verschillende productieve horizonten in de context van deposito's; 6) beperkte gebieden waarbinnen de exploitatie van het depot rationeel is, enz.

Elk van de bovenstaande kenmerken die kenmerkend zijn voor ondergronds industrieel water, bepaalt: speciale benadering bij het zoeken en onderzoeken van hun deposito's. Het diepe voorkomen van de productieve formatie en de aanwezigheid van verschillende industriële horizonten in het deel van het veld vereist het boren van diepe dure putten en complexe geologische en hydrogeologische testen ervan, waardoor de mogelijkheid wordt gewaarborgd om exploratieputten te gebruiken voor exploratie en exploratieve putten. putten voor exploitatie, brede betrokkenheid van materialen uit regionale studies en het gebruik van olie- en gasbronnen voor exploratiedoeleinden. De brede regionale verdeling van productieve afzettingen, de grote diepte van hun voorkomen en de eigenaardigheden van de vorming van operationele reserves in de elastische watergestuurde bedrijfsmodus leiden tot de noodzaak om de hydrogeologische parameters van watervoerende lagen over een groot gebied van hun verspreiding en om geologische en structurele kenmerken te identificeren om de grenzen van operationele gebieden vast te stellen, enz.

De functies van prospectie-, verkennings-, verkennings- en productieputten in de studie van industriële wateren zijn bijzonder belangrijk en divers. Gebaseerd op de resultaten van de studie van putsecties tijdens het boren (studies van kern, boorgruis, modder, mechanische houtkap, geofysische onderzoeken, speciale methoden) en hun daaropvolgende testen, de taken van stratigrafische, lithologische en hydrogeologische verdeling van het productieve deel van de sectie, beoordeling van fysische eigenschappen, chemische en gassamenstelling van grondwater, identificatie van de geochemische situatie van de locatie, reservoireigenschappen van productieve horizonten, putbedrijfsomstandigheden, bepaling van technologische indicatoren van industriële wateren, enz.

De meest geschikte methoden voor het schatten van operationele marges zijn hydrodynamisch, modelleren en minder vaak hydraulisch. Voor afzettingen van industriële wateren in grote artesische bekkens van platformgebieden en middelgrote artesische bekkens van marginale en uitlopers, die worden gekenmerkt door een brede regionale spreiding van productieve horizonten en relatief eenvoudige hydrogeologische omstandigheden, is het gebruik van hydrodynamische methoden het meest geschikt. De legitimiteit van schematisering van individuele elementen van hydrogeologische omstandigheden kan worden onderbouwd met de resultaten van modellering, experimentele gegevens, enz. Met een aanzienlijke mate van kennis van het veld is het mogelijk om operationele reserves te schatten met behulp van modelleringsmethoden.

Voor afzettingen van industriewater in geosynclinale gebieden, gekenmerkt door ongelijke productiehorizonten en complexe hydrogeologische omstandigheden (heterogeniteit, aanwezigheid van aanvoercontouren, uitzettingen, verplaatsingen, enz.), is het raadzaam om complexe hydrodynamische en hydraulische methoden te gebruiken voor het beoordelen van operationele reserves . Met een aanzienlijke mate van kennis is het mogelijk om hydrodynamische methoden en modellering te gebruiken, en op sommige gebieden kan de modelleringsmethode worden aanbevolen als een onafhankelijke methode voor het beoordelen van productiereserves.

Technische en economische berekeningen en rechtvaardigingen zijn van groot belang bij de geologische en industriële beoordeling van afzettingen van industrieel en thermaal water en bij de keuze van manieren voor hun rationeel nationaal economisch gebruik. De principes van dergelijke berekeningen en rechtvaardigingen werden eerder uiteengezet (zie Hoofdstuk IX, §2 en 3) en in detail besproken in de methodologische handleiding (5).

Bij het onderzoeken, geologische en industriële beoordeling en rechtvaardiging van projecten voor de ontwikkeling van industriële watervoorraden, moet men rekening houden met de mogelijkheid om industrieel water te exploiteren onder voorwaarden van behoud van reservoirdruk (RPM). De mogelijkheid en doelmatigheid van het gebruik van deze methode wordt bepaald door het huidige gebrek aan wateropvoerapparatuur die de werking van putten op een hoogte van meer dan 300 m vanaf het aardoppervlak en brondebieten van 500-1000 m 3 /dag verzekert of meer, evenals grote moeilijkheden bij het organiseren van de lozing van afvalwater per oppervlakte (hoge kosten van afvalwaterzuivering, gebrek aan voorzieningen voor waterafvoer of hun grote afgelegen ligging, enz.). Onder dergelijke omstandigheden lijkt de methode om industrieel water te exploiteren met het opnieuw injecteren van afvalwater in productieve formaties en het handhaven van de vereiste reservoirdruk daarin het voordeligst. Tegelijkertijd, samen met het handhaven van gunstige bedrijfsomstandigheden voor putten (hoog dynamisch niveau, de mogelijkheid om verschillende soorten wateropvoerapparatuur met hoge capaciteit te gebruiken, constantheid van de bedrijfsmodus, enz.), Het gebruik van afvalwater door de onderneming wordt verzekerd, kansen worden gecreëerd voor een aanzienlijke toename van de exploitatiereserves en een meer volledige uitputting van natuurlijke reserves industriële wateren, vervuiling van oppervlaktewaterlopen wordt uitgesloten, enz.

Evaluatie van de operationele reserves van industriële wateren en het ontwerpen van hun ontwikkeling zijn alleen mogelijk op basis van het in aanmerking nemen en een passende voorspelling van de bedrijfsomstandigheden van productie- en injectieputten, de aard en het tempo van de voortgang van ondermaats water dat in productieve formaties wordt geïnjecteerd ( met de verplichte beschouwing van het effect van heterogeniteit van reservoireigenschappen), beoordeling van de schaal van verdunning van industriewateren, onderbouwing van de meest rationele inrichting van waterinlaat- en injectieputten. Om deze problemen op te lossen, kan het nodig zijn om speciaal experimenteel werk op te zetten en putten te testen, modellering te gebruiken om hydrodynamische en hydrogeochemische voorspellingen van het veldontwikkelingsproces te implementeren, ontwikkeling Effectieve middelen controle en beheer van de werking van waterinlaat- en injectieputten.

Thermische wateren. Thermische wateren omvatten wateren met een temperatuur boven de 37 ° C (in de praktijk wordt vaak rekening gehouden met wateren met een temperatuur van meer dan 20 ° C). Grondwater met een temperatuur boven 100°C wordt geclassificeerd als een stoomhydrotherm (8-10).

Thermische wateren zijn wijdverbreid op het grondgebied van de USSR. Ze komen meestal voor op aanzienlijke diepten in platform- en bergplooigebieden, evenals in gebieden met jong en modern vulkanisme. In veel gebieden is thermaal water zowel mineraal (d.w.z. ze hebben balneologische waarde), als vaak industrieel (of beter gezegd, alle industriële ondergrondse wateren zijn thermaal). Deze omstandigheid bepaalt vooraf grote vooruitzichten voor hun geïntegreerde nationale economische gebruik.

De prachtige sprookjesachtige stad Teplogorsk met schone lucht en straten, met thermale zwembaden, een geothermische energiecentrale, verwarmde straten, een groenblijvend park, subtropische vegetatie en geneeskrachtige baden in huizen, beschreven in I. M. Dvorov's boek "Deep Heat of the Earth ", is geen sprookje, maar een realiteit van morgen, die zal uitkomen door het gebruik van thermaal grondwater. Teplogorsk is een prototype van de steden van de nabije toekomst in Kamtsjatka, Chukotka en de Koerilen-eilanden, in West-Siberië en vele andere regio's van de USSR.

Thermische wateren worden gebruikt in thermische energietechniek, verwarming, voor warmwatervoorziening, koudevoorziening (creatie van zeer efficiënte koelinstallaties), in kassen en kassen, in balneologie, enz. (4, 6, 9). De vooruitzichten voor het gebruik van thermaal water op het grondgebied van de USSR worden weerspiegeld in de schematische kaart die wordt weergegeven in Fig. 7 (zie hfst. II).

Volgens voorlopige berekeningen (4) zijn de voorspelde reserves van thermaal water (tot een diepte van 3500 m) op het grondgebied van de USSR 19.750 duizend m 3 /dag en operationeel - 7900 duizend m 3 /dag. Met een toename van de diepte van het boren van bronnen voor thermaal water, kan hun thermische energiepotentieel aanzienlijk toenemen.

Voor exploratie en evaluatie van exploiteerbare reserves kunnen thermaalwaterafzettingen als volgt worden getypeerd:

1) afzettingen van artesische bekkens van het platformtype,

2) afzettingen van artesische bekkens van piemontese troggen en bergachtige depressies, 3) afzettingen van spleetsystemen van stollingsgesteenten en metamorfe gesteenten, 4) afzettingen van spleetsystemen van vulkanisch en vulkanisch-sedimentair gesteente.

De afzettingen van thermaal water van de eerste twee typen zijn vergelijkbaar met de overeenkomstige soorten afzettingen van industrieel water, waarvan de kenmerken van prospectie en exploratie eerder werden overwogen. De hydrodynamische methode is het meest effectief voor het schatten van de operationele reserves van thermaal water van dergelijke afzettingen.

Afzettingen van spleetsystemen van stollingsgesteenten en metamorfe gesteenten, verjongde berg-gevouwen systemen worden gekenmerkt door thermaalwaterafvoeren in de trant van tektonische breuken, onbeduidende natuurlijke reserves van thermaal water, invloed op hun regime en bewegingscondities van bovenliggend grondwater. Daarom zijn in het stadium van exploratie grootschalige structurele hydrogeologische en thermometrische onderzoeken hier nuttig (identificatie van tektonische verstoringen, breukzones, zones van thermische waterbeweging, enz.). In putten is het raadzaam om een ​​​​complex van thermometrische en geofysische onderzoeken en hun zonale hydrogeologische tests uit te voeren. In het stadium van voorlopige exploratie, exploratie en productie worden putten gelegd, onderzocht en getest door middel van langdurige proefpompen (lozingen) (met systematische observaties van het regime van stroomsnelheden, niveaus, temperatuur en de chemische samenstelling van grondwater). Exploitatiereserves kunnen het best worden beoordeeld met de hydraulische methode, waarbij voorlopige exploratie wordt gecombineerd met gedetailleerde exploratie. Als het mogelijk is om tijdens bedrijf water met een ondermaatse temperatuur op te trekken, is het raadzaam om vooraf observatieputten aan te leggen langs het tracé dat door de zone van thermaalwaterafvoer loopt.

De afzettingen van fissuursystemen in gebieden met modern en recent vulkanisme worden gekenmerkt door geringe diepte, hoge temperatuur en laag zoutgehalte van thermaal water, de aanwezigheid van talrijke thermische anomalieën, gebroken reservoirs, manifestatie van parahydrothermen (gekenmerkt door temperatuur, stroomsnelheid, stoomdruk en waterpeil, die de hoogte van het vrijkomen van water en stoom bepalen). In de zoekfase zijn luchtfotografie, thermometrische oppervlakteonderzoeken (meting van temperatuur in bronnen, oppervlaktewaterlichamen, modderpoelen, enz.), hydrogeologisch onderzoek en geofysisch onderzoek effectief. Afzettingen en gebieden worden afgebakend met behulp van geothermische kaarten en profielen. Verkenningsputten worden langs de gevestigde tektonische fouten geplaatst, waartoe de centra voor het lossen van stoomhydrothermen zijn beperkt.

Bedrijfsreserves worden meestal geschat met de hydraulische methode. Om stoomhydrothermen te evalueren, is het noodzakelijk om alle componenten te voorspellen die ze kenmerken (temperatuur, stoomverbruik en -druk, waterniveau).

Specifieke kwesties die moeten worden aangepakt bij het beoordelen van de operationele reserves van thermaal water zijn onder meer: ​​1) het voorspellen van de watertemperatuur aan de bronkop van een productieput (volgens thermometrische waarnemingen langs het boorgat en met behulp van analytische oplossingen), 2) het beoordelen en het verantwoorden van de invloed van de gasfactor (meetgasfactor en het aanbrengen van wijzigingen in het bepalen en voorspellen van de stand van waterstanden), 3) berekeningen en prognoses voor het trekken van koudwatercontouren uit de gebieden van aan- en afvoer van grondwater.

De problemen van prospectie, exploratie en geologische en industriële beoordeling van thermale waterafzettingen worden in detail besproken in de handleidingen (6,8-10).

LITERATUUR

1. Vartanyan G. S., Yarotsky L. A. Onderzoek, exploratie en evaluatie van operationele reserves van mineraalwaterafzettingen (methodologische gids). M., "Nedra", 1972, 127 d.

2. Vartanyan G. S. Onderzoek en verkenning van mineraalwaterafzettingen in gebroken massieven. M., "Nedra", 1973, 96 p.

3. Mineraal drinken, geneeskrachtig en geneeskrachtig tafelwater. GOST 13273-73. M., Standartgiz, 1975, 33 p.

4. Dvorov I. M. Diepe hitte van de aarde. M., "Nauka", 1972, 206 d.

5. Enquêtes en beoordeling van industriële grondwatervoorraden ( Toolkit). M, "Nedra", 1971, 244 d.

6. Mavritsky B.F., Antonenko G.K. Ervaring in onderzoek, verkenning en gebruik in Praktische doelen thermaal water in de USSR en in het buitenland. M., "Nedra", 1967, 178 d.

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

8. Referentiehandleiding van een hydrogeoloog. Ed. 2e, deel 1. L., "Nedra", 1967, 592 p.

9. Frolov N.M., Hydrogeothermie. M., "Nedra", 1968, 316 d.

10. Frolov N. M., Yazvin L. S. Zoeken, verkennen en beoordelen van operationele reserves van thermaal water. M., 1969, 176 d.

11. Shvets V.M. organisch materiaal grondwater. M., "Nedra", 1973, 192 p.

12. Shcherbakov A. V. Geochemie van thermaal water. M., "Nauka", 1968, 234 d.

De tekst is aangevuld en aangepast op basis van gegevens uit 2015..

Kaart. Hydrominerale regio's van het Krim-schiereiland

conventies:
A. Hydromineraal gevouwen gebied van het Krimgebergte met overwegend ontwikkeling van sulfaat en chloride (deels thermisch in diepte) mineraalwater koolzuurhoudend met stikstof, in ondergeschikte zin methaan, waterstofsulfide en zelden kooldioxide.

B. Kertsj hydromineraal gebied van koolzuurhoudend water in diepe watervoerende lagen, evenals waterstofsulfide, stikstof en methaan koud en thermisch in tertiaire en onderliggende sedimenten.

C. Krim hydromineraal gebied van waterstofsulfide, stikstof, methaan en gemengd gas samenstelling van brak en zoute wateren (vlakte Krim), koud in de bovenste en thermische in de diepe delen van artesische bekkens.

Watersoorten
koolzuurhoudend water:
1 - koolzuur voornamelijk chloride-hydrocarbonaat en koolwaterstofchloride-natriumwater met een mineralisatie van 8,8-15,6 g / l (en andere).

Waterstofsulfide wateren:
2 - chloride, natrium, overwegend zout water met overal een hoog gehalte aan waterstofsulfide (totaal H2S van 50 tot 850 mg/l) en zoutgehalte van 7,8 tot 32,5 g/l;
3 - natriumwater met variabele anionische samenstelling (hydrocarbonaat-chloride, chloride-hydrocarbonaat, enz.), met mineralisatie voornamelijk tot 10 g / l en met een zeer verschillend gehalte aan totaal waterstofsulfide - van enkele tientallen tot meer dan 300 mg / l en zwak waterstofsulfidewater met een H2S-gehalte van ongeveer 10 mg/l. Stikstof, methaan, gemengde gassamenstelling en andere wateren.

Thermisch:
4 - stikstof vers natriumcarbonaat met mineralisatie tot 1 g/l. Temperatuur 26-35°C;
5 - overwegend stikstofchloride-hydrocarbonaat, koolwaterstofchloride en natriumchloride (soms magnesium) met een mineralisatie van 1 tot 3-7 g/l. Temperatuur 20-46°C;
6 - stikstof, methaanstikstof, stikstofmethaan en methaanchloride en natriumchloride-waterstofcarbonaat, zout water (mineralisatie 10-35 g / l) met een temperatuur van 30 tot 40 ° C en hoger;
7 - stikstof-methaan en methaan-stikstof (soms methaan) chloride calcium-natrium wateren van mariene mineralisatie (35-40 g / l) met een temperatuur boven 50 ° C (tot 100 °);
8 - overwegend stikstofhoudend zeer heet boven (45-50 ° C) water in samenstelling natrium- of calcium-natriumchloride, sulfaatchloride, koolwaterstofchloride en chloride-hydrocarbonaat met een mineralisatie van 8-50 g/l.

Koud:
9 - sulfaat (zuiver sulfaat, chloride-sulfaat en sulfaat-chloride (natriumcalcium en andere) zwak gemineraliseerd van 1,5 tot 10 g / l water;
10- chloride- en bicarbonaatchloride-natrium, evenals calcium-magnesiumwater met een mineralisatie voornamelijk van 3 tot 20 g / l;
11 - chloorsulfaat en natriumchloride sterk gemineraliseerd water (pekel) met een zoutgehalte van meer dan 50 g/l.

De wateren zijn onvoldoende onderzocht: 12 - verse kooldioxide-stikstof met edelgassen (volgens de aanname).

13 - de grens van de gebieden met mineraalwater;
14 - bron;
15 - goed;
16 - modderheuvel met het vrijkomen van koolstofdioxide.

Punten van mineraalwater

gewone Krim: 1 - buitenwijken van Dzhankoy, 2 - zuidwesten van Dzhankoy, 3 - Sernovodskoye, 4 - Glebovo, 5 - Krijt (Tarkhankut), 6 - Noordelijke Novoselovskaya-bron, 6a, 6b, 6c, 6d, 6d - Zuidelijke Novoselovskie-bronnen, 7 - Nizjnegorsk. 8 - Evpatoria - Moinaki, 9 - Evpatoria - vlakbij de zee, 10 - Saki - achter de spoorlijn, 11 - Saki - resort, 12 - Saki - tegen de Chebotarskaya-balk, 13 - Novo-Andreevka, 14 - Novo-Aleksandrovka, 15 - Novozhilovka, 16 - Vasilievka, 17, 17a - Beloglinka, 18 - ten zuiden van Belogorsk, 19 - Lechebnoye-bron, 20 - Obruchev-bron, 21, 21a - Goncharovka, 22 - Babenkovo, 23 - Akmelez-bron, 24 - waterstofsulfidewater nabij de stad Feodosia, 25 - de bron van Feodosia, 26 - de bron van Kafa, 27 - Novo-Moskovskaya straat in Feodosia.

Kertsj-schiereiland: bronnen: 28 - Syuartash. 29 - Karalar. 30 - Dzhailavsky, 31, 31a - Chokraksky, 32 - Tarkhansky, 33 - Baksinsky; modderheuvels: 34 - Burashsky, 35 - Tarkhansky, 36 - Bulganaksky, 37 - Yenikalsky, 38 - Kamysh-Burun, 39, 39a - Seit-Elinsky-bronnen, 40 - Kayaly-Sart-bronnen, 41 - Moshkarevskoye, 42 - Maryevsky, 43 - Kostyrino (voormalig Chongelek).

Berg Krim: 44 - Koktebel, 45 - Kizil-Tash-bronnen, 46 - Sudaksky-bron, 47 - Karabach-bron, 48 - Zwarte waterbron (Adzhi-Su-baai), 49 - zwak koolzuurhoudend water in het noordelijke portaal van de Yalta-tunnel, 50 - sulfaatwater in het zuidelijke portaal van de Jalta-tunnel, 51 - waterstofsulfidewater in het zuidelijke portaal van de Jalta-tunnel, 52 - Yalta diepe put, 53 - Vasil-Saray-bron, 54 - Melas-bron.

Mineraal- en thermaal water verschillende typen werden op een aantal plaatsen op de Krim geïdentificeerd door diepe boorgaten. Het mineraalwater van de Krim is verschillend in zout (ionisch) en gassamenstelling: sommige zijn thermisch - warm en heet (termen). Ze zijn zowel wetenschappelijk als praktisch van groot belang. Het water kan worden gebruikt als medicinaal drinkwater en voor balneologische doeleinden. Tot nu toe worden ze echter nog steeds in beperkte mate alleen gebruikt in de resorts van Saki, Evpatoria, Feodosia, Sudak, Jalta, Alushta, Black Waters (regio Bakhchisarai) en in sommige kloosters, evenals in landelijke lettertypen en baden.

Volgens de geologische en structurele omstandigheden en de samenstelling van de minerale en thermale wateren in de ingewanden van het Krim-schiereiland, drie grote hydrogeologische gebieden:

A. Hydromineraal gevouwen gebied Berg Krim met de overheersende ontwikkeling van sulfaat en chloride, deels thermisch (diep) mineraalwater, vergast met stikstof, in ondergeschikte zin met methaan, waterstofsulfide en zelden kooldioxide.

B. Kerchu hydro-mineraal distributiegebied van waterstofsulfide, stikstof en methaan koud water in tertiaire en onderliggende sedimenten (sommige bronnen bevatten koolstofdioxide).

B. Hydromineraal gebied gewone Krim waterstofsulfide, stikstof, methaan en gemengd gas samenstelling van brak en zout water, koud in de bovenste en thermische in de diepe delen van de artesische bekkens.

Berg Krim

Het ontwikkelingsgebied van Tauride-schalies in de Krim-bergen wordt gekenmerkt door: wijd verspreid brak sulfaatwater (met een HCO3-gehalte van meer dan 25%-eq, soms meer dan SO4), gevormd als gevolg van de vernietiging en oplossing van pyriet. Op sommige plaatsen zijn er zwakke waterstofsulfidebronnen met een waterstofsulfidegehalte van 3-10 mg / l en met een andere chemische samenstelling van het water - Melas, Karabach, Sudak bron.

In de zuidelijke helft van de Jalta-tunnel komt sulfaatwater tevoorschijn in de contactzone tussen het Boven- en Midden-Jura en uit scheuren in de bodem van de Boven-Jura-kalksteen. De leisteen uit het Midden-Jura en de kalksteen uit het Boven-Jura bevatten veel gipsaders en adertjes (waarschijnlijk een oude formatie). Er kan worden aangenomen dat gips in de moderne tijd wordt opgelost door kalksteenkarstwater met de vorming van sulfaatwater. Mineralisatie van de laatste 0,7-3,4 g/l; de meest voorkomende mineralisatie is 2,0-2,5 g/l met een sulfaatgehalte van 0,4-2,0 g/l. Dit water bevat kleine hoeveelheden jodium, broom en boor.

Op sommige plaatsen in de tunnel bevatten individuele stralen sulfaatwater een aanzienlijke hoeveelheid strontium (tot 7,6 mg/l) en lood (0,003-0,01%). boor tot 2,3 mg/l, een aantal metalen (ijzer, titanium, zirkonium, nikkel, vanadium) in kleine hoeveelheden, fosfor (P2O5) tot 2,2 mg/l, jodium tot 2,1 mg/l, broom 0, 4 -3,0 mg/l, kiezelzuur tot 13,5 mg/l, mangaan 0,18-0,30 mg/l, koper tot 0,003 mg/l. De aanwezigheid van metalen in water houdt waarschijnlijk verband met het ertsvoorkomen in de diepe delen van het verspreidingsgebied van de Tauride Series.

Waterstofsulfidewateren (H2S tot 40 mg/l) worden blijkbaar gevormd in de diepten van de Taurische schalies en stijgen onder druk langs de lijnen van tektonische breuken naar de contactzone van het Midden- en Boven-Jura-gesteente. Sterk waterstofsulfidewater in de tunnel bevat ongeveer 70 mg/l jodium en ongeveer 7 mg/l broom. Zwakke waterstofsulfidewateren in het bergachtige deel van de Krim bevatten deze componenten niet. Het jodiumgehalte in het sterke waterstofsulfidewater van een van de bronnen (69,8 mg/l) is vergelijkbaar met het jodiumgehalte (tot 56,3 mg/l) in Taurian-schalies op een diepte van 1000-2257 m in Jalta goed.

Chloridewateren bevinden zich in de diepe horizonten van de Taurische schalies. Hun samenstelling is blijkbaar typerend voor de diepe chloridezone.

Het chloridewater van het Krimgebergte kan worden beschouwd als gemetamorfoseerd (deels chloor-calcium), dat een complex van microcomponenten van mariene oorsprong (jodium, broom, boor) bevat.

De aanwezigheid in deze wateren van een kleine hoeveelheid methaan, stikstof, kooldioxide en waterstofsulfide kan erop wijzen wat er op een diepte gebeurt biochemische processen. Tot zout water omvatten: de bron van de Zwarte Wateren (b. Aji-Su), zoutwaterbronnen in Jalta. De diepte van de Jalta-put is 2257 m. De mineralisatie van het water van deze put is 38,9 tot 49,3 g/l. Water bevat veel jodium 52,3-56,3 mg/l, broom 65,6 mg/l, HBO2 16 mg/l. Het water van de Chernye Vody-bron heeft een mineralisatie van 3,8-4,5 g/l.

In Koktebel zijn nitraatsulfaat-chloride en chloride-sulfaat-carbonaatwateren bekend met een nitraatgehalte van 0,68 tot 5,3 g/l. Wateren in Kwartair leem.

In het Krimgebergte zijn er ook kleine zwak carbonische voorvallen in schalies van de Tauride-reeks. Het gehalte aan vrij CO2 in de waterbronnen (volgens onvolledige gegevens) is 246-251 mg/l.

In de bergachtige Krim is in een aantal gevallen een onbetwistbaar verband gelegd tussen minerale bronnen en gasmanifestaties en tektonische structuur(breuklijnen).

Kertsj-schiereiland

In het oostelijke deel van het schiereiland Kertsj bevatten individuele bronnen koolstofdioxide. Volgens de chemische samenstelling van het water, natriumchloride-hydrocarbonaat en natriumcarbonaat-chloride met een vrij kooldioxidegehalte van 500-2000 g/l en een mineralisatie van 8,8-15,6 g/l.

koolzuurhoudend water komen naar de oppervlakte in de vorm van drie groepen kleine oplopende bronnen: Kayaly-Syrt, Seit-Eli Nizhny en Tarkhansky No. 2. In de buurt van sommige bronnen worden koolzuurhoudende wateren onthuld door boorgaten van 100-300 m diep (putten overstromen met een stroom snelheid tot 0,3 l/s) . Mineraal koolzuurhoudend water stijgt op langs de scheuren van de aardkorst in de gebieden waar voornamelijk het oude moddervulkanisme actief was. Het gehalte aan CO2 in de samenstelling van watergassen is van 36 tot 96%. Op sommige punten in de samenstelling van de gassen is er een beetje waterstof of waterstofsulfide. De He:Ar-verhouding varieert van 0,1 tot 0,7, wat kan worden toegeschreven aan de instroom van gas van grote en grote diepten. De Ar:N2-verhouding geeft aan dat stikstof in gassen vooral diepgeworteld zit, maar ook biochemische stikstof wordt aangetroffen. Er zijn ook modderheuvels in het gebied. met het vrijkomen van een bepaalde hoeveelheid CO2 (Bulganaksky, Tarkhansky, enz.) - De aanwezigheid van sporen van kwik werd vastgesteld in de gasemissies van dergelijke heuvels. Het is duidelijk dat kwikdamp zich ook in de gassen van koolstofdioxidebronnen moet bevinden.

Koolzuur en modderig water bevatten fluor, broom, jodium, boor, barium, ammonium, nitraten, bitumineuze stoffen. Nafteenzuren zijn afwezig of aanwezig in kleine hoeveelheden. Het water bevat (in mg/l): lithium 2,0-6,6; kalium 40-260; kiezelzuur 0-88; fosfor (P205) 0-10; strontium 2,0-3,7 ijzer (Fe2+ + Fe3+) 0-4,0; fluor 0-0,60; arseen 0-0,05; boor - veel (HBO2 800-1600); wateren zijn arm aan calcium (0-192) en magnesium (23-120).

Spectrale analyse in koolzuurwater identificeerde mangaan, nikkel, kobalt, titanium, vanadium, chroom, molybdeen, zirkonium, koper, lood, zilver, zink, tin, gallium, lanthaan, beryllium, kwik, arseen, antimoon, germanium en enkele andere elementen. Het gehalte van sommigen is aanzienlijk: chroom tot 0,01%, lood tot 0,005%, koper tot 0,001%, zink tot 0,01%, tin tot 0,1%. Het tingehalte is kenmerkend voor alle koolstofdioxidebronnen.

Kwik werd in een aantal gevallen bepaald met de analytische methode (0,002-0,005 mg/l). Kwikgehalte volgens spectrale analyse 4 10-3% in water is veel groter dan het gehalte aan clarke in de aardkorst (7,7 10-6%).

De totale radioactiviteit, het gehalte aan radon, uranium in deze wateren varieert van 1,3 10-6 - 9,7 10-6 g/l.

kooldioxide en heuvelachtig wateren zijn spleetader subthermale (thermische) wateren, waarin koolstofdioxide, boor, lithium, arseen, antimoon, kwik, fosfor en enkele andere sporenelementen met elkaar verbonden zijn en afkomstig zijn van grote diepte (endogene producten). De meeste van hen zijn te vinden in de centra en nabij de centra van hun verschijning op het aardoppervlak. Kertsj koolzuurbronnen en heuvels zijn een soort uniek, en hun wateren zijn zeer complex in termen van formatieomstandigheden. Het verschijnen van metaalionen en een aantal andere (zeldzame) microcomponenten in deze wateren is blijkbaar te wijten aan de complexiteit en aanzienlijke diepte van hun vorming met de mogelijke invloed van basische (alkalische) stollingsgesteenten darmen Boor kan hier met name de vorm hebben van diepe vluchtige verbindingen met CO2, ammoniak, arseen, antimoon, kwik, fosfor en enkele andere microcomponenten in de gasfase. Het is waarschijnlijk niet nodig om de koolzuurhoudende wateren van het Kertsj-schiereiland te associëren met oliefactoren. Deze wateren zijn niet gerelateerd aan olieshows of waterstofsulfidewateren die alleen beperkt zijn tot het bovenste deel van het schiereiland.

De vorming van de ion-zout- en gassamenstelling van de koolzuurhoudende wateren van het Kertsj-schiereiland wordt blijkbaar geassocieerd met zeer diepe Mesozoïcum en mogelijk Paleozoïcum. Kleine stroomsnelheden en lage watertemperatuur kunnen worden verklaard door de aanzienlijke diepte van de voedselbron en de lengte van het pad van hun binnenkomst langs de scheuren van de breuken door de dikke kleiachtige dikte van de Maikop, die voorkomt dat verticale beweging(stijging) van water naar het aardoppervlak.

Het schiereiland Kerch is rijk waterstofsulfide wateren variërende concentraties, voornamelijk geassocieerd met de Chukrak-horizon van kalksteen en zand, voorkomend op Maikop-klei. Volgens M. M. Fomichev en L. A. Yarotsky is het gebied van hun voeding de uitlaten van Chokrak-zandafzettingen, die watervoerende lagen zijn.

Op de vleugels van anticlinalen, op plaatsen met fouten, in reliëfdepressies, in meren en op plaatsen in de Zee van Azov, stromen deze wateren weg en vormen oplopende bronnen. Ze worden ook gelost door boorgaten.

De stroomsnelheden van waterstofsulfidewaterbronnen zijn klein. Desondanks wijzen onderzoeksgegevens (L.A. Yarotsky) op significante "opgehoopte" bronnen van waterstofsulfidewater, evenals de mogelijkheid om ze te verkrijgen in sommige gebieden waar er geen waterstofsulfidebronnen zijn.

De hoogste mineralisatie van waterstofsulfidewater wordt waargenomen in het zinken van kleine (lokale) synclinale structuren, waar de ondergrondse afvoer het langzaamst is en daarom de metamorfisatie groter is. Mineralisatie van waterstofsulfidewateren van enkele tot 32,5 g/l met een totaal waterstofsulfidegehalte van 5-10 tot 360-640 mg/l.

De sterkste (hooggeconcentreerde) waterstofsulfidewateren worden vertegenwoordigd door de Chokrak, Karalar, Syuyurtash, Dzhailav en andere bronnen ten noordwesten van de stad Kerch in het gebied Chokrakmeer. Baksin bronnen ten noordoosten van de stad Kerch zijn minder gemineraliseerd. Ze komen voort uit de rotsen van de Sarmatiër. Sterk waterstofsulfidewater werd ook gevonden in het zuidoosten van het schiereiland in de afzettingen van het Midden-Mioceen. Hier bevatten Maryevsk-wateren totaal H2S van 40 tot 292 mg/l met een mineralisatie van 9-12 g/l.

Waterstofsulfidewateren van het schiereiland zijn natriumchloride, natriumchloride-waterstofcarbonaat en andere. Het gehalte aan jodium, broom en boor in deze wateren is des te groter, des te meer waterstofsulfide.

De vorming van waterstofsulfidewateren van het Kertsj-schiereiland wordt meestal verklaard door reductieprocessen (reductie van sulfaten). H2S-rijk grondwater kan echter ook verklaard worden door microbiologische processen. Het hele grondgebied van de regio Kertsj wordt gekenmerkt door een of andere verontreiniging met waterstofsulfide, wat in het algemeen kan worden geassocieerd met de vernietiging van olieafzettingen en herstelprocessen in kleiachtige lagen.

Op de zuidwestelijke vlakte van het Kertsj-schiereiland in 1963 produceerde een put (boorgat 111 op de Moshkarevskaya-anticline) een grote zelfuitstroom van zout methaan thermaal water uit het Eoceen-Boven Krijt. Water werd in twee intervallen onthuld op een diepte van 1007-1030 m met een debiet van 17,4 l/s en een temperatuur aan de uitloop van 51°C, op een diepte van 1105-1112 m met een debiet van 10,3 l/s s en een temperatuur bij de tuit van 54 ° C. Water is chloride-waterstofcarbonaat natrium met mineralisatie in het eerste interval 9,5 g/l en in de tweede 10,5 g/l.

In de omgeving van het dorp Kostyrino(B. Chongelek) in het zuidoostelijke deel van het schiereiland, onthulde een bron koud en thermisch (tot 45 ° C bij de uitstroom) stikstofwater, onbeduidend in debet, geassocieerd met een klein olieveld. ten zuiden van Kerchu Kamysh-Buruna koud natriumchloridewater met een zoutgehalte tot 67 g/l werd geopend, met een significante stroomsnelheid in de Neogene afzettingen.

gewone Krim

De verspreiding en diversiteit van het grondwater in de Krim-vlaktes wordt over het algemeen geassocieerd met een aantal watervoerende lagen in complexen van verschillende leeftijden - van het Paleozoïcum tot het Neogeen.

Aan de zuidelijke rand van de vlakte van de Krim in de regio Bakhchisarai (uitlopers) is er een vers Bron van Obruchev met kooldioxide water in Boven Krijt mergel. Bovendien zijn er in het oostelijk deel van deze zone gebieden met een aantal reducerende omstandigheden in afzettingen, voornamelijk van het Paleoceen. Hier zijn de wateren laagproductief, met een totaal waterstofsulfidegehalte van 10 tot 130 mg/l.

Op het gebied van het noordelijke deel van de vlakke Krim (in Sivash-gebied) ook zijn er op sommige plaatsen waterstofsulfidewateren beperkt tot sedimenten, voornamelijk uit het Midden-Mioceen. Hier neemt door de afgelegen ligging van het invulgebied en bodemdaling de invloed van externe factoren op de vorming van de chemische samenstelling en gassamenstelling van grondwater af en neemt het belang van interne en diepe impactfactoren toe. In verband hiermee vinden ontzwavelingsprocessen plaats in bepaalde aquifers, er wordt een bepaalde reducerende omgeving gecreëerd met de vorming van waterstofsulfide (meestal zwakke) wateren. Kortom, de inhoud van H2S is ongeveer 5-10 mg / l, en in het dorp. Nizjnegorsk(volgens M. M. Fomichev) tot 130 mg/l. Volgens de chemische samenstelling behoren waterstofsulfidewateren tot koolwaterstofchloride-natrium- en natriumchloride-wateren met een mineralisatie van 1-2 tot 7-11 g/l.

Stikstof, methaan, menggassen en andere wateren zijn wijdverbreid in het gebied van de Krim-vlaktes en deels in de uitlopers (in de buurt van het voedingsgebied). Ja, bij dhr. Feodosia en in de stad zelf is er brak mineraalwater dat beperkt blijft tot de Krijt- en Paleoceen-afzettingen, geassocieerd met tektonische breuken in mergelgesteenten. Deze wateren worden vertegenwoordigd door kleine bronnen van Feodosia en Kafa (Narzan Krymsky).

In de Krim-vlaktes zijn stikstof- en methaanwater thermisch van warm naar heet wanneer ze uit boorgaten stromen. In de meeste gevallen zijn hydrothermen beperkt tot beperkte watervoerende lagen, in mindere mate tot tektonisch gebroken gesteenten.

De oudste rotsen in de Krim-vlaktes die mineraalwater bevatten, zijn de paleozoïsche kalksteen in de stad Charkov. Evaptoria. Hier, nou 2 en 8, chloride natrium stikstof water werd geopend op een diepte van 871 en 893 m met een stroomsnelheid van 7 en 10,4 l / s en een temperatuur bij de tuit van 40-41 ° C met een mineralisatie van 9,3-9,6 g / ik. Er is enig verschil in de samenstelling van het gas (gassamenstelling wordt gegeven als percentage van het totale gasgehalte) van het water van deze twee putten, namelijk: in het Moynak water- en modderbad is er naast de hoofdstikstof is CO2 (10,3%), methaan - nee; waterstofsulfide 7 mg/l, zeer weinig helium (0,013%), radon 2 eenheden. Mahé. In de put bij de zeekust is het gehalte aan CO2 in de samenstelling van het gas 15,5%, methaan 11,0%, H2S 4 mg/l, een verhoogd gehalte aan helium (0,386%), radon 2 eenheden. Mahé. De He:Ar-verhouding is 0,42. De laatste put boven het Paleozoïcum onthulde mineraalwater in de Albische afzettingen op een diepte van 525-655 m: het debiet bij de uitloop is 7 l / s, de watertemperatuur is 36 ° C.

Mineraalwater van de Midden-Jura-afzettingen, geassocieerd met scheuren in conglomeraten, zijn in het dorp bekend. Beloglinka 4 km ten noordwesten van Simferopol. Geopend op een diepte van 300-357 m vanaf het oppervlak. Water wordt uit twee putten gegoten met een stroomsnelheid van maximaal 2,5-3,0 l / s bij een temperatuur van 22,7 ° en 24,2 ° C. Mineralisatie is 3,0-3,2 g / l, afhankelijk van het type gassen. Er wordt een verhoogd gehalte aan helium opgemerkt; de He:Ar-verhouding is 0,43. Water bevat fluor, arseen, antimoon, ijzer, mangaan, titanium, strontium, zirkonium, vanadium, lood, zink, zilver, koper. Het zinkgehalte is tot 0,05%, koper tot 0,01% volgens spectrale analyse. Het gehalte aan fluor varieert van 0,6-3,5 mg/l. Fluor, metalen, helium in water kunnen worden verklaard door de ligging van het gebied op het gebied Simferopol anticline-opheffing, waar, ongetwijfeld, paleozoïsche afzettingen dicht bij het oppervlak zijn en intrusies mogelijk zijn op een of andere diepte. Het verhoogde gehalte aan helium en fluor en de aanwezigheid van metalen in het water kunnen ook worden verklaard door een breuk die in dit gebied langs de vallei van de rivier loopt. Salgir.

Ten noordoosten van de stad Oude Krim, in het dorp Babenkovo, Kirovsky gebied, in het noordelijke diep ondergedompelde deel van de Boven-Jura-kalksteen van het Agarmysh-gebergte op een diepte van 728 m, werd natriumbicarbonaat-chloride-water ontdekt. BIJ gassamenstelling water bevat stikstof (35,6%) en methaan (61,8%). De stroomsnelheid van water uit de put bij de uitloop is aanzienlijk - tot 30 l / s, de watertemperatuur is 32,2 ° C. Dit type water wordt in de darmen gevormd door het zinken van kalksteen tot een vrij aanzienlijke diepte en enige afstand van het bevoorradingsgebied.

Ook ten noordoosten van de stad Stary Krym, vlakbij het dorp. Goncharovka, in de kalksteen van het Onder Krijt, op een diepte van 625 m, werd zelfstromend chloridewater met een mineralisatie van 6,2 g/l ontdekt. Het debiet bij de uitloop is 8-9 l / s, de watertemperatuur is 32 ° C. De samenstelling van gassen omvat methaan, stikstof, koolstofdioxide.

15 km ten oosten van de stad Belogorsk er is sulfaat natrium-calcium bronwater Medisch(b. Katyrsha-Saray) met een zeer laag debiet en mineralisatie in verschillende uitlaten van 3,8 (put) tot 7,3 g/l (put). Bovendien werd in de buurt van de stad Belogorsk (in het zuiden) uit een put van 10 m diep chloorsulfaat-natriumwater met een hoge mineralisatie verkregen uit dezelfde Albische rotsen. De mineralisatie wordt verklaard door het zoutgehalte van de zand-kleiachtige laguneafzettingen van de Albien.

In een groot deel van de zuidelijke, westelijke en noordwestelijke delen van de Krim-steppe, in zand-kleiachtige afzettingen van de Neocomian, werd een hogedruk, vrij overvloedige watervoerende laag met zelfstromend thermaal water onthuld (volgens boren en monstername). Het voedingsgebied bevindt zich in de uitlopers van de Krim, in het gebied van het Buitengebergte, waar de Neocomische wateren vers koolwaterstofcalcium zijn. In het zuidelijkste deel van de vlakke Krim, bij een duik tot 300-500 m, zijn de Neocomische wateren ook zoet, maar met een mineralisatie al tot 0,8-0,9 g / l, natriumchloride-hydrocarbonaat, warme stikstof. Hun temperatuur is 27-33 ° C. Het debiet bij de uitloop is van 3,3 tot 14,0 l / s op verschillende punten. Stikstof in water van luchtoorsprong.

De chemische samenstelling van de Neocomische wateren verandert enigszins met de afstand tot het voedselgebied en met verdere bodemdaling in noordwestelijke richting. Dus in vil. Novo-Andreevka(30 km ten noorden van Simferopol) en in het gebied van het Saki-resort, zijn de Neocomische wateren stikstofhoudend, heet, chloride-hydrocarbonaat-natrium met een mineralisatie van 1,3 tot 3,1 g / l en een temperatuur bij de uitstroom van 39 -46,6 ° C. In Novo- Andreevka debet 5,1 l/s; tegen de Chebotarskaya-balk, ten oosten van het resort saki, aanvankelijk tot 29 l/s; in de badplaats Saki, aan de oever van het meer, aanvankelijk tot 33 l / s. Sinds 1956 zijn de productiesnelheden geleidelijk gedaald als gevolg van de technische onvolkomenheid van de putten en zijn ze nu veel minder dan aangegeven. In Novo-Andreevka werd water onthuld op een diepte van 745-800 m, tegen de Chebotarskaya-straal op een diepte van 754-756 m, in het Saki-resort 803-816 m. radioactiviteit.

Naarmate u verder in noordelijke richting duikt vanuit de badplaats Saki ( Novoselovskoe 40 km ten noorden van de stad Yevpatoriya) worden de wateren van de Neocomische afzettingen chloride-natrium met een mineralisatie van 9 tot 36 g / l en een temperatuur bij de tuit van 50 tot 58 ° C. In het zuidelijke deel van de regio, de Neocomische rotsen liggen op een diepte (op verschillende punten vanaf het oppervlak) van 816 tot 1055 m, in de noordelijke van 1140 tot 1291 m.

De stroomsnelheid van water uit putten bij de uitloop is van 1,0 tot 12,0 l / s. Het gas heeft hier een complexere samenstelling. In het zuidelijke deel van het Novoselovsky-district wordt gas vertegenwoordigd door N2 en CH4, en in het meest noordelijke deel door CO2, N2 en CH4. Het water van de Neocomian-afzettingen bevat jodium, broom, boor, lithium, arseen en een aantal andere microcomponenten (ijzer, titanium, vanadium, zink, mangaan, strontium, zirkonium, barium, lanthaan, scandium, beryllium, bismut).

De temperatuur van de Neocomische wateren is hoog en komt niet overeen met de diepte van voorkomen. De aardwarmtestap is erg laag. Op de Tarkhankut-schiereiland in het dorp krijtachtig in de Boven Krijt mergel op een diepte van 1604-1777 m werd methaanchloride-natriumwater ontdekt met een afvoer bij de tuit van 29 l/sec en een temperatuur van 42-43°C; mineralisatie van water 18,5 g/l. Methaanchloride natriumwateren werden ontdekt in de Paleoceen mergel. De meest interessante bron in het dorp. Glebovo, de diepte van de waterbreuk is hier 1036-1138 m; stroomsnelheid en watertemperatuur bij de uitloop zijn 13,3 l/sec en 62 ° C. De wateren van het Paleoceen van het Tarkhankut-schiereiland worden gekenmerkt door de aanwezigheid van ammonium van 30 tot 150 mg/l.

In het Paleoceen, 9 km ten zuidwesten Dzjankoya methaanchloride natriumwater werd ook gevonden op een diepte van 1145 m; debiet bij de uitlaat van de put 0,42 l/sec, watertemperatuur 30°C; mineralisatie 24,0 g/l.

In de diepe horizonten van het Paleogeen, het Krijt en het Paleozoïcum in de vlaktes van de Krim, in het Tertiair en de onderliggende afzettingen op het schiereiland Kerch, zijn hoge thermische wateren wijdverbreid. Aan de zuidkust is ook thermaal water ontdekt in de Taurische schalies. De temperaturen van diepe wateren, te oordelen naar geothermische metingen, zouden 100 ° C moeten bereiken op een diepte van 1800-2500 m, en waar het geothermische niveau wordt verlaagd, zelfs op ondiepere diepten. Er kan worden aangenomen dat de wateren met hoge temperaturen van sommige gebieden van de Krim verband houden met de invloed van jonge indringers die op diepte zijn bevroren, of met de instroom van warmte van grote diepten langs tektonische breuken die in deze gebieden bekend zijn (opheffing van Tarkhankut en de oostelijke deel van het schiereiland Kertsj).

Een deel van het thermaal mineraalwater kan (zeer beperkt) worden gebruikt als warmtebron in de nationale economie (voor huishoudelijke doeleinden, voor kassen, enz.). In de Sovjettijd gebruikten slechts enkele collectieve boerderijen ze voor baden en douches.

Bron: www.tour.crimea.com

Mineraal- en thermaal water van de Krim// Geologie van de USSR. Deel VIII. Krim. mineralen. M., "Nedra", 1974. 208 p.