Изотопы кислорода и водорода природных вод СССР
Методическое пособие - Геодезия и Геология
Другие методички по предмету Геодезия и Геология
ями разгрузки. Выполненные исследования свидетельствуют об относительно застойных условиях в глубоких горизонтах палеозоя, для которых Прикаспийская впадина не служит областью разгрузки, и решающей роли тектогенеза в формировании современного изотопного облика вод, сохранившегося от эпох активного гидродинамического режима.
Следовательно, полученные изотопные, радиохимические и другие материалы позволяют сделать заключение, что палеогидрогеологические условия в глубокозалегающих пластовых водах палеозойских отложений, и в первую очередь в девонском водоносном комплексе, были благоприятны для образования, накопления и сохранения залежей природных углеводородов. Изотопные данные также дают указание, что в динамике седиментационных вод в прибортовой зоне преобладали процессы отжимания вод из погруженных частей бассейна к его окраинам, что благоприятствовало миграции углеводородов из области нефтенакопления.
Возрожденные воды (на примере Западно-Туркменской низменности)
Рассматривая различные типы подземных вод осадочных бассейнов, следует остановиться на вопросе о так называемых возрожденных (высвобождающихся, возрождающихся по А. А. Карцеву) водах. В гидрогеологической и изотопно-гидрогеохимической литературе в последние годы обсуждается вопрос о заметной роли возрожденных вод в общем балансе подземных вод осадочных бассейнов, количественно оценивается их вклад, рассматриваются возможные критерии диагностики этих вод [42, 56 и др.].
А. А. Карцев [42, с. 67] приводит пример ориентировочного расчета, где при принятой общей толще отложений мощностью 1100 м, из которых 1000 м приходится на долю глин, а 100 м - на долю песчаников, на площади 1 км2 в песчаный коллектор выделится 0,5*108 возрожденной воды. Образуются эти воды главным образом за счет дегидратации седиментогенных материалов. Наибольшие количества должны появляться при перестройке структуры глинистых минералов, в основном при превращении монтмориллонита (содержащего до 24% кристаллизационной воды) в иллит и другие гидрослюды (содержание обычно не более 10% воды) за счет высвобождения межслоевой слабосвязанной воды глинистых минералов в процессе уплотнения осадков. На основании экспериментальных данных и материалов геологических наблюдений показано, что преобразование монтмориллонита в гидрослюды с выделением межсолевой воды может происходить в широком диапазоне глубин в зависимости от геотермических условий, начиная уже с глубин 2-3 км, при этом количество вод может на целый порядок превышать таковое в объемах коллекторов. С учетом того, что возрожденные воды могут появляться также за счет других седиментогенных минералов - глинистых минералов немонтмориллонитового типа, цеолитов, гидроокислов, гипса и т. п., - их количества могут быть значительными и существенно влиять на формирование подземных вод включая, видимо, их химический и изотопный составы. Вместе с тем А. А. Карцев отмечает, что конкретно проследить и представить процесс формирования химического состава возрожденных вод в настоящее время еще невозможно. Эксперименты в этой области были бы чрезвычайно полезны [42, с. 68].
Ю. Б. Селецкий [56] теоретически рассмотрел вопрос дегидратации глин как возможный фактор формирования изотопного состава глубоких подземных вод осадочных бассейнов. На основании анализа материалов, полученных С. М. Савиным и С. Эпштейном [88, 89] при изучении фракционирования изотопов в системе глинистые минералы - вода, он делает заключение, что глинистые породы седиментационных бассейнов являются потенциальным источником облегченной по дейтерию воды и …утяжеленной по 18О относительно SMOW. Соответственно, строя различные модели и равнодействующие изотопного водородно-кислородного сдвига, автор считает, что по изотопным данным в принципе можно рассчитать объем возрожденных вод и, следовательно, дать интегральную оценку масштабов процесса отжатия [56, с. 149]. В качестве критерия предлагается использовать различие в поведении изотопов водорода и кислорода при изотопно-обменных реакциях и образовании возрожденных вод. В частности, если при изотопно-обменном равновесии в системе вода - порода содержание кислорода-18 в воде увеличивается, а концентрация дейтерия остается неизменной, то в случае дегидратации глинистых минералов одновременно изменяется содержание кислорода-18 в сторону увеличения, а дейтерия в сторону уменьшения.
Поддерживая авторов [42, 56] в их теоретических предпосылках, необходимо вместе с тем констатировать следующие положения. В настоящее время факт существования возрожденных вод по крайней мере у большинства исследователей не вызывает сомнений. Эти воды образовались за счет изменения структуры седиментогенных материалов, поэтому их генезис должен быть сходным с генезисом седиментогенных вод. Отличительной же стороной являются, как правило, относительно низкая минерализация (15-40 г/л) и гидрокарбонатно-натриевый и сульфатно- натриевый типы вод. Возрожденные воды могут быть вскрыты на любом из уровней разреза осадочного чехла, причем выше и ниже могут находиться воды с более концентрированным ионно- солевым составом.
Таблица 26
Содержание дейтерия и кислорода-18 в подземных водах Западной Туркмении
Площадь, скважиныИнтервал опробования, мГеологический возраст водовмещающих породМине рализация, г/лФормула Курлов а ,‰
,‰
Западно-Турк?/p>