Изотопы кислорода и водорода природных вод СССР
Методическое пособие - Геодезия и Геология
Другие методички по предмету Геодезия и Геология
?сов разное. Так, коэффициент для Каракумского бассейна составляет 0,2, для отложений Днепровско-Донецкого - 0,1‰/. Фракционирование изотопов кислорода здесь связано с изотопно- обменными реакциями. Для этих же отложений зависимость между изотопным составом водорода и температурой отмечается слабее.
Анализ зависимостей и с изменением минерализации, глубины и температуры позволяет выявить в общем случае еще одну интересную закономерность. На рис. 29, 30 определена частота встречаемости концентрации изотопов водорода в водах зоны замедленного и весьма замедленного водообмена. Статистическая обработка полученных результатов по , и для Припятского, Днепровско-Донецкого, Каракумского, Волго-Уральского, Терско-Каспийского, Западно-Туркменского и Ангаро-Ленского бассейнов показывает, что максимальные значения встречаемости для них соответствуют распределению дейтерия в современных морских (океанических) водах, т. е. отвечают интервалу изменения от -25 до -35‰. Величина имеет большую амплитуду колебаний, относительно более высокие значения н существенно смещена в сторону значений SMOW и даже превышает их. Наибольшая плотность значений встречаемости для составляет Таким образом, проведенное исследование со всей убедительностью доказывает, что глубокие подземные воды осадочных артезианских бассейнов являются унаследованными преимущественно морскими водами, захороненными в иловых отложениях древнего седиментационного бассейна морского генезиса. Значения в этих водах теоретически должны составлять , что также отвечает изотопному составу современных морскнх вод.
Отклонения от установленных интервалов в большую или меньшую сторону обусловлены, видимо, региональными (смешение воды и т. д.) и физико-химическими особенностями формирования изотопного и ионно-солевого состава вод.
Современные термальные металлоносные растворы п-ова Челекен
Одним из интереснейших объектов исследования сегодняшнего дня является Челекенская гидротермальная система, одна из трех современных металлоносных систем мира (помимо оз. Солтон-Си и Красного моря) рассольного типа. Результаты многолетних разносторонних исследований по этому региону представлены в ряде статей и монографий и в известной мере обобщены в книге В М. Лебедева Современные рудообразующие гидротермы [1975 г.]. Изотопный состав водорода и кислорода этих уникальных растворов изучен автором совместно с Л. К. Гуцало и Л. М. Лебедевым впервые [30].
Цель данной работы состояла в выяснении происхождения и условий формирования металлоносных термальных высокоминерализованных рассолов п-ова Челекен, приуроченных к отложениям наиболее водообильной верхней части красноцветной толщи среднего плиоцена, представленной песками, песчаниками и глинами. Рассолы вскрыты на глубинах от 200 до 1500 м, относятся к хлоркальциевому типу (по В. А. Сулину) и характеризуются высокой степенью минерализации (до 250-280 г/л) и метаморфизации Температура рассолов изменяется от 50 до 80 на устье скважин, достигая 97-100 в водоносных горизонтах. В составе водорастворенных газов преобладают углеводороды, водород и азот.
Содержание тяжелых металлов в рассолах колеблется, мг/л: РЬ от 0,1 до 200; Сu от 0,05 до 15; Zn от 0,1 до 9,0; Cd от 0,01 до 8,5; Ti до 3; As до 1. Кроме того, в рассолах отмечаются повышенные количества Sr, Ва, В и заметные Мо. Предполагается [Бугельский Ю. Ю., 1974 г.], что источниками металлов являются воды не красноцветной толщи, а более глубоких водоносных горизонтов в зонах глубинных разломов - Главного Челекенского Сброса и Алигул-Картепинского разлома. На изотопный состав исследованы металлоносные термальные рассолы п-ова Челекен, полученные в интервале глубин 870 - 1370 м и отобранные на устье скважин при 70-80(табл.29). Значения рассолов изменяются от -31 до -41, - от -2,1 до -3,5‰. Выявленные значения и для металлоносных терм п-ова Челекен близки к таковым, установленным [32] для современных высокоминерализованных (до 300-315 г/л) рассолов залива Кара-Богаз-Гол - продуктов сгущения воды Каспийского моря. Изотопный состав рассматриваемых металлоносных терм п-ова Челекен формально неплохо ложится и на экспериментальную прямую солнечного упаривания вод Черного моря и оз. Сасык-Сиваш, описываемую уравнением [34]. Однако характер изменения изотопного и химического составов металлоносных рассолов и вод нефтяных залежей п-ова Челекен плохо увязывается с экспериментальными данными хода процесса упаривания. Поэтому нет оснований считать эти рассолы простыми продуктами солнечного упаривания морских захороненных вод.
Установленный изотопный состав современных рудообразующих гидротерм Челекена не характерен ни для одного из известных основных генетических типов природных вод в чистом виде - океанических (морских) или метеорных (рис. 32). Эти рассолы по изотопному составу являются более легкими по сравнению со всеми другими исследованными водами Челекенской структуры - водами красноцветов нефтяных залежей и водами грязевых вулканов (табл. 29). По изотопному составу металлоносные рассолы не похожи также на нефтяные воды красноцветных отложений и воды грязевых вулканов из других районов Западно-Туркменской впадины (табл. 29, рис. 32). Поэтому по данным изотопного состава высокоминерализованные металлоносные термальные рассолы п-ова Челекен нельзя считать водами собственно красноцветных отложений, как это предполагают некоторые исследователи [Дворов В. И., 1975 г.].
Металлоносные термальные рассолы п-ова Челекен трудно получить и в процессе