Изотопы кислорода и водорода природных вод СССР
Методическое пособие - Геодезия и Геология
Другие методички по предмету Геодезия и Геология
°л не в глубинных и закрытых условиях, а в относительно близких к дневной поверхности.
Поровые воды маастрихт-четвертичных отложений Обь-Иртышского междуречья
Поровые воды глинистых пород (поровые растворы) представляют собой воду, физически связанную с тонкодисперсным минеральным веществом. Связанная в огромных количествах вода в последующем принимает активное участие в различных геохимических процессах и в то же время является основным источником питания глубоких водоносных горизонтов.
Находясь в непосредственном контакте с минеральными и органическими частицами (на границе твердой и жидкой сред) и играя роль связующего звена между породами и пластовыми водами, поровые растворы способствуют перераспределению между ними минеральных, органических и газовых компонентов (и изотопов) и формированию рудных, нефтяных и газовых месторождений, первичных и вторичных ореолов рассеяния и т. п. Естественно, что при этом состав поровых растворов не остается постоянным, а изменяется в процессе лито- или эпигенеза, отвечая в целом определенной стадии преобразования пород. Представляется существенно важной проблема исследования распределения изотопов в поровых растворах осадочных артезианских бассейнов с целью выяснения природы изначально захороненных подземных вод и возможности их сохранения в неизмененном виде в осадочных отложениях. Особый интерес к этой проблеме был вызван еще тем, что здесь до сего времени существуют различные точки зрения [58 и др.], а изотопные исследования к разрешению этих вопросов, имеющих принципиальное значение, практически не привлекались.
Автором совместно с А. Д. Назаровым и В. Г. Артемчуком комплексно изучены поровые растворы, отжатые по методу А. Крюкова, с определением изотопного, ионно-солевого, органического и микрокомпонентного составов и пластовые воды морских пиритизированных маастрихт-олигоценовых (региональный водоупор) и континентальных олигоцен-четвертичных отложений бассейна р. Чижапки (правый приток р. Васюгана, Обь-Иртышское междуречье) [17]. Результаты изотопно-гидрогеохимических иследований (табл. 34, 35) показывают, что поровые растворы, как и пластовые воды континентальных отложений (до 150 м), являются пресными (0,3-0,8 г/л) гидрокарбонатными азотными с pH = 6,47,2, содержанием дейтерия -117-106, кислорода-18 -15,7-14,4‰, жирных кислот 5-30 и сульфатов до 14 мг/л.
В морских эоцен-нижнеолигоценовых отложениях чеганской свиты (170-270 м) пластовые воды оказались пресными гидрокарбонатными с содержанием дейтерия -117, кислорода-18 -15,8‰, сульфатов до 14 мг/л, а поровые растворы - солоноватыми (до 2,5 г/л) сульфатными с рН=6,47,2, содержанием дейтерия -117-107, кислорода-18 -15,8-14,6‰ и сульфатов до 1410 мг/л.
Таблица 34
Изотопный состав водорода и кислорода поровых растворов бассейнаР. Чижапки [17]
Площадь отбора,скважинаГеологический возраст водовмещающих породИнтервал опробования,мМинерализация,г/л,‰‰
Чижапская,2-кQ100,52-106-14,4То же360,22-115-15,3930,47-117-15,71452,08-107-14,61642,20-117-15,82421,89--17,1Чижапская,1-к2842,30-124-17,2То же,2-к2952,93-110-15,7
Таблица 35
Гидрохимическая характеристика поровых растворов бассейна р. Чижапки [17]
Тип раствораХарактеристика отложенийМинерализация, г/лСодержание,мг/лжирных кислотсульфатовкалияХлоридно-гидрокарбонатный, магниево- или натриево-кальциевыйКонтинентальные олигоценовые и четвертичные0,3-0,85-30141,8Азотный сульфатно-хлоридный, кальциево-натриевыйМорские эоцен- олигоценовые2,3-14105,0Хлоридно- или гидрокарбонатно- сульфатный,кальциево- натриевыйТо же2,514,9-2,4Сульфатный и хлоридно-сульфатныйМорские палеоцен- эоценовые2,0-5,050,0300-Азотный,хлоридно- натриевыйТо же2,8--11,0Гидрокарбонатно-хлоридный и хлоридно-натриевый2,3-1,926,2-3,0Хлоридно-натриевыйМаастрихтские3,0-5,076,028812,0
Поровые растворы палеоцен-эоценовых отложений (270-320 м) повсеместно сульфатные и хлоридно-сульфатные с минерализацией 2-5 г/л, содержанием дейтерия -124, кислорода-18 - 17,2‰, жирных кислот до 50 и сульфатов до 3 г/л.
Поровые растворы маастрихтских отложений (320-350 м) хлоридно-натриевые соленые (3-5 г/л) с рН=7,58,5, содержащем дейтерия -110, кислорода-18 -15,7‰. жирных кислот до 76 и сульфатов до 288 мг/л.
Таким образом, возможность сохранения первичных седиментогенных вод в эоцен-верхнемеловом водоупоре, предполагаемая С.И.Смирновым [58], не подтверждается. Ясно прослеживается окисляющее (до 300-320 м) и опресняющее (>350 м) воздействие метеоинфильтрогенных вод не только в песчаных, но и в глинистых отложениях, на что указывают низкие по сравнению с захороняющимися морскими водами концентрации в поровых растворах дейтерия, кислорода-18 и минеральных солей, а также высокая концентрация сульфатов.
Вновь убедительно подтверждаются единство и тесная взаимосвязь всех видов связанных и свободных вод, из чего явствует современная недооценка роли регионального инфильтрационного потока (с учетом фактора времени) в преобразовании глинистых пород и содержащихся в них растворов и в формировании гидрогеохимической зональности водоупоров.
Поровые воды глубинных океанических осадков
В соавторстве с А.Е.Бабинцом [2] изучался изотопный состав кислорода в поровых водах океанических осадков из двух пунктов экваториальной зоны Атлантического океана: района впадины Романш (3530 м) и Сьерра-Леоне (4900 м). Образцы донных осадков отбирались из прямоточной трубки после ее поднятия с пробой грунта (научно-исследовательское судно М. Ломоносов, 1963 г.). Результаты изотопных исследований (табл. 36) показывают, что концентрация кислорода-18 в поровой