Изотопы кислорода и водорода природных вод СССР
Методическое пособие - Геодезия и Геология
Другие методички по предмету Геодезия и Геология
оисхождения) [White D. Е.. 1974 г.]. Некоторая ее часть, по-видимому, является ювенильной, но значительная часть могла быть связана с возвратом в магму океанических и метеорных вод при полном или частичном переплавлении осадочных и вулканических пород или вследствие адсорбции воды внедрявшейся магмой.
По современным представлениям одним из наиболее достоверных отличительных признаков ювенильности (в системе природных вод) является изотопный состав растворителя - молекулы воды. Предложенное здесь значение , равное +7+9‰ для ювенильных вод [90], согласуется с теоретическими представлениями и экспериментальными данными и у большинства исследователей возражений не вызывает. Некоторое сомнение связывается с несколько повышенным средним значением для ювенильной воды и положительным значением ее определения +20‰ приведенным С. Шеапардом и С.Эпштейном [90]. На основании исследований Р.О.Рея с соавторами [Rye R. О., 1966 г.; Rye R. О. е. а., 1974 г.], И.Куроды и др. [Kuroda I. е. а., 1977 г.] и наших работ [14,36,37] можно заключить, что наиболее приемлемым для ювенильных вод должно быть значениеЧто касается возможных путей движения ювенильных вод и мест их разгрузки, то предполагается, что основными путями миграции ювенильных и магматических вод являются глубинные разломы - глубоко заложенные и длительно развивающиеся зоны интенсивного тектонического перемещения и дробления горных масс. К ним обычно приурочены многочисленные интрузивные и эффузивные магматические проявления, свидетельствующие о том, что разломы играли роль магмоподводящих каналов, служили проводниками эманаций магмы и различных флюидов.
С целью обнаружения возможного поступления ювенильных и магматических вод по зонам разломов нами были отобраны (выборочно) для исследования изотопного состава поверхностные и подземные воды, приуроченные к зонам разновозрастных глубинных разломов в различных по геотектонической активности областях: на о. Сахалин, п-ове Камчатка, в Днепровско-Донецкой впадине, на Украинском щите и Белорусском массиве [14]. С этой же целью детально проанализированы ранее полученные данные [37 и др.] по изотопному составу термальных вод в районе активного современного вулканизма - Курило-Камчатской вулканической области.
Формирование изотопного состава вод Земли представляет собой сложный процесс, протекающий в разнообразных природных условиях в геологических масштабах времени. Поэтому определение генезиса природных вод по содержанию стабильных изотопов водорода и кислорода в каждом конкретном случае требует совместного рассмотрения условий формирования их изотопного, солевого составов и процессов взаимодействия в системе вода - порода - газ (пар).
Сопоставление полученных результатов с изотопным составом метеорных, океанических и ювенильных вод показывает (рис. 36), что только изотопный состав вод каптированных холодных () углекислых мышьяковистых источников вблизи г. Синегорска на о. Сахалин близок к составу ювенильных и магматических вод. В то же время воды источников в зоне Туинского разлома имеют значения и характерные для поверхностных вод и атмосферных осадков. Соотношения и описываются уравнением Крейга, т. е. отвечают водам метеорного генезиса, не подвергавшимся испарению. Это позволяет считать,что воды источников из зоны Туинского разлома имеют атмосферное происхождение, а их изотопный состав соответствует таковому метеорных вод исследуемого района.
Рассмотрим возможные пути формирования изотопного состава вод Синегорских углекислых мышьяковистых источников. Довольно значительные отклонения как, так и свидетельствуют о том, что эти воды не являются метеорными, измененными в результате обменных реакций с породой или газовой фазой. Их изотопный состав мог сформироваться в результате проникновения в пласт метеорных вод с изотопным составом А и смешивания их с захороненными морскими водами изотопного состава В (рис.36). Тогда изотопный состав смешанных вод будет лежать на прямой АВ и иметь наблюдаемое значение но соответствующее ему значение будет намного меньше измеренного (+4,9‰). Последующее же обогащение этих вод кислородом-18 из вмещающих пород при низких температурах маловероятно.
Ранее [Gutsalo L. К., Vetstein V. Е., 1974 г.] представлялось приемлемым предположение, что внедряющаяся по разлому в осадочный чехол ювенильная вода изотопного состава С вначале смешивается с захороненными метаморфизованными морскими водами (по прямой СВ). Затем образовавшаяся смесь ювенильных и морских вод при движении к земной поверхности смешивается с локальными метеорными водами (по прямой ОА). Таким образом, фигуративная точка изотопного состава вод Синегорских источников располагается на прямой OA совместного изотопного смешивания ювенильных, морских и метеорных вод и отражает процесс слабого изотопного разбавления ювенильных вод захороненными морскими и современными метеорными водами. Такая трактовка оказалась ошибочной.
Как показали детальные исследования солевого, газового и изотопного составов вод Синегорских источников, а также процессов взаимодействия системы вода-порода-газ [Гуцало Л. К., Ветштейн В. Е., 1976 г.], они являются преимущественно захороненными морскими водами, обогатившимися 18О за счет обменных процессов с силикатными породами при агрессивном воздействии на них СО2.
Представляет интерес исследование изотопного состава вод в районах современной вулканической деятель