Изотопы кислорода и водорода природных вод СССР
Методическое пособие - Геодезия и Геология
Другие методички по предмету Геодезия и Геология
?у можно ожидать, что результаты радиоуглеродных определений соответствуют той концентрации радиоуглерода, которая существовала до начала эксплуатации киевского водозабора.
МЕЛИОРАЦИЯ
Впервые в СССР, а для зоны умеренного климата средних широт впервые в мировой практике мелиоративной гидрогеологии нами в 1974 г. выполнено систематическое исследование по выяснению закономерностей распределения изотопов водорода и кислорода в поверхностных и подземных водах зоны активного водообмена северо-западной части Украинского Полесья с целью выяснения причин переувлажнения земель этого региона [10]. Работы проводились в гидрогеологически и гидрологически сложном районе с охватом площади исследования ~30 тыс.км2.
Установлено, что концентрация дейтерия и кислорода-18 в грунтовых водах четвертичных отложений, подземных водах верхнемеловых отложений и в водах поверхностных водоемов изменяется в широком -интервале значений: от -113 до -52 и от -14,7 до -6,8‰. Нижний предел содержания изотопов отвечает таковому выпадающих осенних и весенних осадков, верхний - летних. В соответствии с принятым районированием для данной территории сделано заключение о происхождении болотных вод и вод группы Шацких озер (оз. Свитязь и др.), условиях их формирования, источниках питания и разгрузки, а также взаимосвязи между водоносными горизонтами четвертичных отложений с верхнемеловыми. Показано, что в водном балансе питания болот существенная роль принадлежит подземным (напорным) водам верхнемеловых отложений. Впервые дана количественная оценка доли напорных вод для каждого изученного участка, которая изменяется от 8 до 100% в целом для данной территории. Определены участки с прямой гидравлической связью между водоносными горизонтами верхнемеловых и четвертичных отложений. Сделано заключение о местах формирования и транзита подземных напорных вод верхнемеловых отложений.
ОЦЕНКА СТЕПЕНИ ИЗОЛИРОВАННОСТИ ВОДОНОСНЫХ ГОРИЗОНТОВ
Для более надежной оценки взаимосвязи подземных водоносных горизонтов в пределах Ленинградской области впервые в СССР в комплекс традиционных гидрогеологических работ были включены изотопно-геохимические исследования [Соботович Э. В. и др., 1977 г.; Ветштейн В. Е. и др., 1979 г.].
Изучение происхождения вод, условий и источников их формирования, возраста и степени контакта отдельных водоносных горизонтов с соседними и с поверхностными водами исследуемой территории проводилось по отношениям D/H, 18О/16О, 14С/12С, 13С/12С и 234U/238U.
В пределах района исследований на выветренной поверхности образований архея - нижнего протерозоя залегают отложения осадочного комплекса верхнего протерозоя, нижнего кембрия и ордовика, перекрытые маломощным чехлом четвертичных пород. Общая мощность осадочных образований 170 - 250 м. Отложения верхнего протерозоя представлены глинисто-песчаной толщей гдовского и котлинского горизонтов. Отложения гдовского горизонта вскрыты скважинами на глубинах 95 м на севере и до 113 м на юге участка. Из трех пачек песчаников к верхней приурочен гдовский водоносный горизонт, а две нижние пачки объединяются в стрельнинский водоносный горизонт. Горизонты разделены непроницаемыми алевролито-глинистыми породами мощностью 8-12 м.
Главная цель исследования заключалась в выявлении степени изолированности вод стрельнинского горизонта и соответственно в оценке возможности его использования для промышленных целей.
Установлено, что воды стрельнинского и гдовского горизонтов имеют хотя и близкие, но вместе с тем разные изотопные отношения и отличаются от поверхностных вод. Радиоуглеродный возраст стрельнинского горизонта увеличивается в юго-восточном направлении от 9 до 15 тыс. лет. При этом существенно, что на крайнем северо-западе исследуемой территории изотопный состав воды характеризуется наименьшим содержанием дейтерия и кислорода-18. Воды стрельнинского и гдовского горизонтов характеризуются низкими концентрациями урана ( Отношение 234U/238U в подземных водах оказалось ниже равновесных в отличие от поверхностных вод.
Показано, что воды стрельнинского и гдовского горизонтов не имеют прямой гидравлической связи между собой, водами Финского залива и грунтовыми водами исследуемого района, но на северном участке сообщаются с менее минерализованными водами трещиноватых пород фундамента. Последние оказались изотопически легкими (‰) и, вероятнее всего, имеют древнее ледниковое происхождение. Воды гдовского горизонта на исследуемом участке представляют собой продукт cмешения поверхностных вод и вод стрельнинского горизонта.
Исходя из этого количественно определена связь поверхностных и подземных вод. Для центрального участка исследуемой территории степень контакта поверхностных вод с водами гдовского горизонта составляет за 1 тыс. лет с водами стрельнинского - 4,7%.
НЕФТЕГАЗОПОИСКОВАЯ ГЕОЛОГИЯ И ГИДРОГЕОЛОГИЯ
В настоящее время поиски нефти и газа ведутся в основном прямым бурением. Стоимость бурения каждой скважины при поисках достаточно велика. Вместе с тем количество скважин может быть сокращено, если выработать надежные показатели, в частности основанные на изотопном составе воды.
На основе материалов по изученности изотопного состава подземных и поверхностных вод в пределах некоторых нефтегазоносных бассейнов СССР можно сформулировать следующие возможные направления применения изотопных исследований в области нефтегазопромысловой геологии и гидроге?/p>