Изотопы кислорода и водорода природных вод СССР
Методическое пособие - Геодезия и Геология
Другие методички по предмету Геодезия и Геология
в Паужетского и других геотермальных районов Камчатки позволит построить к 1985 г. ГеоТЭС общей мощностью 300 тыс. квт.
Термальные воды используются во многих странах (Исландия, Япония, Италия, США и др.). Особенно большие успехи достигнуты по применению термальных вод для тепловодоснабжения в Исландии, где водой горячих источников начали пользоваться более 1000 лет назад. В настоящее время в столицу страны г. Рейкьявик по 18-километровому трубопроводу подается вода из скважин с температурой 86. В целом за 35 лет существования трубопровода добыто >300 млн. м3 горячей воды, которой обеспечиваются отопление и горячее водоснабжение почти всего жилого фонда столицы и многих других населенных пунктов Исландии. Она же является основным источником получения электроэнергии.
Ввиду вулканического происхождения данного района и существующей тесной взаимосвязи между подземными водами, реками и озерами значительно усложнялась проблема расчета водообеспечения и планирования будущих работ. Поэтому П.Теодорссон [Theodorsson Р., 1967 г.] для этих целей были применены определения содержания дейтерия и трития, которые оказались наиболее полезными в выяснении вопросов происхождения и расселения подземных вод.
Основой изотопных исследований являлся регулярный отбор проб воды из атмосферных осадков, ручьев и других источников, а также периодический отбор проб подземных вод. Такая хорошо организованная система отбора образцов позволила составить карты средневзвешенных поступлений дейтерия с осадками. Сравнение анализируемых образцов подземных вод по таким картам сразу дает ответ на вопрос, представляет ли данный образец локальный водоприток в водоносные горизонты за счет осадков или эта вода проделала длинный путь и, таким образом, характеризует в последнем случае другой источник питания.
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ
В настоящее время для прогноза землетрясений разрабатываются и уже используются различные геохимические показатели, в том числе и отношения изотопов углерода, урана, аргона, гелия и др. [Геохимия, 1979, № 3 и др.].
Представляется весьма перспективным включение в комплекс исследований на сейсмоактивность данных по изотопному составу молекул воды, обладающих большой миграционной способностью и являющихся тонкими индикаторами событий, с ней происходящими. Особенно чувствительными могут оказаться изотопы кислорода, которые должны обогащаться кислородом-18 в процессе миграции флюидов по зонам глубинных разломов (трещинам) из глубоких сейсмоактивных очагов за счет изотопно-обменных реакций с силикатными породами при повышенных температурах. Изотопы водорода, в том числе и газовой составляющей, также могут оказаться полезными за счет их большой разделяющей способности и отставания дейтерия в процессе диффузии молекулярного водорода и водяных паров из магматических очагов и миграции. Систематический анализ концентрации дейтерия масс-спектрометрическим методом, согласно В. М. Тэрстону [Thyrston W. М., 1970 г.], может быть реализован в автоматическом режиме
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основе использования масс-спектрометрических экспрессных методик и аппаратуры в данной работе представлена новая и обобщена ранее полученная информация о закономерностях распределения изотопов кислорода и водорода в различных типах поверхностных и подземных вод территории СССР, а также рассмотрены процессы, контролирующие их формирование.
Систематическое исследование изотопного состава кислорода и водорода в атмосферных осадках, речных, озерных и приповерхностных водах осадочного чехла европейской и азиатской частей СССР показывает, что практически повсеместно для зоны умеренного климата средних и высоких широт взаимосвязь между и описывается уравнением прямой Крейга. Для атмосферных осадков это означает, что процесс конденсации водяных паров происходит при условиях, близких к равновесным. Между упомянутыми величинами и температурой отмечается тесная связь, описываемая системой линейных уравнений с высокими коэффициентами корреляции, слабая связь наблюдается с относительной влажностью и количеством выпадающих осадков. Для осадков, выпадающих на территории Украины и Молдавии, четко фиксируется широтный изотопный эффект и значительно слабее континентальный. Фракционирование изотопов в процессе инфильтрации воды до глубин 500 м не установлено.
Воды Мирового океана, за исключением поверхностных вод в районе полюсов, придонных вод и вод иловых взвесей, имеют существенно однородный состав. Показано, что зависимость может быть использована для оценки вклада пресных вод в поверхностные арктические воды. Установлено, что воды оз. Байкал имеют весьма однородный изотопный состав с уровнем концентрации, отвечающим водам рек и озер Сибири.
Ведущими процессами при формировании изотопного состава поверхностных вод служат испарение, конденсация и смешение, подземных - смешение и изотопно-обменные процессы. Наиболее значимы изотопно-обменные процессы для вод глубоких осадочных артезианских бассейнов, характеризующихся повышенными температурами, застойными явлениями и широким распространением карбонатных и силикатных пород. Отмечаются недостаточная изученность процессов второго порядка малости и недооценка их роли в формировании изотопного состава глубоких подземных вод.
Исследование закономерностей распространения изотопов водорода и кислорода в подземных и поверхностных водах ряда крупных артезианск?/p>