Особенности строения и процессы формирования сложнопостроенного гидрогеохимического разреза в Байкальской рифтовой зоне
Аннотация
Целью данной работы являлось исследование влияния органического вещества на формирование ионно-солевого и газового состава азотно-метановых и метановых термальных вод, распространенных в осадочных породах глубоких горизонтов артезианских бассейнов. Объектом исследования стали Тункинский межгорный артезианский бассейн Байкальской рифтовой зоны и Тунгорское газонефтяное месторождение Охотско-Сахалинского бассейна, где в глубоких горизонтах распространены содовые (инверсионные) низко- и высокоминерализованные подземные воды. Работа основана на синтезе результатов традиционного изучения состава природных растворов и количественного исследования физико-химических взаимодействий в системе «вода – порода», проведенного с помощью программного комплекса «Селектор» по степени протекания гидрогеохимического процесса, которая задавалась величиной отношения порода / вода. При взаимодействии использовались химически чистая вода и порода среднего химического состава. Применение физико-химического моделирования позволило проследить процессы формирования состава термальных вод в осадочных породах в зависимости от степени взаимодействия воды с породой и количества органического вещества. В результате установлено определяющее влияние содержащегося в породе органического вещества на интенсивность протекания гидрогеохимического процесса: величину минерализации, соотношение компонентов и количество образующихся метана, азота и углекислоты. Соответствие состава модельных и природных растворов показало возможность формирования различной степени газонасыщенности как низко-, так и высокоминерализованных гидрокарбонатных натриевых подземных вод в пластовых условиях глубоких горизонтов осадочных бассейнов за счет внутренних резервов системы «вода – порода» без привлечения каких-либо компонентов из внешних источников.
Об авторе
С. Х. Павлов
Институт земной коры СО РАН
Россия
Конфликт интересов:
Россия
Павлов Сергей Харитонович, кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник Лаборатории гидрогеологии
664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 128
Конфликт интересов:
Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.
Список литературы
1. Шестаков В.М. Учет геологической неоднородности – ключевая проблема гидрогеодинамики // Вестник Московского университета. Геология. 2003. № 1. С. 29–28.
2. Карцев А.А., Абукова Л.А. Нефтегазовая гидрогеология на современном этапе // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 1998. № 4. С. 12–17.
3. Плюснин А.М., Замана Л.В., Шварцев С.Л., Токаренко О.Г., Чернявский М.К. Гидрогеохимические особенности состава азотных терм Байкальской рифтовой зоны // Геология и геофизика. 2013. Т. 54. № 5. С. 647–664.
4. Шварцев С.Л., Замана Л.В., Плюснин А.М., Токаренко О.Г. Равновесие азотных терм Байкальской рифтовой зоны с минералами водовмещающих пород как основа для выявления механизмов их формирования // Геохимия. 2015. № 8. С. 720–733. https://doi.org/10.7868/S0016752515060084
5. Павлов С.Х., Чудненко К.В., Голубева В.А., Оргильянов А.И., Бадминов П.С., Крюкова И.Г. Геологические факторы и физико-химические процессы формирования подземных вод Тункинской впадины // Геодинамика и тектонофизика. 2018. Т. 9. № 1. С. 221–248. https://doi.org/10.5800/GT-2018-9-1-0346
6. Кавказские минеральные воды / отв. ред. В.В. Иванов. М.: Изд-во ЦНИИКФ, 1972. 158 с.
7. Лаврушин В.Ю., Лисенков А.Б., Айдаркожина А.С. Генезис Ессентукского месторождения углекислых вод (Северный Кавказ) // Геохимия. 2020. Т. 65. № 1. С. 77–91. https://doi.org/10.31857/S0016752520010082
8. Абрамов В.Ю., Вавичкин А.Ю. Особенности формирования термогазохимического состава минеральных вод Ессентукского месторождения // Разведка и охрана недр. 2010. № 10. С. 27–32.
9. Мазилов В.Н., Кашик С.А., Ломоносова Т.К. Олигоценовые отложения Тункинской впадины (Байкальская рифтовая зона) // Геология и геофизика. 1993. Т. 34. № 8. С. 81–87.
10. Виноградов А.П. Средние содержания химических элементов в главных типах изверженных горных пород земной коры // Геохимия. 1962. № 7. С. 555–571.
11. Ронов А.Б., Ярошевский А.А., Мигдисов А.А. Химическое строение земной коры и геохимический баланс главных элементов. М.: Наука, 1990. 182 с.
12. Логачев Н.А. Кайнозойские континентальные отложения впадин байкальского типа // Известия Академии наук СССР. Серия геологическая. 1958. № 4. С. 18–29.
13. Карпов И.К. Физико-химическое моделирование на ЭВМ в геохимии. Новосибирск: Наука, 1981. 247 с.
14. Чудненко К.В. Термодинамическое моделирование в геохимии: теория, алгоритмы, программное обеспечение, приложения. Новосибирск: Гео, 2010. 287 с.
15. Киреева Т.А., Всеволожский В.А. Инверсионные гидрокарбонатно-натриевые воды как показатель нефтегазоносности глубоких частей геологического разреза // Глубинная нефть. 2013. Т. 1. № 2. C. 234–245 [Электронный ресурс]. URL: http://journal.deepoil.ru/images/stories/docs/DO-1-2-2013/7_Kireeva-Vsevolozhskiy_1-2-2013.pdf (10.02.2021).
16. Павлов С.Х., Карпов И.К., Чудненко К.В. Диспропорционирование и фракционирование углерода в системе «углерод – вода – газ» // Геохимия. 2006. № 7. С. 797–800.
17. Helgeson H.C., Knox A.M., Owens C.E., Shock E.L. Petroleum, oil field waters, and authigenic mineral assemblages: are they in metastable equilibrium in hydrocarbon reservoirs // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1993. Vol. 57. Iss. 14. P. 3295–3339. https://doi.org/10.1016/0016-7037(93)90541-4
18. Karpov I.K., Chudnenko K.V., Kulik D.A. Modeling chemical mass transfer in geochemical processes: thermodynamic relations, conditions of equilibria, and numerical algorithms // American Journal of Science. 1997. Vol. 297. Iss. 8. P. 767–806. https://doi.org/10.2475/ajs.297.8.767
19. Karpov I.K., Chudnenko K.V., Kulik D.A., Bychinskii V.A. The convex programming minimization of five thermodynamic potentials other than Gibbs energy in geochemical modeling // American Journal of Science. 2002. Vol. 302. Iss. 4. P. 281–311. https://doi.org/10.2475/ajs.302.4.281
20. Palandri J.L., Reed M.H. Reconstruction of in situ composition of sedimentary formation waters // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2001. Vol. 65. Iss. 11. P. 1741– 1767. https://doi.org/10.1016/S0016-7037(01)00555-5
21. Plyasunov A.V., Shock E.L. Standard state Gibbs energies of hydration of hydrocarbons at elevated temperatures as evaluated from experimental phase equilibria studies // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2000. Vol. 64. Iss. 16. P. 2811–2833. https://doi.org/10.1016/S0016-7037(00)00401-4
22. Price L.C., DeWitt E. Evidence and characteristics of hydrolytic disproportionation of organic matter during metasomatic processes // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2001. Vol. 65. Iss. 21. P. 3791–3826. https://doi.org/10.1016/S0016-7037(01)00762-1
23. Павлов С.Х., Чудненко К.В., Хромов А.В. Моделирование формирования фторидных азотных терм в системе «вода – кристаллическая порода» // Геодинамика и тектонофизика. 2020. Т. 11. № 2. С. 378–396. https://doi.org/10.5800/GT-2020-11-2-0481
Рецензия
Для цитирования:
Павлов С.Х. Особенности строения и процессы формирования сложнопостроенного гидрогеохимического разреза в Байкальской рифтовой зоне. Науки о Земле и недропользование. 2021;44(2):159-166. https://doi.org/10.21285/2686-9993-2021-44-2-159-166
For citation:
Pavlov S.K. Structural features and formation processes of a complex hydrogeochemical section in the Baikal rift zone. Earth sciences and subsoil use. 2021;44(2):159-166. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/2686-9993-2021-44-2-159-166
Просмотров: 210
Послать статью по эл. почте 
Оставить комментарий 
