Поиски гидрогеотермальных резервуаров геофизическими методами в Монголо-Байкальском регионе

Цель данного исследования заключается в изучении возможности поисков гидрогеотермальных резервуаров в Монголо-Байкальском регионе геофизическими методами. Для достижения поставленной цели использованы следующие методы: метод зондирования становлением поля в ближней зоне, метод вертикального электромагнитного зондирования и метод вызванной поляризации. Эти методы хорошо зарекомендовали себя при выделении объектов с контрастными удельными сопротивлениями на различных глубинах. Причиной низких сопротивлений (5-10 Ом·м) твердых пород могут служить трещиноватые зоны, насыщенные высокотемпературными минерализованными растворами (гидротермальные резервуары). В результате проведенных наземных геофизических исследований на эталонном (месторождение гидротерм Шивэрт Архангайского аймака Монголии) и на прогнозном участке вблизи вулкана Сангийн-Толгой в 7-8 км от аймачного центра г. Цэцэрлэг на различных глубинах выявлены гидрогеотермальные резервуары, изолированные от дневной поверхности. Гидротермы месторождения Шивэрт с температурой 67 °С выведены на поверхность неглубокими скважинами до 78 м. На прогнозном участке, расположенном в пределах внутреннего прогиба Хангайского синклинория, глубина залегания гидрогеотермального резервуара - до 700 м и глубже. Пробуренная на этом участке скважина глубиной 450 м вывела на поверхность напорные субтермальные воды с температурой до 16 °С, несмотря на приток холодных вод в нижнем 100-метровом интервале. Также произведена оценка теплового состояния подземной гидросферы Хангайского сводового поднятия по данным о химическом составе более чем 20 термальных источников с помощью гидрогеохимических геотермометров. Высокие температуры подземной гидросферы Хангайского сводового поднятия, связанные с магматогенной термоаномалией, представляют огромный практический интерес. Термальные воды Монголо-Байкальского региона сосредоточены в термовыводящих зонах разломов и при наличии перекрывающих осадочных отложений не всегда имеют выход на дневную поверхность. Геофизические методы вполне могут быть использованы для поисков таких гидрогеотермальных резервуаров.

гидрогеотермальные резервуары, термальные воды, геоэлектрический разрез, зоны минерализованных растворов, гидрогеохимические геотермометры

1. Blodgett L., Slack K. Geothermal 101: basics of geothermal energy production and use. Washington: Geothermal Energy Association, 2009. 55 p.

2. Намнандорж О., Цырен Ш., Нямдорж Ѳ. БНМАУ-ын рашаан. Улаанбаатар: Изд-во УХГ, 1966. 468 с.

3. Лысак С.В. Геотермия южных районов Восточной Сибири // Геофизические исследования в Восточной Сибири на рубеже XXI века: сб. науч. тр. Новосибирск: Наука, 1996. С. 17–23.

4. Рассказов С.В., Чувашова И.С., Мордвинова В.В., Брандт И.С., Брандт С.В., Ершов К.В. Развитие кайнозойского магматизма Центральной Азии как выражение процессов образования Саяно-Монгольского низкоскоростного мантийного домена // Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса: материалы науч. совещ. по интеграционным программам Отделения наук о Земле СО РАН. Вып. 4. Т. 2. Иркутск: Изд-во ИЗК СО РАН, 2006. С. 95–98.

5. Саватенков В.М., Ярмолюк В.В., Кудряшова Е.А., Козловский А.М. Источники и геодинамика позднекайназойского вулканизма Центральной Монголии по данным изотопно-геохимических исследований // Петрология. 2010. Т. 18. № 3. С. 297–327.

6. Ярмолюк В.В., Козловский А.М., Кузьмин М.И. Зональные магматические ареалы и анорогенное баталитообразование в Центрально-Азиатском складчатом поясе: на примере позднепалеозойской Хангайской магматической области // Геология и геофизика. 2016. Т. 57. № 3. С. 457–475.

7. Турутанов Е.Х. Крупнейшие гранитоидные плутоны Земли: форма и размеры. Бо-Бассен: Lambert Academic Publishig, 2019. 80 с.

8. Поляк Б.Г., Хуторский М.Д., Каменский И.Л., Прасолов Э.М. Тепломассопоток из мантии на территории Монголии // Геохимия. 1994. № 12. С. 1693–1705.

9. Филиппова И.Б. Основные черты строения и развития Хангайского синклинория // Геотектоника. 1969. № 5. С. 77–95.

10. Колонин А.Г. Возможности использования результатов сейсмического просвечивания для обнаружения локальных неоднородностей // Геология и геофизика. 1989. № 3. С. 101–110.

11. Иселидзе О.В., Жуков В.С., Цыбульский С.П., Баянова Н.Г. Влияние температуры на удельное электрическое сопротивление водонасыщенных образцов песчаника // Вести газовой науки. 2014. № 4 (20). С. 184–187.

12. Бадминов П.С., Мироманов А.В., Оргильянов А.И., Крюкова И.Г., Тарасов И.А., Степаненко А.В. Перспективы поисков термальных вод в Усть-Селенгинском артезианском бассейне // XX Всероссийское совещание по подземным водам востока России. Иркутск: ООО «Географ», 2012. С. 285–288.

13. Oyuntsetseg D. Geochemical characterization of the thermal fluid from Khangay area, Central Mongolia // Geothermal Training in Iceland. Reykjavik: UNU-GTP, 2009. P. 125–150.

14. Лаврушин В.Ю., Маковозов А.О. Температура минеральных вод – отражение магматогенной термоаномалии в районе вулкана Казбек // Вестник Владикавказского научного центра. 2004. Т. 4. № 3. С. 33–40.

15. Kharaka Y.K., Mariner R.H. Chemical geothermometers and their application to formation waters from sedimentary basins // Thermal history of sedimentary basins. Methods and case histories. New York: Springer-Verlag, 1989. P. 99–117.

16. Philip H., Cisternas A., Gvishniani A., Gorshkov A. The Caucasus: an actual example of the initial stages of continental collision // Tectonophysics. 1989. Vol. 161. P. 1–21. https://doi.org/10.1016/0040-1951(89)90297-7

17. Fournier R.O., Truesdell A.H. An empirical Na-K-Ca chemical geothermometer for natural waters // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1973. Vol. 37. Iss. 5. P. 1255–1275. https://doi.org/10.1016/0016-7037(73)90060-4

18. Голубев В.А. Тепловые и химические характеристики гидротермальных систем Байкальской рифтовой зоны // Советская геология. 1982. № 10. С. 100–108.

19. Голубев В.А. Кондуктивный и конвективный вынос тепла в Байкальской рифтовой зоне. Новосибирск: Гео, 2007. 222 с.

20. Рассказов С.В., Чувашова И.С., Ясныгина Т.А., Фефелов Н.Н., Саранина Е.В. Калиевая и калинатровая вулканические серии в кайнозое Азии. Новосибирск: Гео, 2012. 351 с.

21. Лысак С.В., Дорофеева Р.П. Термальное состояние литосферы в Монголии // Геология и геофизика. 2003. Т. 44. № 9. С. 929–941.

22. Дорофеева Р.П. Тепловой поток территории Монголии // Глубинное строение и геодинамика Монголо-Сибирского региона: сб. стат. Новосибирск: Наука, 1995. С. 123–145.