Геохимия природных вод - Перельман А.И.
Скачать (прямая ссылка):
Свежеосажденные тонкодисперсные илы содержат до 90% воды, которая отжимается в пористые породы по .мере уплотнения илов, превращения их в глипы, а затем ц в глинистые сланцы. Этот тип водообмена Н. Б. Вас-
г
Рис. 15. Схема гидрогеологического цикла (по А. А. Карцеву)
А — злизиолный этап; Б — инфильтрационный этап; В — следующий эли-зионный этап; 1 — илы, глины, образовавшиеся на этапе А и содержащие седиментогенные воды; 2 — коллекторы, содержащие седиментогенные воды; з — коллекторы, содержащие инфильтрагенные воды; 4 — ложе бас-сейна; 5 — нлы и глины, образовавшиеся на этапе В, в — направления движения вод
соевич назвал элизионным, он характерен для первого элизионного этапа гидрогеологического цикла. Второй этап — инфильтрационный, в течение которого инфиль-трующиеся метеорные воды постепенно вытесняют и замещают седиментационные воды. Таким образом, для второго этапа характерен инфильтрационный водообмен.
Анализ гидрогеологического цикла с позиций термодинамики и физико-химической гидродинамики принадлежит гидрогеологу С. И. Смирнову (1974, 1979). Он пришел к выводу, что «подземные воды любого седимсн-хационного бассейна есть явление историко-геологическое: они имеют начало, они непрерывно изменяются в ходе геологического времени под влиянием планетарных, региональных и локальных физических полей. В термодинамическом отношении подземные воды представляют собой открытые системы, и поэтому конечной, реально
достижимой стадией их эволюции является стационарное неравновесное состояние. Эволюция’ осуществляется посредством пеобратпмых неравновесных процессов переноса эиергииу’ массы п импульса, определяющих энергетическую, геохимическую и динамическую историю подземных вод»43.
История артезианского бассейна охватывает порой несколько геологических периодов. Так, С. М. Мухад^|д-жанов (1971) установил, что южная часть Западно-Сибирского артезианского бассейна с нижнего мела до конца миоцепа и начала четвертичного периода переживала элизпонный этап. В это время происходило непрерывное погружение осадочных толщ, в водоноспых горизонтах меловых и палеогеновых отложений формировались син-генетичные осадконакоплению подземные воды (в настоящее время это погребенные седимептационные воды). В неогене начался инфильтрационный этап. Ранее развитые в этом районе региональные глипистые водоупоры — чеганские, аральские и павлодарские отложения — были частично' размыты, и инфильтрационеые воды проникли в глубокие водоносные горизонты. Первично-погребенные воды стали разбавляться и оттесняться к центру артезианского бассейна. В результате в пределах одного водо-носиого горизонта сформировалась горизонтальная гидрогеохимическая зональность. Определение возраста подземных вод показало, что он закономерно увеличивается от современных областей питания к центральным частям бассейна (современные — верхнемеловые воды).
Особенно сложна история артезианских бассейнов в областях, где неоднократно сменялись гидрогеологические массивы и артезианские бассейны. Например, в ранпем рифее на территории Алданской складчатой области Восточной Сибири были распространены трещинно-жильные воды в кристаллических породах архея и нижнего протерозоя, т. е. это была система гидрогеологических массивов (Басков, 1976). В среднем рифее в центральной части области существовал артезианский бассейн со скоплениями слабосоленых пластовых вод в терригенных толщах. В позднем рифее произошло поднятие, и толщи среднерифейского возраста сохранились лишь в отдельных грабенах. В кембрии Алданская область заливается
45 Смирнов С. И. Региональная динамика подземных вод седи.мен- ' тацнонных бассейнов. М.: Недра, 1979, с. 100.
мелководных! морем, в котором накапливаются карбонатные йороды мощностью до 500—600 м с пластовыми скоплениями соленых подземных вод, — образуется крупный артезианский бассейн.
В дальнейшем в результате нового поднятия, вероятно, в конце ордовика — начале силура на значительной части Алданской области кембрийские толщи были уничтожены эрозией, и вновь возник гидрогеологический массив, просуществовавший вплоть до юрского 'времени. В юрский период и раннемеловую эпоху происходила аккумуляция континентальных угленосных отложений. В них сформировался артезианский бассейн пресных и слабо-соленых вод. В это же время проявилась интенсивная магматическая деятельность. С позднего мела по настоящее время развивались поднятия, и в большинстве районов угленосные толщи были уничтожены эрозией. Ныне Алданская область вновь представляет собой систему гидрогеологических массивов с подчиненными артезианскими бассейнами во впадинах.
Большое значение палеогидрогеохимический анализ приобрел при изучении рудных месторождений и рудных районов. А. В. Щербаков (19б8) рассмотрел с этих позиций Большой Донбасс и Большой Кривой Рог, Е. А. Басков (1976) — Ангаро-Илимские железорудные, Джезказгап-ское медное, Анзасское магнетитовое, Березовское железорудное месторождения, оловянные месторождения Ка-валеровского рудного района. На примере конкретных месторождений и рудных районов эти вопросы рассматривали А. И. Германов, Г. А Голева, П. А. Удодов, М. С. Гуревич и др.
