Гидрохимия - Крайнов С.Р.
ISBN 5-247-01293-3
Скачать (прямая ссылка):
24—1149
361
Рис. 13.4. Измененное содержание радона в термоминеральных водах Ташкента до и после землетрясения 26 апреля 1966 г.
Большая стрелка — основной толчок, маленькие стрелки— повторные толчки (по В. И. Уланову и Б. 3. Мавашсву)
1956 • JSSO 1964 1968
Годы
В заключение следует отметить, что наибольший геологический эффект при поисках и разведке месторождений нефти и газа можно получить лишь при комплексном использовании различных нефтегазопоисковых показателей.
13.3. ГИДРОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ (ПРЕДВЕСТНИКИ) ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ
Широко известно, какие катастрофические последствия связаны с землетрясениями. Достаточно назвать крупные землетрясения в Ашхабаде (1948 г.), Ташкенте (1966 г.), Армении (1988 г.), повлекшие огромные разрушения и большие человеческие жертвы. Районы вероятных разрушительных землетрясений (8 баллов и выше) занимают в СССР площадь более 1300 тыс. км2 (около 6% территории). Это юго-запад Молдавии, юг Крыма, Кавказ, Камчатка, Курильские острова, многие районы Средней Азии, частично Казахстан, Сибирь. На этой территории проживает многочисленное население, находятся столицы союзных республик, крупные города, мощные промышленные и энергетические объекты. Поэтому вопросы гидрогеохимических показателей (предвестников) землетрясений, несомненно, имеют жизненно важное значение.
До последнего времени сейсмология и гидрогеология имели мало точек соприкосновения, но в связи с большим влиянием, которое оказывают сильные землетрясения на подземные воды, связь между ними стала более тесной. И прежде всего это касается геохимии подземных вод, так как при землетрясениях изменяется их химический и газовый состав. Так, радоновый эффект (увеличение содержания радона в воде непосредственно перед землетрясением) Ташкентского землетрясения послужил основой научного открытия, сделанного советскими учеными. Содержание радона в период, предшествующий землетрясению, возросло в несколько раз (до 66,6 Бк) по сравнению с фоновым и стабилизировалось (18,5—22,2 Бк) только после землетрясения (рис. 13.4).
Примеры: 1. Во время Дагестанского землетрясения 1970 ч:. силой до 8 баллов изменился состав подземных вод в радиусе до 200 км от эпи
362
W35Ar
1975 197G ' 1977 197В 1979 1980
Годы
Рис. 13.5. Изменение значений 40ArZ36Ar во времени в подземных водах разных скважин месторождения Джеты-Огуз за период 1975—980 гг.
центра. В водах возросло содержание хлора, кальция, магния и борной кислоты, уменьшилось количество гидрокарбонатов и сульфатов. В составе газов был обнаружен свободный водород, увеличилось содержание углекислоты.
2. В 1976 г. в Турции произошло крупное землетрясение, интенсивность которого в районе курорта Арзни (Армения), расположенного в 160 км от эпицентра достигала 5 баллов. После землетрясения повысилась минерализация минеральных вод в одной скважине с 8,7 до 12—*13 г/л, в другой — с 6,8 до 9 г/л.
К гидрогеохимическим эффектам землетрясений относится также изменение изотопного состава подземных вод и растворенных газов— углерода, гелия, урана, аргона и других элементов (рис. 13.5).
Чем же объясняются изменения химического, газового и изотопного состава подземных вод при землетрясениях? В настоящее время теоретически и экспериментально установлена связь этих изменений с действием упругих колебаний, вызывающих дополнительное выделение из горных пород химических элементов. Те химические элементы и их изотопы, которые наиболее слабо связаны с горной породой и кристаллической решеткой минералов, переходят в водную фазу в относительно больших количествах. Упругие колебания могут вызвать и искусственное разделение изотопов, причем рода обогащается тем изотопом, который слабее других связан с кристаллической решеткой минерала.
24*
Кроме того, изменение состава подземных вод может быть связано с подтоком вод по активизированным водопроводя-щим трещинным системам из других, часто более глубоких водоносных горизонтов, содержащих более минерализованные воды. В результате этого, как правило, повышается дебит скважин или источников, увеличиваются температура й минерализация воды. Однако могут быть и обратные явления, когда уменьшается водоприток из нижележащих горизонтов из-за перекрытия водопроводящих путей. При этом дебиты и температура понижаются с соответствующим изменением содержания в водах макро-, микрокомпонентов и газов.
Таким образом, многочисленными режимными наблюдениями установлено, что в результате землетрясений изменяется содержание в подземных водах радона, гелия, углекислоты, хлор-иона, гидрокарбонат-иона, фтора, величин отношения радона к радию, изотопных отношений в парах элементов (3Не/4Не, 40ArZ36Ar, 234U/238U, ,2С/13С и др.), что связано с изменениями напряженного состояния среды и разрядкой напряжений в виде сейсмического толчка.
Среди отмеченных изменений состава подземных вод при ' землетрясениях важно выделить (количественно и качественно) те из них, которые можно использовать в качестве предвестников землетрясений. Информация о месте и силе возможного землетрясения, безусловно, должна быть , надежной и комплексной, во избежание возможных ошибок и ложных тре^ вог.
