20 Термальные воды, условия их формирования и классификация.

К термальным водам (термам) относят такие, температура которых превышает температуру человеческого тела (37° С). Воды с температурой от 37 до 42° С считаются горячими (термаль¬ными), от 42 до 100° С — очень горячими (высокотермальными) п с температурой выше 100° С — перегретыми. Исходя из практической целесообразности использования под-земных вод в народном хозяйстве, выделяют: 1) воды с температурой до 20° С наиболее пригодны для целей водоснабжения; 2) воды с тем-пературо и 20—50° С наиболее пригодны для бальнеологических. целей и иодо-бромного производства; 3) воды с температурой 50— 75° С целесообразно использовать для обогрева теплиц, парников, для теплофикации сельскохозяйственных объектов (фермы, склады и др.), для шерстомоек и в бальнеологических целях; &) подземные воды с температурой 75—100° С могут быть использованы при тепло¬фикации городов, курортов, сельскохозяйственных объектов (по¬селки, крупные тепличные комбинаты и др.); 5) воды с температурой свыше 100° С рекомендуется использовать главным образом для; энергетических целей. При этом чем выше температура вод, тем больше их энергетический потенциал.

Наиболее широко термальные воды распространены в складчатых областях кайнозойской (камчатской) складчатости в районах совре-менного и недавнего четвертичного вулканизма (Камчатка, Курильские острова). Данный район относится к району интенсивной гидро-термальной деятельности. В пределах областей современного вулканизма (Камчатка, Курильские острова, Исландия и др.) развиты весьма характерные высокотемпературные углекисло-азотные воды, формирующиеся вблизи очагов действующих вулканов. На значительной глубине-.эти воды перегреты (свыше 300° С); на поверхности они проявляются в виде кипящих паро-водяных струй с гейзерным режимом фонтанирования.

21 Гидродинамическая и гидрогеохимическая зональность водонапорных систем.

Гидродинамическая зональность водонапорных систем

По интенсивности и условиям водообмена с дневной поверхностью выделяются три гидродинамические зоны: интенсивного (свободного, активного), замедленного (затрудненного) и весьма замедленного (весьма затрудненного) водообмена. Коэффициент водообмена- отношение количества воды, протекающей в течение года в пре¬делах бассейна, к общему количеству воды, заключенной в бассейне. Зона интенсивного водообмена располагается в верхней части земной коры и тесно связана с поверхностными водо¬токами и водоемами. Мощность ее изменяется в широких пределах: от 100 до 1000 м и более. Зона интенсивного водообмена характеризуется относительно боль¬шими скоростями фильтрации подземных вод. Действительные ско-рости движения подземных вод в этой зоне изменяются от сотен метров до 1 м в год. Коэффициент водообмена варьирует при¬мерно от 0,01 до 1, т. е. полный водообмен совершается в пределах от 1 до 100 лет.Зона замедленного водообмена. Глубина ее нижней границы условно определяется глубиной вреза морских впадин. Эта зона отличается значительно меньшими скоростями фильтрации и действительными скоростями движения подземных вод. Коэффициент водообмена в этой зоне изменяется в более широких пределах — от 0,01 до 0,000000001. Следовательно, водообмен в этой зоне на одних участках может осуществляться в течение 100 лет, а на других — в течение многих миллионов лет. Зона весьма замедленного водообмена занимает наиболее глубокие части водонапорных систем (глубже 2—3 км). Фактические скорости фильтрации подземных вод обычно составляют десятые и сотые доли сантиметра в год. Коэффициент водо¬обмена обычно не превышает 0,000000001. Эта зона характеризуется высокими давлениями и температурами. По интенсивности водообмена наиболее благоприятные условия отмечаются в сочлененных мелких бассейнах горно-складчатых областей и в относительно небольших межгорных впадинах. Менее интенсивный водообмен показателен для крупных межгорных впа¬дин, а также для водонапорных систем, связанных с горно-складча¬тыми областями. Наименьшие скорости водообмена свойственны для водонапорных систем платформенного типа, не связанных с гор¬ными системами, а также некоторых предгорных прогибов.

Гидрогеохимическая зональность тесно связана с гидродинами¬ческой в связи с тем, что факторы, определяющие гидродинамиче¬скую зональность, оказывают непосредственное влияние на форми¬рование минерализации и химического состава подземных вод. Кроме факторов, определяющих гидродинамические условия водо-напорных систем, на формирование минерализации и химического состава подземных вод влияют такие показатели, как химический состав и литологические особенности водовмещающих пород, возраст геологических структур и история геологического развития, наличие многолетнемерзлых пород в разрезе, первоначальная минерализация и химический состав подземных вод, степень развития процессов замещения вод седиментационных инфильтрационными в пределах водонапорных систем и смешения вод различного генезиса. Можно дать следующую общую гидрогеохимическую характеристику гидродинамическим зонам: Зона интенсивного водообмена характеризуется окислительной обстановкой, содержание кислорода в подземных водах достигает 15—20% и более; температура воды обычно невысокая, примерно до 25° С; преимущественно воды пресные и солоноватые, но при наличии в разрезе соленосных отложений встречаются соленые воды и рассолы. В этой зоне обычно отсутствуют промышленные залежи нефти, но широко распространены твердые битумы. Зона замедленного водообмена характеризуется переходной об¬становкой от окислительной к восстановительной, наличием вод с температурой примерно от 10 до 40° С и выше различного хими¬ческого состава с минерализацией от 2—3 до 50 г/л и более (при нали¬чии галогенных отложений). В этой зоне находятся крупные газовые и нефтяные месторождения, нередко с тяжелой и вязкой нефтью. Зона весьма замедленного водообмена характеризуется восста¬новительной обстановкой среды, кислород, как правило, отсутствует. Температура воды изменяется от 40—50 до 100—150° С и выше, по составу они являются преимущественно хлоридными натриевыми, хлоридными кальциево-натриевыми, хлоридными натриево-кальци-евыми и хлоридными кальциевыми с минерализацией от 50 до 500 г/л и более (бассейны с мощными толщами галогенных отложений).