28) Газовая зональность аб

Наряду с гидрохимической в артезианских бассейнах отчетливо прослеживается газовая зональность. Она тесно связана с процес­сами катагенеза пород, изменением их минерального состава, дегидра­тацией, преобразованием органиче­ского вещества, фазами нефте- и газонакопления, стадиями углефикации пород. В водоносных гори­зонтах присутствуют газы, как рас­творенные в водах, так и в виде скоплений. Можно выделить два основных направления, по которым идет изменение газового состава вод с глубиной: 1) О2+N₂->-C02-|- + Ыг~*"N2; 2) Ог + Иг^->"N24-01^4—*■ -►СН4+ тяжелые углеводороды. Первое направление характерно для краевых частей АБ и для та­ких разрезов на глубине, в которых отсутствуют битуминозные породы и скопления горючих флюидов. В приповерхностных частях АБ встречены газы воздушного проис­хождения (кислород и азот). С глу­биной кислород расходуется на окисление, а в составе газов на­ряду с инертным азотом появляет­ся углекислый газ. Еще глубже уг­лекислый газ расходуется на обра­зование гидрокарбонатов и в самых глубоких частях бассейна, перекры­тых водоупорными породами, азот начинает обогащаться гелием.

Второй тнп изменений характерен для разрезов, в состав ко­торых входят битуминозные породы, горючие сланцы, скопления нефти н газа. В этом случае азотные газы с глубиной замеша­ются метаном и тяжелыми углеводородами. На определенной глубине могут появиться скопления горючих газов (метан и тяжелые углеводороды), глубже — скопления газа и нефти и на еще большей глубине — нефти. В отдельных случаях встречаются скопления свободного азота и еще реже, в приповерхностных слоях, — углекислоты. При благоприятных условиях в глубоких недрах АБ происходит обогащение вод и газов водородом, гелием, иногда в количествах, имеющих практическое значе­ние.

В.А. Соколовым была установлена следующая зональность генерации метана и его гомологов в земной коре: 1) до глубины в несколько сотен метров располагается биохимическая зона, где формируются сухие метановые газы без примеси тяжелых углеводородов; 2) ниже, до глубины 1,5 км, находится переходная зона, в которой отмечается затухание биохимических процес­сов и активизация термокаталитических; 3) на глубинах 1,5— 6 км находится термокаталитическая зона (с температурой до 250 °С). где происходит накопление основных масс нефти и угле­водородных газов; 4) на глубинах свыше 6 км располагается газовая зона (с температурой до 500 °С) преимущественного об­разования метана.

29) Гидрогеохимическая зональность

В верти­кальном гидрохимическом разрезе артезианских бассейнов обычно различают три гидрохимические зоны, типичные для районов с влажным климатом: 1) верхнюю (А) пресных вод с минерали­зацией менее I г/л; 2) среднюю — соленых вод с минерализацией 1—35 г/л; 3) нижнюю-—рассолов с минерализацией свыше 35 г/л. Каждая гидрохимическая зона может быть подразделена на подзоны.

Для верхней гидрохимической зоны характерна тесная зависи­мость состава вод от климатических условий в настоящем и прошлом, от состава водовмещающих пород и их фильтрацион­ных свойств, а также от совокупности других факторов, управ­ляющих режимом водоносных горизонтов. В климатической зоне избыточного увлажнения, которая п СССР имеет наибольшее распространение, зона пресных вод отличается широким разви­тием и большой мощностью: она охватывает грунтовые м верх­ние артезианские водоносные горизонты местами до глубины 2000 м. Максимальная мощность зоны отмечается в пресновод­ных по происхождению осадочных толщах с интенсивным водо­обменом (юго-восток Западной Сибири, северо-запад о. Саха­лина и др.).

Подземные воды средней гидрохимической зоны отличаются более высокой минерализацией. Различают слабо солоноватые (с минерализацией I—3 г/л), сильно солоноватые (3—10 г/л) н соленые (10—35 г/л) поды. С этой зоной связаны наиболее ценные сероводородные воды нашей страны. Некоторые вочы применяются в качестве лечебных, питьевых и бальнеологиче­ских. Среди солоноватых вод встречаются гидрокарбонатпые, сульфатные и хлоридные, а также смешанного анионного со­става, преимущественно натриевые. Среди соленых вод преоб­ладают хлоридные натрневые

Рассолы нижней гидрохимической зоны сосредотачиваются Преимущественно во внутренних, наиболее глубоких частях арте­зианских бассейнов, где имеются соленосные формации (напри мер. Европейская и Восточно-Сибирская АО, Амударьинский АБ). В этих условиях преобразование состава рассолов идет по пути увеличения концентрации хлоридов магния и кальция, £рма, калия, стронция, рубидия, цезия, железа н других компо­нентов, а также насыщения рассолов метаном [16]. В составе рассолов при минерализации до 294 г/л преобладают хлориды натрия, а при более высоких — хлориды кальция и магния. В условиях высоких давлений (более 60 МПа) и температур (свыше 200 ^СС) рассолы обогащаются металлами и различными трудпо- растпоримымп в обычных условиях соединениями