Геохимия подземных вод юго-восточного обрамления Западно-Сибирского мегабассейна : Природные и техногенные аспекты

• Автор: Попов, Виктор Константинович
• Шифр специальности: 04.00.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 262 с.

А ВНОТАЦИЯ
Работа посвящена геохимическому исследованию эволюции системы "вода - порода - газ - органические вещества" для юго-восточного обрамления Западно-Сибирского мегабассейна. На примере Кузбасса рассмотрены гидрогеохимические и гидродинамические условия, особенности формирования различных типов подземных вод, развиты представления об органической геохимии угольных бассейнов. Изучены гидрогеологические следствия катагенного преобразования осадочных пород и их роль в формировании геохимического облика подземной гидросферы и аутигенно-минералогической зональности пород. Оценены перспективы на поиски залежей горючих ископаемых в осадочных глубокозалегающих отложениях Кузбасса по гидрогеологическим и геолого-тектоническим условиям развития этой структуры. Теоретически обоснована близость катагенных преобразований осадочных пород и процессов, протекающих в естественных условиях и условиях "технокатагенеза7', имеющего место при глубинном захоронении жидких радиоактивных отходов. Выделены принципы экологической оптимизации, лежащие в основе стратегии природопользования на территории юго-восточного обрамления Западно-Сибирского мегабассейна.
Содержание

Введение
1. Гидрогеологические следствия катагенеза осадочных отложений
1.1. Общая направленность катагенных преобразований минеральных агрегатов и органических веществ пород
и углей
1.2. Литогидрогеохимический подход в исследованиях гидрогеологических закономерностей угольных бассейнов
2. Геохимия подземных вод осадочных отложений
2.1. Формирование основных типов подземных вод Кузбасса
2.2. Основные факторы преобразований органических веществ в подземных водах
2.3. Геохимические преобразования в саморазвивающейся системе "вода - порода - газ - органические вещества "
на различных этапах катагенеза
3. Роль тектонического и геотермального факторов в формировании геохимического облика подземных вод
3.1. Взаимосвязь тектонических и геотермических условий Кузбасса и катагенеза угленосных отложений и их роль
в формировании подземных вод
3.2. Геодинамика водонапорной системы Кузбасса
4. Значение катагенных преобразований системы "вода -порода - газ - органические вещества" в экогидрогеохи-мических исследованиях и выработке стратегии природопользования

4.1 Геохимическая оценка глубоких горизонтов осадочных
пород Кузбасса - составная часть стратегии экологической оптимизации геологической среды
4.2. Оптимизация водопользования в условиях техногенеза на примере совместной эксплуатации систем водоснабжения гг. Томска и Северска и систем захоронения жидких радиоактивных отходов
Заключение
Литература

ся условиях залегания угольного пласта оказываются энергетически неустойчивыми [206].
Нами составлена схема, отражающая общую направленность преобразования саморазвивающейся системы "вода - порода - газ - органические вещества", где обобщены важнейшие результаты работ [163, 178, 229, 28, 29, 5, 27] (рис. 1.11). В ней отражены последовательные стадии метаморфизма с соответствующими условиями (глубина, температура, давление и др.); сделано сопоставление полиморфизма воды, с изменением содержания кислородных функциональных групп в витрините, вертикальной зональностью жидких и газообразных углеводородов углей; проанализировано распределение углерода - 13 метана по глубине; прослежены онтогенетические преобразования породообразующих минералов. Для каждой стадии метаморфизма предложены наиболее вероятные схемы протекания химических процессов, играющих важную роль в формировании геохимического облика подземных вод и выступающих литогенными источниками тепла.
С ростом степени метаморфизма изменяется молекулярное строение и внутренняя структура угольного вещества, которое, по современным представлениям, состоит из пачек макромолекул (чешуек) [1]. Различают три структурные стадии метаморфизма углей: "открытую", "жидкую",
"антрацитовую" [173].
"Открытая" структура характерна для углей с содержанием углерода менее 85% (стадии Б-Д и Г метаморфизма углей). Макромолекулы на этих стадиях расположены хаотично, соединены в длинные и гибкие цепи, удерживаемые поперечными связями. Промежутки между чешуйками значительные, внутренняя поверхность, пористость, влажность и склонность к окислению угля повышенные. Гумусовое вещество, построенное из полицикличе-ских ядер, отягощенных короткими периферийными группами карбоксильного, фенольного, метоксильного, карбонильного, гидроксильного типов, теряет эти группы в виде летучих продуктов с повышением стадии уг-