Исследование возможности захоронения техногенной углекислоты в глубокие водоносные горизонты : На примере северо-западной части Московской синеклизы

• Автор: Романова, Марина Андреевна
• Шифр специальности: 04.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 124 с. : ил.

Содержание.
Введение
Глава 1. Состояние вопроса об утилизации техногенной углекислоты
Глава 2. Характеристика геологических условий северо-западной части Московской синеклизы (промышленный район г г. Череповец, Рыбинск, Ярославль)
2.1. стратиграфия и коллекторские свойства пород
2.2. тектоника и история геологического развития
Глава Э. Гидрогеологические условия.
3.1. Характеристика подземных вод
3.2. Зональность подземных вод
Глава 4. Оценка геолого-гидрогелогических условий с позиций возможности захоронения техногенной углекислоты.
Глава 5. Физико-химическое моделирование в
гидрогеохимической системе «природный раствор -порода - газ».
Заключение.
Литература.
Текстовые приложения.

Введение.
В настоящее время проблема парникового эффекта широко обсуждается с точки зрения возможной экологической катастрофы. Из техногенных газов наибольшее значение для возникновения парникового эффекта имеет диоксид углерода, вклад которого в процесс общего потепления атмосферы составляет 50 - 60 %. Поэтому предотвращение парникового эффекта во многом зависит от контроля над содержанием СОг в атмосфере и источниками его эмиссии.
В настоящей работе, в качестве одного из вариантов борьбы с парниковым эффектом, рассматривается идея гидрогеохимического метода предотвращения парникового эффекта, заключающаяся в закачке техногенного СО2 в глубокие водоносные горизонты.
Объектом исследований, является блок геологической среды, выделенный в пределах промышленного района г.г. Череповец, Рыбинск, Ярославль, северо-западной части Московской синекпизы (рис, 3). Изучаемый район имеет значительную промышленную нагрузку, что определяет необходимость применения мер для утилизации выбросов Череповецкого металлургического комбината.
Целью работы является исследование геолого-гидрогеологических условий для предполагаемого захоронения техногенной СОг на данной территории, а также установление основных закономерностей протекания физико-химических процессов в гидрогеохимической системе "поровый раствор - порода - техногенная углекислота". Основными задачами исследований являются:
1. Оценка геолого-гидрогеологических условий района; выбор возможного водоносного горизонта для проведения закачки техногенной углекислоты;
2. Исследование процессов взаимодействия техногенной углекислоты с природными водами и вмещающими их породами в выбранных гидрогеохимических системах;
3. Выбор физико-химических моделей, соответствующих природным условиям;
4. Анализ и сравнение результатов термодинамического моделирования гидрогеохимических процессов для различных расчетных моделей;
5. Количественная оценка влияния возможных процессов взаимодействия техногенной углекислоты с природными водами и вмещающими их породами на природную гидрогеохимическую систему с помощью термодинамического моделирования.
Для исследований были использованы следующие методы:

1. Анализ фондовых материалов по геологии и гидрогеологии района, данных по материалам бурения глубоких скважин и результатов опробования дочетвертичных водоносных горизонтов;
2. Термодинамическое моделирование физико-химических процессов, возможных при закачке техногенной углекислоты в выбранный водоносный горизонт.
Защищаемыми положениями в данной работе являются следующие:
1. Геолого-гидрогеологические условия являются основополагающими при выборе водоносного горизонта, перспективного для возможной закачки техногенной углекислоты.
2. Гидрогеохимическая система «СОг - природный раствор - кварц-полевошпатовые терригенные породы» является наиболее благоприятной для проведения закачки углекислоты.
3. Гидрогеохимическая система «СОг - природный раствор - карбонатные породы» не отвечает требованиям экологической безопасности и не пригодна для возможной утилизации СО2.
Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы из 68 наименований, 4 графических и 4 текстовых приложений, изложена на 94 страницах машинописного текста, содержит 17 рисунков, 16 таблиц.
Автор выражает благодарность научному руководителю профессору В.
М. Швецу, научному консультанту профессору Н. Н. Акинфиеву; коллективам кафедр гидрогеологии и химии; зав. отд. аспирантуры М. П. Васильевой; деканату гидрогеологического факультета и декану Крысенко А. М. Отдельная благодарность сотрудникам 26 отдела ГлавНИВЦа и лично Н. Д. Толкачевой за оказанную помощь и поддержку.

огипсованными за счет многочисленных включений рассеянного гипса и его прослоев, мощностью до 2,3 м.
ПЕРМСКАЯ СИСТЕМА.
На рассматриваемой территории широкое развитие имеют верхнепермские образования. Отложений нижнего отдела перми здесь не установлено.
ВЕРХНИЙ ОТДЕЛ.
Верхнепермские образования, в составе казанского и татарского ярусов,
имеют широкое развитие на изучаемой территории. При этом терригенными отложениями татарского возраста занята почти вся территория, расположенная к востоку от площади распространения верхнекаменноугольных осадков, и только небольшие участки к югу сложены карбонатными образованиями казанского яруса. Уфимские отложения на описываемой территории полностью отсутствуют. Суммарная мощность верхнепермских отложений составляет около 70 м.
Казанский ярус.
Отложения казанского яруса на исследуемой территории имеют весьма ограниченное распространение. Казанские отложения, небольшой мощности (до 6,65 м),залегают непосредственно под четвертичными осадками. На остальной площади она вскрыты под отложениями нижнеустьинской свиты ЛИШЬ СКВ. 2, где мощность их составляет 16,70 м. На севере Русской платформы казанский ярус подразделен на подъярусы. В пределах района развиты отложения обоих подъярусов.
Нижнеказанский подъярус (Ргкг]).Отложения нижнеказанского подъяруса установлены только по скв. 2, где неполная мощность их составляет 16,70 м. Здесь на забое скважины был вскрыт доломит кристаллический, очень плотный, крепкий, серый, по всему слою с включениями игольчатого и шестоватого гипса, местами сильно ожелезненного. Вскрытая мощность слоя 0,90 м. Не исключена возможность, что этот доломит является верхнекаменноугольным. На доломите залегает сильно песчанистая, зеленовато-желтая, горизонтально слоистая глина, мощностью В - 10 м. Слоистость обусловлена чередованием тонких (1-2 мм) прослоев голубовато-серых глин и залегающих между ними в виде присыпок желтовато-охристых тонкозернистых песков. Выше глин залегает песчаник (1,0 м) и песок (0,5 м), покрываемый доломитом алевритовым, глинистым, зеленовато-желтым мощностью 2,0 м. На доломите залегает глина мергелистая (1,0 м), бесструктурная, легко рассыпающаяся, зеленовато - и темносерая, с включениями гипса в виде кристаллов и отдельных прослоев мощностью 0,05 м. Глины покрываются доломитовыми мергелями, плотными, желтовато-зелеными,