Российские и китайские специалисты изучили геохимию термальных вод провинции Цзянси. Проект собрал специалистов из нескольких регионов РФ и КНР. Результаты комплексного исследования вещественного состава, обоснование процессов и механизмов формирования термальных вод провинции Цзянси могут быть применены для разработки рациональной схемы их использования. Отработанные методики и сделанные учеными выводы можно применить и в российской практике.
В мировой практике термальные воды активно используются в качестве экологически чистого и практически возобновляемого источника энергии. В частности, в США, Исландии, Италии, Германии, Мексике, Турции, Франции и Нидерландах до 50 % теплообеспечения осуществляется именно за счет термальных вод. Благодаря своему химическому составу, термы обладают бальнеологическими свойствами и используются в лечебно-профилактических целях. Кроме того, такие воды играют значительную роль в минерало- и рудообразовании, процессах метаморфизма горных пород и при обосновании термодинамических условий недр. Как правило, термальные воды находятся в районах тектонической активности и подвержены влиянию современных тектонических факторов. Таким образом, результаты исследования состава терм могут быть использованы для прогнозирования сейсмических событий.
Елена Зиппа отбирает пробы термальных вод
«При эксплуатации месторождений термальных вод часто наблюдаются осложнения в технологическом процессе. Это обусловлено солеотложением и коррозией оборудования, спрогнозировать которые невозможно без глубокого изучения состава терм и особенностей их взаимодействия с минералами горных пород», – говорит научный сотрудник лаборатории гидрогеохимии и геоэкологии Томского филиала Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А Трофимука СО РАН Елена Владимировна Зиппа.
На территории провинции Цзянси широко распространены термальные воды разного состава. Их исследованию посвящено достаточное количество статей, однако российские и китайские ученые провели ряд совместных экспедиций, направленных на комплексное изучение вод. В ходе полевых работ, которые прошли в 2015 и 2017 годах, специалисты отобрали пробы из 18 термальных родников для изучения общего химического, изотопного состава и различных форм серы. На основании проведенного исследования были выявлены процессы и механизмы формирования состава терм.
В ходе работ ученые проанализировали различные геохимические свойства термальных вод Цзянси. Впервые для них обосновано поведение соединений серы в разных геохимических обстановках, проведена оценка их равновесия с основными минералами водовмещающих пород и установлено, что термальные воды находятся на разных этапах эволюционного развития системы вода-порода. Кроме этого, для исследуемых вод выявлены отличия в интенсивности растворения и площадях активных поверхностей минералов (поверхности контакта терм с минералами) на различных стадиях развития системы вода-порода, описаны процессы и механизмы формирования терм разного состава и разработана концептуальная модель их формирования.
Ученые выяснили, что формирование терм в провинции Цзянси начинается с атмосферных осадков, которые по тектоническим разломам проникают в недра до глубины 3—6 км и нагреваются до 108—166 ⁰C, принося с собой определенный набор химических элементов (в частности, сульфидов) и газовой фазы (азот, углекислый газ), при этом они непрерывно взаимодействуют с горными породами.
Исследования выполнены при финансовой поддержке грантов РФФИ 15-55-53122 ГФЕН_а, РФФИ 18-55-80015 БРИКС_т, ГЗ «Наука» Проект FSWW-0022-2020 и РНФ 17-17-01158.
Пресс-служба ИНГГ СО РАН
Фото предоставлено Еленой Зиппой
