Научная статья на тему 'Подвижность химических элементов в системе вода–донные отложения'

Подвижность химических элементов в системе вода–донные отложения Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
465
96
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ТИПЫ ВОД / ДОННЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ / ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ / СИСТЕМА ВОДА–ПОРОДА / WATER–ROCK SYSTEM / GEOCHEMICAL WATER TYPES / SEDIMENTS / CHEMICAL COMPOSITION

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Гусева Наталья Владимировна, Копылова Юлия Григорьевна, Солдатова Евгения Александровна

Рассмотрен химический состав вод и донных отложений на территории Томь-Яйского междуречья. На основе анализа равновесия вод с горными породами выделены геохимические типы вод. Проанализированы особенности поведения химических элементов в водах и донных отложениях геохимических типов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Гусева Наталья Владимировна, Копылова Юлия Григорьевна, Солдатова Евгения Александровна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The article considers chemical composition of waters and bottom sediments within Tom-Yaya interstream area. Based on water–rocks balance analysis the geochemical types of waters were distinguished. The authors have analyzed the features of chemical elements behavior in waters and bottom sediments of geochemical types.

Текст научной работы на тему «Подвижность химических элементов в системе вода–донные отложения»

УДК 556.314

ПОДВИЖНОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В СИСТЕМЕ ВОДА-ДОННЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ

Н.В. Гусева, Ю.Г. Копылова, Е.А. Солдатова

Томский политехнический университет E-mail: unpc_voda@mail.ru

Рассмотрен химический состав вод и донных отложений на территории Томь-Яйского междуречья. На основе анализа равновесия вод с горными породами выделены геохимические типы вод. Проанализированы особенности поведения химических элементов в водах и донных отложениях геохимических типов.

Ключевые слова:

Геохимические типы вод, донные отложения, химический состав, система вода-порода.

Key words:

Geochemical water types, sediments, chemical composition, water-rock system.

Введение

Исследование особенностей поведения химических элементов в природных водах предполагает обоснование источников поступления их в раствор, условий водной миграции и удаления из раствора с формирующейся вторичной фазой. При этом важным аспектом является установление миграционного поведения химических элементов не только относительно друг друга, но и для определенного этапа взаимодействия воды с горными породами. Эта проблема является весьма актуальной как для фундаментальной науки, так и для поисковой гидрогеохимии, а именно при обосновании комплексной методики поисков месторождений полезных ископаемых по потокам рассеяния. Основополагающим принципом данной методики является исследование геохимической подвижности химических элементов в системе вода-донные отложения в условиях различного водообмена для обоснования масштабов накопления химических элементов в твердой и жидкой составляющих потоков рассеяния.

Целью работы является изучение гидрогеохимических условий и перераспределения химических элементов в системе вода-донные отложения на территории Томь-Яйского междуречья для совершенствования методики поисков рудных полезных ископаемых по потокам рассеяния.

Методика исследований

Полевые работы в районе Томь-Яйского междуречья проводились в период с 1992 по 2009 гг. сотрудниками Томского политехнического университета совместно с НПО «Геосфера». Опробование осуществлялось по речной сети в летний меженный период. Пробы воды и донных отложений отбирались непосредственно в прибрежной части речных русел. При опробовании твердой составляющей потока рассеяния отбирались илистоглинистая или песчанистая фракции аллювиальных отложений. Сопряженно отбирались пробы воды. На основе полученных результатов были созданы базы данных, включающие более 1000 точек опробования жидкой фазы (рис. 1, а) и твердой фазы (рис. 1, б).

Для определения макрокомпонентного состава и основных показателей геохимической среды природных вод был применен стандартный набор методов - титриметрия, потенциометрия, турби-диметрия, фотоколориметрия, пламенная фотометрия.

Для определения микрокомпонентов в водах использовались инструментальный нейтронно-активационный анализ, спектральный анализ, инверсионная вольтамперометрия. Для определения химического состава донных отложений применялся инструментальный нейтронно-активационный анализ (лаборатория ядерно-геохимических исследований ТПУ).

Для оценки уровней содержания химических элементов в водах производился расчет средних содержаний по методике, изложенной в [1]. Термодинамические расчеты, в основу которых положен «принцип минимизации энергии» и основы теории эволюционного развития системы вода-порода [2-4], производились в среде MS Excel.

Результаты и обсуждение

По анионному составу опробованные воды преимущественно гидрокарбонатные. Катионный состав вод Томь-Яйского междуречья более разнообразен, широким распространением пользуются кальциевые и магниево-кальциевые воды [5, 6].

Главным образом воды пресные, околоней-тральные и слабощелочные, преимущественно средней жесткости и жесткие, табл. 1. Воды Томь-Яйского междуречья характеризуются высокими концентрациями азотистых соединений - NO3-, NH4+, достигающих в отдельных точках 565 и 230 мг/л соответственно.

В целом концентрации макрокомпонентов превышают значения кларка речных вод и средние содержания в водах зоны выщелачивания, табл. 1. Исключения составляют SO42- и Si, фоновые концентрации которых ниже кларка речных вод и среднего содержания в водах зоны выщелачивания, и NO2- и F-, концентрации которых также ниже среднего содержания в водах зоны выщелачивания.

1/11 д

0 2 4 8

а

у™

0 2 4 8

б

Рис. 1. Схемы опробования: а) вод; б) донных отложений

Особенностью состава природных вод Томь-Яйского междуречья являются повышенные содержания стронция, лития, ртути по сравнению с кларком речных вод и средней концентрацией в водах зоны выщелачивания. Район исследований также характеризуется высокими содержаниями Feo6щ, до 26 мг/л.

Таблица 1. Химический состав вод Томь-Яйского междуречья

Содержание

Компо- нент Единицы измерения Сред- нее Макси- маль- ное Среднее в водах зоны выщелачивания [2] Кларк речных вод [7]

pH ед. рН 7,59 8,26 6,75 -

НСОз- 362 1098 146 52

БО/- 6,7 90,0 12,4 8,2

С1- 15,7 1553,0 10,1 5,50

1\Ю2- 0,17 3,00 0,10 0,03

1\Юз- 8,35 565,00 1,56 0,44

Г 0,23 3,79 0,23 0,10

Са2+ мг/л 90 210 27 12

Мд2+ 15 117 11,2 2,90

№+ 17 840 13,8 5,0

К+ 4 175 1,8 2

1\Н4+ 2,3 230,0 0,5 0,02

Б1 4,9 12,0 6,8 6,0

Сумма 525 2753 239 100

Общая жесткость мг-экв/л 5,73 19,6 - -

Реобщ мкг/л І.П ю 26000 424 40

и 15,1 160,0 6,2 2,5

Бг 337 1597 88 50

Нд 0,23 24,00 0,04 0,07

В рассматриваемых условиях обогащение вод химическими элементами происходит преимущественно за счет взаимодействия вод с горными породами. Интенсивность этого процесса определяется характером водообмена, а следовательно, и стадией взаимодействия в системе вода-порода [2-4]. Так, в работах [8, 9] на примере некоторых рек бассейна Оби показано пространственное и временное изменение степени насыщенности речных вод вторичными минералами, в свою очередь связное с изменением интенсивности водообмена.

Рассматриваемые воды Томь-Яйского междуречья насыщены гидроокислами, глинистыми минералами и карбонатными минералами - кальцитом, доломитом, реже магнезитом и родохрозитом и неравновесны с эндогенными алюмосиликатами, рис. 2. Насыщение вод сульфатными минералами не наступает, исключение составляют лишь несколько точек опробования, воды в которых равновесные с баритом. Причина этому - повышенное содержание сульфат-иона в рассматриваемых точках.

В соответствии с классификацией С.Л. Шварце-ва по состоянию равновесия вод с вторичными минералами [2-4] в пределах рассматриваемого района выделяются следующие геохимические типы вод: кислые железисто-алюминиевые, алюминиево-кремнистые, кремнистые кальциево-магниевые и щелочные карбонатно-кальциевые воды. Наиболее распространенным в рассматриваемых условиях является последний геохимический тип вод, он встречается в 592 точках. То есть насыщение вод карбонатными минералами является превалирующим процессом формирования состава вод рассматриваемой территории. Наименьшее распро-

17

15

13

^ о ‘Ъо

7

5

3

______________Анортит

С а-мо нтмо риллонит

Каолинит

5 б

1§[Ыа+]/[Н+]

а

1§[ССУ-]

б

Рис. 2. Диаграммы равновесия вод с алюмосиликатными минералами (а) и кальцитом (б)

странение получил кислый железисто-алюминиевый тип вод, который отмечается всего в 13 точках.

Геохимические типы вод характеризуются единством процессов формирования химического состава и принимаются за однородные гидрогеохимические совокупности, в пределах которых могут быть оценены уровни накопления химических элементов в рассматриваемых водах на разных стадиях взаимодействия вод с горными породами. Характеристика геохимических типов приведена ниже, табл. 2.

Выделенные геохимические типы вод различаются по величине рН, содержанию макро- и микрокомпонентов, табл. 2, 3. Более подробное описание выделенных геохимических типов приведено в работах [6, 10, 11].

Анализ особенностей поведения микроэлементов в разных геохимических типах вод позволил выделить три группы элементов по идентичности поведения: 81, Т1, Сг, Мп, Аз, ЯЬ, Бг, Мо, Бп, Ва, La, Се, Ей, Yb, и, концентрации которых растут от железисто-алюминиевых вод к щелочным карбонатно-кальциевым водам; А1, Fe, L1, Бс, V, Со, N1, Си,

гп, Вг, Ав, Сё, БЬ, Сз, Бш, ИГ, Та, Аи, ИВ, РЬ, ТЬ, средние содержания этих элементов уменьшаются в том же направлении; ТЬ, Lu - элементы, для которых характерны приблизительно равные концентрации во всех геохимических типах вод.

Среди факторов, влияющих на особенности поведения рассмотренных элементов в геохимических типах вод, стоит отметить изменение условий миграции (рН, ЕЬ, минерализация и др.), масштабы поступления элементов в воду и их удаление в результате взаимодействия в системе вода-порода. Так, высокие содержания Аз, Мп, Ва, и, Т1 в щелочных водах, в нехарактерной для них среде миграции, обусловлены, вероятно, значительными масштабами обогащения вод этими элементами. Для La, Еи, Yb отмечается незначительное повышение содержаний от кислых к щелочным условиям, что не характерно для редкоземельных элементов, это может быть связано с масштабами обогащения вод этими элементами. Тоже самое касается Се, однако повышение его концентрации от кислых условий к щелочным является более значительным.

Таблица 2. Краткая характеристика геохимических типов вод Томь-Яйского междуречья, мг/л

Компонент, единица измерения Геохимические типы вод Кларк зоны выщелачивания по С.Л. Швар-цеву[2]

кислый железисто-алюминиевый тип алюминиевокремнистый тип кремнистый кальциевомагниевый тип щелочной карбонатнокальциевый тип

Среднее Среднекв. отклон. Среднее Среднекв. отклон. Среднее Среднекв. отклон. Среднее Среднекв. отклон.

pH, ед. рН 7,48 0,335 7,34 0,464 7,36 0,206 7,79 0,008 6,75

Са2+ 48,92 16,26 84,96 30,10 83,69 1,38 93,77 18,39 27,40

Мд2+ 9,57 4,24 13,40 6,36 13,12 2,11 12,72 1,83 11,20

К+ 2,63 2,66 2,41 2,26 1,35 1,78 1,40 1,67 1,84

№+ 9,60 2,01 11,97 1,59 11,20 1,42 11,46 1,31 13 , 80

НСО- 208 60,22 319,25 101,81 350,68 1,36 375,31 69,18 146,00

БОГ - - 4,02 3,79 3,67 2,99 4,03 2,62 12,40

СІ- 12,07 8,21 9,93 2,75 3,41 1,72 3,16 1,60 10,10

АІ - - 0,211 0,152 0,086 4,46 0,099 4,02 0,19

БІ 0,616 0,195 3,23 1,56 6,27 1,30 5,46 1,31 6,77

Ееобщ 0,846 0,520 0,811 2,20 0,658 2,40 0,475 1 , 96 0,424

Минерали- зация 300 93 462 1,4 502 125 521 1.3 239

Таблица 3. Распределение микрокомпонентов в водах Томь-Яйского междуречья

Геохимические типы вод

Химический элемент Единицы измерения кислый железисто-алюминиевый тип алюминиево-кремнистый тип кремнистый кальциевомагниевый тип щелочной карбонатнокальциевый тип

Среднее Стандартное отклонение Среднее Стандартное отклонение Среднее Стандартное отклонение Среднее Стандартное отклонение

АІ - - 0,211 0,152 0,086 4,46 0,099 4,02

БІ мг/л 0,616 0,195 3,23 1,56 6,27 1,30 5,46 1,31

Ееобщ 0,846 0,520 0,811 2,20 0,658 2,40 0,475 1,96

и 15,62 4,86 16,14 1,65 12,63 1,55 13,64 1,42

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Бс 0,176 0,108 0,171 2,46 0,118 2,77 0,087 1,65

ТІ 0,604 2,92 4,42 2,73 7 ,88 2,68 8,25 2,62

V 0,527 2,66 2,69 2,65 1,50 1,97 1,42 2,06

Сг 2,53 0,611 3,04 2,96 4,96 1,90 5,44 1,99

Мп 4,62 2,42 12,29 2,36 19,09 2, 53 16,19 2,29

Со 0,304 0,090 0,357 1,60 0,331 1,53 0,328 1 , 77

№ 1,85 1,35 1,76 2,13 1,77 2,05 1,67 1 ,95

Си 4,50 1,15 4,11 2,36 3,16 2,20 2,91 2 ,17

Zn 18,41 11 ,91 12,07 2 ,38 7,36 2,25 6,47 2 ,04

А5 3,57 2,65 7,71 1,64 8,26 1,62 7,23 1 , 53

Вг 62,83 13,59 50,31 1,91 29,82 2,02 35,43 1,95

КЬ 2,34 1,93 2,27 2,16 3,25 2,03 3,35 1,88

Бг - - 367,5 2,17 379,6 2,14 405,7 1,91

Мо - - 0 ,152 1,95 0,1998 2,20 0,200 2,07

Ад 0,694 0,981 0,204 2,74 0,167 2,25 0,154 2,28

Са 0,225 0,178 0,133 2,10 0,102 3,33 0,092 1,73

Бп мкг/л 0,130 0,065 0,382 2 ,28 0,551 2,58 0,906 2,61

БЬ 0,235 0,149 0,152 3,35 0,083 3,85 0,067 3,93

С5 0,080 0,116 0,033 3,07 0,028 0,09 0,020 1 ,40

Ва 15,63 4,84 22,11 2,11 35,95 2,12 38,45 2,01

La 0,264 0,134 0,287 2,11 0,289 2,23 0,289 2,20

Се 0,528 0,276 0,631 2,38 0,790 2,65 0,796 2,38

Бт 0,045 0,059 0,045 4,89 0,047 8,11 0,029 8,64

Еи 0,008 2,26 0,011 2,75 0,0099 3 ,51 0,014 2,95

ТЬ 0,007 0,005 0,011 2,64 0,007 3,21 - -

УЬ - - 0,013 1,47 0,020 1,60 0,020 1,53

Lu - - 0,003 4,60 0,003 4,99 0,003 4,92

Hf 0,142 2,20 0,101 2,61 0,075 3,79 0,058 3,70

Та 0,010 0,013 0,0096 2,68 0,0052 2,13 - -

Аи 0,007 3,01 0,006 3,60 0,005 4,12 0,004 3,79

Нд 0,145 0,147 0,105 4,43 0,063 4,99 0,054 5,48

РЬ 3,53 1,84 4,03 2,16 2,63 2,15 2,88 2,14

ТЬ 0,078 0,053 0,045 3,18 0,019 4,44 0,028 3,09

и 0,653 0,665 0,489 3,29 0,519 3,59 0,655 2 ,67

Количество элементов 13 169 368 592

выборки

С составом речных вод непосредственно связано формирование донных осадков. В этой связи массив данных по химическому составу донных отложений был разделен на совокупности согласно геохимическим типам вод. Это позволило рассматривать процессы формирования состава донных отложений в идентичных условиях. Для упрощения восприятия наименование выделенным совокупностям донных отложений было присвоено по наименованию геохимических типов вод, с которыми они сопряжены, табл. 4.

Анализ полученных данных, представленных в табл. 4, показал, что средние содержания большинства компонентов донных отложений в целом соответствуют кларку верхней части континентальной коры [12] во всех совокупностях. Присутствуют в донных отложениях и элементы, фоновые концентрации которых в пределах Томь-Яйского междуречья превышают кларковые, наиболее яркими представителями этой группы являются Аз, БЬ, Ей, Lu, Щ Аи. Также отмечаются превышения относительно кларка глинистых пород по Аз, Бг, Еи, Аи [12].

-1

-2

-3

Концентрация растет в донных отложениях, уменьшается в воде

Концентрация растет и в донных отложениях, и в воде

Концентрация уменьшается в донных отложениях и растет в воде

ДОННЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ

□ Кислый железисто-алюминиевый тип

□ Алюминиево-кремнистый тип

□I Кремнистый кальциево-магниевый тип ] Щелочной карбонатно-кальциевый тип

ВОДА

□ Кислый железисто-алюминиевый тип

■ Алюминиево-кремнистый тип

■ Кремнистый кальциево-магниевый тип

■ Щелочной карбонатно-кальциевый тип

Концентрация растет в донных отложениях и остается приблизительно постоянной воде

Рис. 3. Перераспределение химических элементов между водой и донными отложениями (концентрация в воде в мг/л, концентрация в донных отложениях в мг/кг)

Таблица 4. Фоновые концентрации химических элементов в донных отложениях Томь-Яйского междуречья

Химический элемент Средние концентрации в пределах совокупностей, г/т Кларк верхней части континентальной коры, г/т [12]

кислые желе-зисто-алюми-ниевые о- е вы ет Н 2 & 5 * кремнистые кальциево- магниевые -АйЪш нае

N8 10983 9810 10077 11286 20100 (7860)

Са 17375 20088 19801 19511 27100 (29400)

Бс 12,09 13,81 15,14 15,10 16 (18)

Сг 74,47 86,93 85,62 82,20 99 (110)

Ре 31500 45341 51383 48381 43700(46600)

Со 11,13 15,92 16,71 16,36 23 (20)

Д5 Н.д. 13,37 15,11 15,22 1,7 (6,6)

КЬ 86,67 109,68 117,05 114,34 110 (150)

Бг 461,67 221,90 266,70 252,39 290 (220)

БЬ 0,948 1,05 1,23 1,27 0,2 (2,00)

С5 3,03 3,65 3,92 3,95 4 (15,0)

Ва 690,83 519,16 532,67 480,01 580(640)

La 22,77 27,01 29,25 29,12 34 (33)

Се 60,86 60,52 58,31 61 ,39 69(66)

Бт 4,47 5,82 6,17 6,12 6,3 (6,6)

Ей 1,88 1,99 2,07 2,09 1,25 (1,41)

ТЬ 0,576 0,857 1,13 0,903 0,97 (1,00)

УЬ 2,33 2,52 2,63 2,63 3 (2,7)

Lu 0,518 0,562 0,614 0,617 0,44 (0,5)

6,75 6,82 6,89 7,30 4(6,5)

Та 1,65 0,790 1,18 1,26 2,5 (3,00)

Ди 0,003 0,012 0,039 0,083 0,004 (0,001)

ТЬ 4,67 6,35 7,14 7,02 12 (11,8)

и 2,15 1,17 1,29 1,31 3 (2,7)

Кол-во элементов выборки 12 324 1078 1755

Примечание: «Н.д.» - нет данных, в скобках - кларк глинистых отложений.

Для большинства химических элементов наблюдается возрастание их концентрации в донных отложениях от совокупности кислых железисто-алюминиевых к совокупности щелочных карбонатно-кальциевых отложений. Это обусловлено увеличением времени взаимодействия в системе вода-порода, а также повышением разнообразия продуктов выветривания, появлением в составе продуктов выветривания глинистых минералов, склонных сорбировать химические элементы. Обратная зависимость наблюдается для Са, Сг, ЯЬ, Ва, Се, Бг.

Анализ рис. 3 позволяет проследить тенденцию поведения химических элементов в системе во-да-донные отложения на разных стадиях взаимодействия вод с горными породами.

По особенностям поведения химических элементов в водах и донных отложениях разных геохимических типов было выделено несколько групп элементов.

Первая группа включает элементы, содержание которых в донных отложениях растет по мере увеличения времени взаимодействия в системе вода-порода, а в воде уменьшается, к ним относятся Бс, Fe, Со, БЬ, Сз, Бт, Щ Та, Аи, ТИ.

Вторая группа элементов, среди которых Ка, Аз, ЯЬ, La, Еи, Yb, и, характеризуется увеличением концентраций как в воде, так и в донных отложениях.

К третьей группе принадлежат элементы, концентрации которых в донных отложениях растут, а в воде остаются приблизительно постоянными от совокупности к совокупности: ТЬ, Lu.

К четвертой группе относятся химические элементы, фоновые содержания которых в донных отложениях уменьшаются и растут в жидкой фазе: Са, Сг, Ва, Се, Бг [8].

Заключение

Полученные в ходе исследования результаты являются основополагающими при разработке современной комплексной методики поисков месторождений полезных ископаемых по потокам рассеяния. Важным аспектом этой работы является изучение процессов перераспределения химических элементов в системе вода-донные отложения. Установленные закономерности распределения элементов в водах и донных отложениях разных геохимических типов позволяют выделить перечень элементов, склонных к накоплению в твердой и жидкой составляющих потоков рассеяния. Это позволит обосновать геохимическую подвижность элементов на разных стадиях взаимодействия вод с горными породами. Особое значение эти исследования приобретают при прогнозе масштабов оруденения по гидрогеохимическим данным, когда встает необходимость учитывать масштабы перераспределения элементов в системе вода-порода.

Исследование выполнено при поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации, соглашение № 14.В.37.21.1544 «Исследование процессов перераспределения химических элементов во вторичных потоках рассеяния в связи с совершенствованием методики поисков месторождений полезных ископаемых».

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Беус А.А., Григорян С.В. Геохимические методы поисков и разведки месторождений твердых полезных ископаемых. - М.: Недра, 1975. - 280 с.

2. Шварцев С.Л. Гидрогеохимия зоны гипергенеза. - М.: Недра, 1998. - 366 с.

3. Алексеев В.А., Рыженко Б.Н., Шварцев С.Л. и др. Геологическая эволюция и самоорганизация системы вода-порода: в 5 т. Т. 1. Система вода-порода в земной коре: взаимодействие, кинетика, равновесие, моделирование. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2005. - 244 с.

4. Алексеев В.А., Рыженко Б.Н., Шварцев С.Л. и др. Геологическая эволюция и самоорганизация системы вода-порода: в 5 т.

Т. 2: Система вода-порода в условиях зоны гипергенеза / отв. ред. тома Б.Н. Рыженко. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2007. - 389 с.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

5. Колубаева Ю.В., Шварцев С.Л., Копылова Ю.Г. Геохимия вод северной части Колывань-Томской складчатой зоны // Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. - 2010. -№ 2. - С. 50-58.

6. Солдатова Е.А. Химический состав вод Томь-Яйского междуречья // Ломоносов: Матер. Междунар. молодежного научного форума. - Москва, 11-15 апреля 2011. ИЯк Шр://1отопоюу-т8и.ги/агсЫуе/1отопо80У_2011/1195/28474_0873.рёГ (дата обращения: 06.05.2013).

7. Краткий справочник по геохимии / под ред. Г.В. Войткевича и др. - М.: Недра, 1977. - 184 с.

8. Савичев О.Г., Колоколова О.В., Жуковская Е.А. Состав и равновесие донных отложений р. Томи с речными водами // Геоэкология. - 2003. - № 1. - С. 36-47.

9. Савичев О.Г. Влияние взаимодействий в системе вода-порода на формирование состава речных вод бассейна Оби // География и природные ресурсы. - 2009. - № 2. - С. 74-80.

10. Солдатова ЕА Определение фоновых концентраций микрокомпонентов в водах Томь-Яйского междуречья // Современные проблемы геохимии: Матер. конф. молодых ученых. - Иркутск: Изд-во института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 2011. - С. 126-130.

11. Солдатова Е.А., Гусева Н.В. Исследование процессов перераспределения химических элементов в системе вода-донные отложения Томь-Яйского междуречья // Подземные воды Востока России: Матер. ХХ Всеросс. совещания по подземным водам Сибири и Дальнего Востока. - Иркутск: ООО «Географ», 2012. - С. 246-249.

12. Справочник по геохимическим поискам полезных ископаемых / под ред. А.П. Соловова. - М.: Недра, 1990. - 335 с.

Поступила 07.05.2013 г.

УДК 553.98:550.4

ГЕНЕЗИС ДОЮРСКИХ ЗАЛЕЖЕЙ НЕФТИ РОГОЖНИКОВСКОЙ ГРУППЫ МЕСТОРОЖДЕНИЙ (ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИЗУЧЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ЗОНАЛЬНОСТИ АЛКАНОВ)

Ю.В. Коржов, В.И. Исаев*, М.Я. Кузина, Г.А. Лобова*

Югорский государственный университет, г. Ханты-Мансийск *Томский политехнический университет E-mail: isaevvi@tpu.ru

Исследованы содержание и состав алканов, литологические особенности пород юрских и доюрских комплексов Северо-Рогож-никовского и Рогожниковского месторождений. Выявлены две зоны, в пределах которых перераспределяются подвижные алка-ны Сн9И), одна из которых составлена верхнеюрскими отложениями, вторая - породами средне-нижнеюрскими и триасовой коры выветривания. Направленность межпластовой миграции углеводородов свидетельствует о юрском генезисе нефтей в коллекторах коры выветривания.

Ключевые слова:

Алканы, миграция, доюрский комплекс, литология, генезис нефти, Северо-Рогожниковское и Рогожниковское месторождения. Key words:

Alkanes, migration, pre-Jurassic complex, lithology, genesis of oil, North Rogozhnikovskoye and Rogozhnikovskoye fields.

Введение

В центральной части Западной Сибири, наряду с традиционно нефтегазоносными неокомскими, апт-альб-сеноманскими, средне-нижнеюрскими комплексами, оправдано изучение продуктивности доюрских отложений. Практически на всех крупных сводовых структурах (Сургутский, Красноленинский, Нижневартовский, Александровский) фиксируются промышленные притоки нефти из доюрских отложений, массивные залежи в приконтактовых зонах фундамента и чехла [1]. Дебиты из коллекторов, прилегающих к фундаменту, в среднем, не велики. Пленки и непромышленные притоки до 0,5 м3/сут. встречаются достаточно широко (Самбургское, Яхлинское месторождения), реже - промышленные низкие и средние дебиты 10...50 м3/сут. (Чистинное, Талинское, Каменное, Рогожниковское месторождения). В отдельных скважинах получены фонтанирующие притоки из

верхних горизонтов фундамента до 400.600 м3/сут. (Ханты-Мансийское месторождение).

По общему мнению специалистов стратегия поисков залежей углеводородов (УВ) в доюрском основании должна строиться на критерии «зон разуплотнения» и концепции «главного источника».

Относительно первого критерия разночтений практически нет. Это «зоны массированной трещиноватости» триасовых отложений, «тектонически ослабленные зоны» отложений палеозоя, «зоны дезинтеграции», «зоны активных тектонических и гидротермальных процессов», формирующие вторичные коллекторы [2].

Относительно «главного источника» высказываются и обосновываются два варианта концепции. Первая концепция - флюиды, содержащие УВ, поднимаются по разломам, уходящими «корнями» в мантию, и формируют залежи не только в триасе, но и в юрских, меловых отложениях [3].

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.