CC BY
25
УДК 541.11
ТЕРМАЛЬНЫЕ ВОДЫ ЦЕНТРАЛЬНОГО ВЬЕТНАМА
Дмитрий Анатольевич Новиков
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 3, кандидат геолого-минералогических наук, зав. лабораторией гидрогеологии осадочных бассейнов Сибири, тел. (383)363-80-36, e-mail: [email protected]
Доан Ван Туен
Институт геологических наук Вьетнамской академии наук и технологий, Вьетнам, г. Ханой, 84 Чуа Ланг, Донг Да, кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник, тел. (084)4-775-17-92, e-mail: [email protected]
Приводятся результаты изучения особенностей гидрогеологического строения, химического и изотопного состава термальных вод центральной части Вьетнама. Установлено, что в исследуемом районе развиты низко- и высокотермальные воды с температурой, варьирующей в интервале от 30 до 85 оС. Величина общей минерализации гидротерм составляет от 0,05 до 10,05 г/дм . Выявлена закономерная смена состава гидротерм в направлении от минерализованных хлоридных натриевых, в том числе с повышенным содержанием кальция, к пресным гидрокарбонатным натриевым. Соотношение изотопов
5 O и 52H свидетельствует о том, что в основе водной компоненты лежит метеорная вода. В прибрежных районах наблюдается изотопный сдвиг в сторону океанических вод, что также подтверждается гидрогеохимическими данными.
Ключевые слова: Южный Трангбо, термальные воды, гидрогеохимия, генезис.
THERMAL WATERS OF CENTRAL VIETNAM
Dmitry A. Novikov
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS, 630090, Russia, Novosibirsk, Koptyug Prospect 3, Ph. D., Head of the Laboratory of Hydrogeology of sedimentary basins of Siberia, tel. (383)363-80-36, e-mail: [email protected]
Doan Van Tuyen
Institute of Geological sciences, Vietnam Academy of Science and Technology (VAST), Vietnam, Hanoi, 84 Chua Lang, Dong Da, Ph. D., Senior Researcher, tel. (084)4-775-17-92, e-mail: [email protected]
We present the results of investigations on the hydrogeological structure, chemical and isotop-ic composition investigations of thermal waters of the Central Vietnam. Low- and high thermal waters with a temperature ranging from 30 to 85 оС exist in the study area. TDS of the thermal springs
is from 0.05 to 10.05 g/L. The waters regularly change from saline Na-Cl and Ca-Cl to fresh Na-
18 2
HCO3. The isotopic ratios of 5 O and 5 H indicate the meteoric origin. There is an isotopic shift to ocean waters as confirmed by the hydrogeochemical data.
Key words: South Trungbo, thermal waters, hydrogeochemistry, genesis.
Исследование и использование геотермальных и связанных с ними минеральных ресурсов ведется практически на всех континентах земного шара.
Детальное изучение термальных вод Вьетнама было начато в 1980-х годах. За это время были выполнены многочисленные исследования, направленные на выявление тектонического режима, геологического и гидрогеологического строения, гидрогеохимии и т. д. основных геотермальных областей. Вышли в свет обобщающие монографии, изданы атласы геологических и гидрогеологических карт. Несмотря на большой круг проведенных исследований в разных областях геологии, детальных гидрогеологических исследований до настоящего времени не проводилось. Важнейшие результаты, полученные при изучении термальных вод Вьетнама следует связывать с именами H. Amaguchi, H.R. Anderson, H. Bui, G.D. Cao, N.N. Cat, A.V. Christiansen, J. Dazy, T.V. Doan, C. Drogue, A.D. Duchkov, R. Gilbuena Jr., S.H. Harder, H.V. Hoang, K. Hinsby, A. Kawamura, J. Koening, F. Larsen, N. Nakagawa, V.C. Nghiep, C.T. Nguyen, V.T.M. Nguet, K.H. Pham, H.H. Quy, T.N. Tong, L.V. Tran, H.V. Vu и других.
В настоящей работе рассмотрены некоторые результаты изучения термальных вод Южного Трангбо - геотермальной области, расположенной в центральной части Вьетнама. Нами обобщены и проанализированы результаты полевых работ, опубликованны и фондовые материалы по исследуемой области [1-6]. Сформирована электронная база данных гидрогеологических характеристик разреза и результатов гидрогеохимического опробования 79 водопунктов (скважины и источники).
Изучаемый регион в соответствии с последними гидрогеологическими картами Азии (2012 г.) характеризуется наличием высоководообильных карстовых, средне- и низководообильных трещинных и поровых водоносных горизонтов. Максимальные дебиты до 44 л/с установлены в источнике Кы Ке на прибрежной площади Фу Нинь (зона разлома Тамки-Пхуок Сон). В среднем дебиты источников варьируют в интервале от 4 до 10 л/с. В разрезе Южного Тран-гбо выделяется два гидрогеологических этажа. Нижний представлен отложениями архей-протерозойского кристаллического фундамента, а верхний - породами осадочного чехла, представленными водовмещающими породами широкого возрастного интервала, от кембрийских до четвертичных включительно.
Установлено, что в исследуемом районе развиты низко- и высокотермальные воды с температурой на выходе источника, варьирующейся в интервале от 30 до 85 оС. Разгрузка вод с температурой более 60 оС локализуется преимущественно в прибрежной зоне и контролируется разломами Тамки-Пхуок Сон, Кванг Нгаи-Трабонг и другими. Детальных геотермических исследований на территории Южного Трангбо не проводилось, при этом структура геотермического поля весьма сложна. Так, в период полевых работ 2014-2015 гг. на группе термальных источников Банг, расположенной севернее в провинции Куанг Бинь, температура источников на выходе варьировалась от 30 до 100 оС. В целом для крупных отрицательных тектонических элементов Юго-Восточной Азии, сложенных породами палеоген-неогенового возраста, наблюдаются высокие геотермические градиенты, нередко достигающие 5,5-7,5 оС/100 м.
В геотермальной области Южный Трангбо по составу доминируют воды гидрокарбонатного, гидрокарбонатно-хлоридного и хлоридного натриевого ти-
пов с величиной общей минерализации, варьирующейся в интервале от 0,05 до 10,05 г/дм (рис. 1, а). Большинство изученных термальных вод отличаются соленостью, не превышающей 1 г/дм , что может быть связано с тем, что их состав формируется в пределах нестратифицируемых подразделений гидрогеологических массивов в области широкого развития интрузивных пород, устойчивых к процессам выветривания. Циркуляция вод происходит по водоносным зонам экзогенной трещиноватости и разломам. В прибрежных районах доминируют воды хлоридного натриевого состава (в том числе с повышенным содержанием кальция).
Катионы Анионы
▲ -1 о -2 0 -3 □ -4 О -5 ★ -6 *
Рис. 1. Диаграмма Пайпера (а) и изотопного состава (б) термальных вод Южного Трангбо: а) химические типы вод по С. А. Щукареву: 1 - С1--Ка+, 2 - С1--НС03--Ка+, 3 - НС03--С1--Ка+, 4 - НС03-Ыа; воды: 5 - с повышенным содержанием Са; 6 - с повышенным содержанием Б04; 7 - морская вода. б) термальные воды: 1 - материк, 2 - прибрежные районы
Наиболее минерализованные (более 3,0 г/дм ) термальные воды относятся к хлоридному натриевому типу, включая разновидность с повышенным содержанием кальция. Максимальная минерализация термальных вод установлена в источнике Пхуок Тинь на юге исследуемого района, где она составляет 10,05 г/дм . Установлено, что материковой части изучаемого региона домини-
руют гидрокарбонатные натриевые воды с величиной общей минерализации до
"5
1,5-2,0 г/дм . На севере, в районе разлома Кванг Нгаи-Трабонг, на общем фоне гидрокарбонатно-хлоридных натриевых вод выявлена область с повышенным содержанием сульфат-иона до 15-40 %-экв (источники Ка Динь, Конбра, Конду, Сон Мя и Трай Май).
В целом наблюдается закономерный рост содержаний основных солеобра-зующих компонентов с увеличением общей минерализации термальных вод в корреляции с их химическим типом. Разгружающиеся в прибрежных районах гидротермы по своему химизму во многом схожи с морскими (талассогенными) водами, смешанными в разной степени с метеорными. Это хорошо видно при анализе распределения концентраций натрия, калия, кальция и магния, нормированных по хлору (рис. 2).
Рис. 2. Распределение натрия, калия, кальция и магния, нормированного по хлору к его концентрации в термальных водах Южного Трангбо (мг-экв.).
Условные обозначения см. на рис. 2
Процесс внедрения морских вод в геологическом прошлом в осадочные толщи на территории континентального Вьетнама хорошо изучен Bui D.D., Hoang H.V., Nguyen T.T., Tran L.T. и другими на примере дельты Красной Реки, где отчетливо видна смена химических типов подземных вод по мере удаления от береговой линии внутрь континента, те же закономерности отмечены
An T.D. с соавторами в дельте реки Меконг. В Южном Трангбо нами выявлены те же особенности. Выявлена закономерная смена состава гидротерм в направлении от минерализованных хлоридных натриевых, в том числе с повышенным содержанием кальция, к пресным гидрокарбонатным натриевым. По отношению rNa/rCl (около 0,87) наиболее близки к морским - воды более низкой минерализации с повышенным содержанием в составе кальция, изученные в прибрежных районах (источники Пхуок Тинь, Бинь хау, Такой, Винь Пхуонг Нха Транг, Тусон, Модук и Кы Ке). Чуть выше, со значениями 0,87-1,81, располагаются воды прибрежных районов хлоридного натриевого состава (источники Тха Тру, Та Ку, Пхондьень, Бинь Хау и другие). Самое высокое отношение rNa/rCl отмечается в пресных водах гидрокарбонатного натриевого состава и варьируется в широком интервале от 4,35 до 66,31. Все переходные химические типы гидротерм имеют промежуточные значения.
Для понимания процесса формирования химического состава термальных вод необходимо в первую очередь определить основные источники поступления элементов в раствор. В нашем случае их три. В первую очередь это сами воды двух изначально разных генетических типов - морских (таласогенных) и атмосферных (метеорных), во-вторых, водовмещающие горные породы и, в-третьих - рассеянное органическое вещество, в случае фильтрации через осадочные породы. Анализ распределения положения точек гидротерм разного
18 2
химического состава от величины 5 O и 5 H указывает на тенденцию смещения вод более высокой минерализации в сторону утяжеления по кислороду и водороду (см. рис. 1, б). Подобное может происходить за счет процессов взаимодействия вод с вмещающими горными породами, при этом чем больше время взаимодействия, тем больше сдвиг.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Doan V.T., Phan T.K.V., Tran F.V., Novikov D.A. Features of hydrogeology of Central Vietnam // Материалы II Всероссийской конференции с участием иностранных ученых «Геологическая эволюция взаимодействия воды с горными породами». - Владивосток: Дальнаука, 2015. - С. 234-237.
2. Nghiep V.C. List of mineral and hot water sources in Vietnam. - Vietnam Department of Geology and Mineral Resources. - Hanoi, 1998. - 300 p. (in Vietnamese).
3. Nguyen T.V., Nguyen K.C., Long H., Nguyen D.M., Phan T.T. Preliminary geochemical and isotopic study of the south Trungbo geothermal area in central Vietnam // In Proceedings of the international conference: Isotope and geochemical techniques applied to geothermal investigations. IAEA, Vienna, Austria, 1995. - P. 249-269.
4. Phan C.V. Geology of Cambodia, Laos and Vietnam. Geological survey of Vietnam. Second Edition. - Hanoi, 1991. - 158 p.
5. Quy H.H. Overview of the Geothermal potential of Vietnam // Geothermics. - 1998. -Vol. 27. - N 1. - P. 109-115.
6. Tong-Dzuy T., Vu K. Stratigraphic units of Vietnam. - Vietnam National University Publisher. Second Edition. - Hanoi, 2011. - 554 p.
© Д. А. Новиков, Доан Ван Туен, 2016
