CC BY
125
ВЫСОКОМИНЕРАЛИЗОВАННЫЕ ВОДЫ ПОЛУОСТРОВА ЮРЮНГ-ТУМУС
Дмитрий Анатольевич Новиков
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, 630090, г. Новосибирск, проспект академика Коптюга, 3, заведующий Лабораторией гидрогеологии осадочных бассейнов Сибири, тел. (383)363-80-36, e-mail: [email protected]
Анна Федоровна Сухорукова
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, 630090, г. Новосибирск, проспект академика Коптюга, 3, кандидат геолого-минералогических наук, доцент, научный сотрудник Лаборатории гидрогеологии осадочных бассейнов Сибири,, тел. (8383 363 80 36), е-mail [email protected]
На полуострове Юрюнг-Тумус установлено наличие двух генетических типов высокоминерализованных вод: 1) рассолов выщелачивания и 2) седиментогенные рассолов. Доминируют в разрезе рассолы первого типа хлоридного натриевого состава с величиной общей минерализации 50-450 г/дм3, генетически связанные с процессами растворения каменной соли. Седиментогенные рассолы второго типа хлоридного натриевого-кальциевого состава с минерализацией 55-145 г/дм3 встречаются спорадически.
Ключевые слова: полуостров Юрюнг-Тумус, высокоминерализованные воды, рассолы. HIGH-MINERALIZED WATERS OF THE YURYUNG-TUMUS PENINSULA
Dmitry A. Novikov
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics, Siberian Branch of Russian Academy of Sciences (IPGG SB RAS), Acad. Koptyug av., 3, 630090, Novosibirsk, Head of Laboratory of hydrogeology of sedimentary basins of Siberia, tel. (383) 363-80-36, e-mail: [email protected]
Anna F. Sukhorukova
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics, Siberian Branch of Russian Academy of Sciences (IPGG SB RAS), Acad. Koptyug av., 3, 630090, Novosibirsk, Research scientists, Laboratory of hydrogeology of sedimentary basins of Siberia, tel. (383) 363-80-36, e-mail: [email protected]
In the Yuryung-Tumus Peninsula the presence of two genetic types of brines are established: 1) leaching brines 2) sedimentogene brines. Leaching brines of NaCl composition are predominant with the TDS value 50-450 g/dm3, which genetically related to the processes of rock salt dissolution. Sedimentogene brines of NaCl-Ca composition with salinity 55-145 g/dm3 are occurred sporadically.
Key words: Yuryung-Tumus Peninsula, High-mineralized waters, brines.
Полуостров Юрюнг-Тумус в административном отношении расположен в пределах восточной части Таймырского Долгано-Ненецкого района Красноярского края и северо-западной части Республики Саха Якутия. В тектоническом и нефтегазоносном плане полуостров находится в северной
части Анабаро-Хатангской седловины и одноименной нефтегазоносной области (рис. 1).
108°ю.д 114°ю.д.
Рис. 1. Местоположение полуострова Юрюнг-Тумусо:
I - Енисей-Хатангский региональный прогиб; II - Южно-Таймырская складчатая область; III - Анабаро-Хатангская седловина; IV - Лено-Анабарский прогиб; V - Верхоянская складчатая область
В 30-е годы прошлого века на исследуемой территории выявлены солянокупольные структуры и связанные с ними нефтепроявления и подземные рассолы [1]. Это открытие послужило сильным импульсом для всестороннего изучения этой области. С начала поисково-разведочных работ на нефть и газ в осадочных бассейнах Сибири накоплен значительный фактический материал, отражающий химический и газовый состав подземных вод нефтегазоносных отложений. При этом надо отметить, что самые северные районы, к которым относится и полуостров Юрюнг-Тумус характеризуются достаточно скудными сведениями в работах М.К. Калинко, Г.Д Гинсбурга, Г.А. Ивановой, В.И. Вожова и А.С. Анциферова [1-5]. На полуострове и сопредельных территориях, во время поисковых работ на нефть и газ высокоминерализованные воды выявлены на Нордвикской, Чайдахской, Ильинской, Кожевниковской, Гуримисской, Южно-Тигянской и Улаханской площадях.
В последнее время исследуемая территория привлекает интерес крупных нефтегазовых компаний в связи с возможностью прироста запасов
углеводородов в этом районе. Поэтому назрела необходимость проведения всесторонней ревизии имеющихся гидрогеологических материалов.
Район характеризуется четырьмя ярко выраженными особенностями: наличием криолитозоны, соляно-купольных структур, и как следствие развитием высокоминерализованных рассолов и криопэгов (подземных рассолов с отрицательной температурой).
В соответствии с разработанной нами гидрогеологической стратификацией в пределах Анабаро-Хатангского седловины, в состав которой входит район исследований, выделяются 14 водоносных комплексов. Из них, с разной степенью детальности, охарактеризовано десять, а рассолы выявлены в шести комплексах: 1) триасовых; 2) пермских; 3) каменноугольных; 4) девонских; 5) венд-кембрийских и 6) рифейских отложений [6]. На полуострове Юрюнг-Тумус развиты: меловой, триасовый, пермский, каменноуголный и девонский гидрогеологические комплексы.
Водоносность триасовых образований изучена в пределах солянокупольных структур Нордвик-Хатангского района. Многочисленными скважинами, пройденными в непосредственной близости от соляных штоков, в песчаниках и алевролитах триасового возраста на глубинах 70-80 м вскрыты порово-трещинно-пластовые и жильные скопления рассолов хлоридного натриевого состава с минерализацией до 436 г/дм . Статические уровни этих рассолов располагались ниже уровня моря (абс. отм. минус 15-87 м). При испытании скважин притоки рассолов из триасовых отложений обычно не превышали 0,05-0,1 л/сек при понижениях уровней на 100-300 м. Очевидно, что рассолы хлоридного натриевого состава в триасовых отложениях бассейна имеют локальное распространение и приурочены только к соляным куполам. На других структурах в породах триасового возраста (так же, как и в перекрывающих их юрских и меловых отложениях) преимущественным распространением пользуются порово-трещинно-пластовые скопления соленых вод хлоридного натриевого, хлоридного состава с минерализацией до 20-35, реже до 50 г/дм . Не исключена возможность наличия в этих соленых водах промышленных концентраций йода.
Водоносный комплекс пермских отложений распространен повсеместно. Его водоносность изучалась на Нордвикской, Ильинской, Чайдахской и других антиклинальных структурах, в разной степени осложненных соляной тектоникой. В их пределах установлено наличие рассолов в основном хлоридного натриевого состава с минерализацией от 52-54 до 120-144 г/дм . Хлоридные натриевые рассолы с минерализацией от 238 г/дм3, встречены в пермских терригенных и угленосных отложениях лишь на Нордвикском соляном куполе. Формирование этих рассолов связано с растворением каменной соли. Весьма высокое содержание хлоридов кальция и магния в этих рассолах указывает на их связь с высококонцентрированными рассолами седиментационного генезиса, залегающими в нижележащих галогеннокарбонатных толщах палеозоя. Предположительно они поступают в пермские отложения по зонам разломов (часто в сводах структур) и смешиваются в разных соотношениях с пермскими порово-трещинно-пластовыми солеными
водами. Следует отметить повсеместную высокую насыщенность углеводородными газами метанового ряда хлоридных натриево-кальциевых и хлоридных натриевых рассолов, вскрытых в пермских отложениях на изученных структурах Анабаро-Хатангского междуречья.
В изучаемом районе отложения водоносного комплекса каменноугольных отложений изучены весьма слабо. В Нордвикском районе скважинами вскрыты только отложения нижнего карбона. Они представлены в основном известняками с прослоями аргиллитов, мергелей и ангидритов общей мощностью до 800-1000 м. В западных районах в составе каменноугольных отложений наряду с карбонатными породами развиты, по-видимому, также терригенные угленосные породы. Фактические данные о водоносности каменноугольных отложений бассейна единичны. Рассолы хлоридного натриевого состава с минерализацией до 237-264 г/дм3, установлены в районе Нордвикского соляного купола в известняках нижнего карбона.
Отложения девонского водоносного комплекса установлены в Нордвикском солянокупольном районе. Они сложены в верхних частях разреза в основном карбонатными породами (доломитами и известняками), а в нижних - карбонатными породами с мощными пластами каменной соли, гипса и ангидрита. Общая мощность их в этом районе превышает 800-1000 м. Пласты каменной соли замещаются, карбонатными породами, содержащими пласты ангидрита и гипса. Выходы девонских отложений наблюдаются лишь в сводах солянокупольных структур. На остальной площади они погружены на глубины от 2 000-3 000 до 5 000-6 000 м и более. Рассолы хлоридного натриевого состава с величиной общей минерализации 220-287 г/дм3 установлены на Нордвикской и Кожевниковской площадях и генетически связаны с выщелачиванием каменной соли в пределах этих структур.
Корреляционный анализ компонентов химического состава подземных рассолов установил сильные положительные связи (г) между общей минерализацией и концентрациями натрия и калия, магния и хлора (гКа+К М = 0,74, гMg М = 1,00, гС1 М = 0,96). Также установлены сильные связи содержаний натрия и калия, магния и хлора друг с другом, и достаточно высокие связи между концентрациями натрия и калия с бромом, кальция с аммонием, аммония с йодом. Отмечаются отрицательные связи суммы натрия и калия с йодом, аммонием и кальцием, кальция с бором, бромом и гидрокарбонат-ионом, аммония с гидрокарбонат-ионом, бромом и бором, брома с сульфат-ионом и йодом.
Особенности накопления элементов в полной мере отражают также и результаты кластерного анализа, которые выявили закономерную связь основных солеобразующих макрокомпонентов между собой, а также взаимосвязь между содержаниями микрокомпонентов I", В+, Бг" и Б042\ Кластерный анализ подземных рассолов с минерализацией более 50 г/дм3 показывает, что из-за возрастающего содержания катионов натрия тип вод определяется, как преимущественно, хлоридный натриевый. При этом концентрация гидрокарбонат-иона не оказывает существенного влияния на химизм рассольных типов вод.
Таким образом, на полуострове Юрюнг-Тумус установлено наличие двух генетических типов рассолов: 1) рассолов выщелачивания и 2)
седиментогенные рассолов. Доминируют в разрезе рассолы первого типа (преимущественно хлоридного натриевого состава) с величиной общей
з
минерализации 50-450 г/дм , генетически связанные с процессами растворения каменной соли в пределах солянокупольных структур. Седиментогенные рассолы хлоридного натриевого-кальциевого состава с минерализацией 55-145 г/дм3 встречены спорадически и являются результатом смешения глубокозалегающих высокометаморфизованных рассолов с более пресными водами других типов.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 10-0500442).
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Анциферов А.С. Гидрогеология древнейших нефтегазоносных толщ Сибирской платформы. - М.: Недра, 19S9, 17б с.
2. Вожов В. И. Гидрогеологические условия месторождений нефти и газа Сибирской платформы. - М.: Недра, 19S7. - 204 с.
3. Гинсбург Г.Д., Иванова Г.А. Подземные воды // Геология и нефтегазоносность Енисей-Хатангского прогиба. - Л.: Изд-во НИИГА, 1971. - С. бб-72.
4. Калинко М.К., Сиденко П.Д. Геологическое строение и нефтеносность Анабаро-Хатангского междуречья. Книга 1. НИИ геологии Арктики. - Ленинград, 1955. - 2OO с.
5. Калинко М. К. Нордвикский нефтеносный район (Анабаро-Хатангское междуречье) // Тр. НИИГА. - Л.: Трансжелдориздат, 1958(в), Т. 97. Под. ред. канд. геол.-мин. наук М. Ф. Лобанова. - С. 9б-125, - 16s с.
6. Новиков Д. А. Особенности состава рассолов Анабаро-Ленской зоны // Материалы научной сессии, посвященной 100-летию со дня рождения члена-корреспондента АН СССР В.Н. Сакса «Седьмые Саксовские чтения», Т I, Новосибирск, ИНГГ СО РАН, 2011. С.209-213.
О Д.А. Новиков, А.Ф. Сухорукова, 2012
