Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Газовый состав подземных минеральных вод Монголии

ВАК РФ 25.00.07, Гидрогеология

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Ганчимэг Дармаа

ВВЕДЕНИЕ

1. ИЗУЧЕННОСТЬ ПОДЗЕМНЫХ ВОД МОНГОЛИИ И ИХ ГАЗОВОГО СОСТАВА 6 ф 2. ОСНОВНЫЕ ПРИРОДНЫЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ФОРМИРОВАНИЕ ПОДЗЕМНЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД МОНГОЛИИ 2.1. Климат

2.2. Гидрографическая сеть

2.3. Рельеф

2.4. Многолетняя мерзлота

2.5. Геолого-гидрогеологические условия

3. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ГАЗОВ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД МОНГОЛИИ

3.1. Общие сведения о газах подземных минеральных вод

3.2. Растворенные и спонтанные газы.

3.3. Аргон-азотное отношение как геохимический критерий генезиса азота

4. МЕТОДИКА ГАЗОВОГО АНАЛИЗА

4.1. Отбор проб газа

4.1.1. Отбор проб спонтанного газа

4.1.2. Отбор проб растворенного газа 22 ^ 4.2. Лабораторный анализ проб спонтанного и растворенного газа 4.2.1. Дегазация проб

4.2.2. Анализ газа методом газовой хроматографии

4.2.3. Обработка результатов анализа

5. ТИПИЗАЦИЯ ПОДЗЕМНЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД ПО ГАЗОВОМУ СОСТАВУ И ИХ РАЙОНИРОВАНИЕ

5.1. Типизация по преобладающим газам

5.1.1. Азотные воды

5.1.2. Углекислые воды

5.1.3. Воды смешанного газового состава

5.2. Специфические компоненты газового состава минеральных вод 71 ^ 5.2.1 Сероводородные (сульфидные) воды

5.2.2. Радоновые воды

5.2.3. Гелий, как индикатор подземных минеральных вод, приуроченных к тектоническим разломам

6. СОСТОЯНИЕ И ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГАЗОВ ПОДЗЕМНОЙ ГИДРОСФЕРЫ МОНГОЛИИ

6.1. Характеристика газового состава отдельных месторождении минеральных вод

6.1.1. Улан-Баторское месторождение углекислых холодных вод

6.1.2. Халзан уулское месторождение углекислых радоновых и безрадоновых вод 84 ф 6.1.3. Хужиртинское месторождение азотных термальных вод

6.1.4. Сайхаи Хулжийское месторождение азотных термальных вод

6.2. Практическое использование газов минеральных вод Монголии

6.2.1. Использование газонасыщенных минеральных вод для лечебных и курортных целей

6.2.2. Использование минеральных вод в качестве столовых 95 ^ 6.2.3. Добыча газов для промышленных целей

6.2.4. Использование термальных вод в целях теплоэнергетики

ВЫВОДЫ

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Газовый состав подземных минеральных вод Монголии"

Исследование минеральных вод тесно связано с изучением газов, которые являются неизменными спутниками всех без исключения типов подземных вод и играют важную роль в формировании их физических свойств и химического состава, а также в динамике их движения и разгрузки на поверхность. Еще В.И.Вернадский, выдающийся исследователь в области изучения водорастворенных газов, сформулировал положения, сохранившие значение и в настоящее время о том, что "природная вода всегда содержит в растворе газы, находящиеся в постоянном обмене с водой ."

Настоящая работа посвящена изучению газов в составе подземных минеральных вод Монголии.

Актуальность работы. В Национальной программе развития санаторно-курортного дела, утвержденной постановлением № 251 Правительства Монголии в 2002 году и Законе о минеральных водах Монголии, принятом в 2003 году, указывалось на необходимость расширения и улучшения санаторно-курортного обслуживания на базе месторождений подземных минеральных вод государственного, регионального и местного значения. Вместе с тем, если изученность гидрогеологических условий и физико-химического состава подземных минеральных вод является сравнительно высокой (защищены 8 кандидатских диссертаций монгольских и российских специалистов), то научных обобщений по газовому составу, определяющему бальнеологические показания к лечебному применению минеральных вод, а также возможности добычи природных газов пока еще не было.

Цель п задачи исследований. Целыо диссертационной работы являлось выявление основных закономерностей распределения и особенностей формирования газового состава подземных минеральных вод Монголии, а также оценка возможностей их комплексного использования и составление на этой основе Карты газового состава минеральных вод Монголии.

Эго определило главные задачи исследований:

1. комплексное изучение газового состава месторождений и проявлений подземных минеральных вод;

2. уточнение, на основе имеющихся фактических и вновь полученных данных о газовом составе, типизации подземных минеральных вод;

3. выделение основных составляющих газового состава и выяснение их роли в геохимических процессах;

4. выявление основных факторов, влияющих на пространственное распределение и формирование газов в минеральных водах исследуемой территории;

5. изучение закономерностей распределения газовых компонентов минеральных вод, выявление основных контролирующих их факторов, попытка выяснения генезиса газов.

Научная новизна.

Уточнены и расширены существовавшие ранее представления о газовом составе многих проявлений и месторождений минеральных вод Монголии. Некоторые из них были обследованы впервые. Это дало возможность с новых позиций подойти не только к оценке бальнеологического использования гидроминеральных ресурсов, но и позволило в ряде случаев пересмотреть условия их формирования.

Впервые па территории Монголии осуществлено изучение газового состава практически всех главных проявлений и месторождений подземных минеральных вод (86 объектов), выполненное по единой методике.

На территории страны выделены 3 основных группы газов, определяющие облик подземных минеральных вод.

Практическое значение и личным вклад.

Изложенные в диссертации материалы внесут вклад в решение вопросов развития санаторно-курортного дела и могут быть использованы при обосновании концепции дальнейшего устойчивого развития санаторно-курортной базы страны. На базе данных по газовому составу даны рекомендации по лечебному применению субмиперальных вод без специфических компонентов химического состава и предварительная оценка возможностей добычи гелия.

В работе использованы и систематизированы результаты 336 проб газов подземных вод, в том числе 86 проб свободного и 250 -растворенного. По исследованным объектам приведено систематическое описание газового состава на различные даты опробования.

На базе фактического материала, с участием диссертанта, уточнена типизация подземных минеральных вод по газовому составу и создана Карта газового состава минеральных вод Монголии. В качестве основы использована "Карга минеральных вод Монголии", изданная в 2003 году (Б.И.Писарский, Б. Намбар, Б.Аръяадагва).

С участием автора составлен ГОСТ на использование лечебно-столовых минеральных вод Монголии.

Па защиту ныиосится следующие положения:

1. На основе обширного фактического материала разработана новая типизация подземных минеральных вод Монголии но газовому составу, позволяющая уточнить схему районирования гидромиперальных ресурсов страны.

2. Выявлено, что генезис и метаморфизация свободных п растворенных газов в значительной степени определяются историей геолого-тектопического развития в мезозое и кайнозое, а подавляющее число очагов поверхностной и скрытой разгрузки связано с активными тектоническими разломами и узлами их пересечения.

3. Существенно дополнена характеристика состава проявлений и месторождений подземных минеральных вод и дана оценка возможностей их практического использования.

Основные положения диссертации изложены в 10 опубликованных работах. Материалы диссертации докладывались на 4 международных конференциях и совещаниях; па 5 научно-практических конференциях по теме "Вопросы гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии Монголии".

ОГн>ём работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, изложенных на 103 страницах текста, 104 наименований литературы. В тексте содержится 21 таблица и 17 рисунков.

Заключение Диссертация по теме "Гидрогеология", Ганчимэг Дармаа

В 1,1 В О д ы

В работе впервые, на основе большого фактического материала, полученного с участием автора, осуществлена типизация и картирование подземных минеральных вод Монголии по газовому состав)'. Это отражено на составленной автором Карте газового состава подземных вод Монголии масштаба 1:5000000.

Дана подробная характеристика основных типов растворенных и спонтанных газов (азотных и углекислых) и возможности их использования в бальнеологических целях.

Выделены и охарактеризованы самостоятельные типы (сероводородные п радоновые) минеральных вод, отвечающих бальнеологическим нормативам. По наличию др>гих сверхнормативных бальнеологических компонентов выделены подтипы внутри основных типов лечебных вод.

Отражена высокая информативность гелия для оценки бальнеологической активности холодных подземных вод зон молодых (кайнозойских) тектонических разломов, не имеющих на поверхности компонентов, позволяющих отнести эти водные растворы к лечебным водам (субмиперальпыс воды).

Дай анализ взаимосвязи газового состава с химическим составом и физико-химическими свойствами жидкой фазы минеральных лечебных вод.

Автор участвовал в составлении ГОСТа для лечебно-столовых минеральных вод Монголии.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Ганчимэг Дармаа, Иркутск

1. Алтанцэцэг Ц. Роль физико-химических процессов в формировании минеральных вол различного генезиса Монголии.-Улан-Багор: 1998. - Дисс. канд.хим.наук.-150 с.

2. Аръяадагва Б., Ганчимэг Д. Некоторые данные по гидрогеохимии подземных вод Монголии. // Вопросы гидрогеологии, инженерной геологии п геоэкологии Монголии. Улан-Батор: Изд. МонУНиТ, 1996 С.36-42. (монг.).

3. Аръяадагва Б., Писарский Б.И., Ганчимэг Д. Новые данные гидрогеохимических исследований. //Тез. докладов научной конференций, посвященной к 30-летию образования Института химии. Улан-Батор: Изд.AHM. 1998. - С.31-34. (монг.).

4. Баранов В.И., Титаева H.A. Радиогеология,- М.: МГУ. 1973.-С

5. Бахман В.И. Крапивина С.С. и др. Методика анализа минеральных вод.-М.: ЦНИИКиФ, 1965.-С.

6. Белоусов В.В. Очерки геохимии природных газов. М.: ОНТИ, 1937.- 143 с.

7. Берри И.Л., Нарангэрэл 3. Новые данные о месторождениях углекислых минеральных вод Жапчивлин (МНР).-//Бюлл. МОИП. Отд.геол. №1. 1971.-С.25-27.

8. Вернадский В.И. История природных вод. //История минералов земной коры. Т.2. часть 1. вып. 1-2. Д., 1933.- С.203-402.

9. Ганчимэг Д. Гидрогеохимическое исследование подземных минеральных вод Монголии. //Материалы международной конференции "Россия и Монголия в miioiополярпом мире", часть.3, Иркутск: ИГУ, 2000 С.77-78.

10. Ганчимэг Д. Особенность газового и химического составов минеральных вод Монголии. //Материалы международной научно-практической конференции по курортологии. Улан-Батор: 2004 С.56-58.

11. Геохимия подземных минеральных вод МНР.- Новосибирск: Наука Сибирское отделение, 1980,- С.23-27.

12. Гиошон Ж., Гийемеп К. Количественная газовая хроматография,- ч. I, 11. М.: изд.Мир, 1991.-С.

13. Гольдберг К.Д., Вилдергауз М.С. Курс газовой хроматографии,- М.: Химия. 1974,- С

14. Грум-Гржпмайло Г.Г:. Западная Монголия и Урянхайский край. т. 1, СПб, 1914.-С.

15. Гуревич М.С. О генезисе природного азотного газа.-//Материалы по гидрогеохимии и поисковой гидрогеологии. Труды ВСЕГЕИ. Т. 134, Л.: Недра. 1968.-С.

16. Даваасурэп С. Аэросиноптические условия значительных снегопадов на территории MI IP М.: 1974 - Дисс. капд.геогр.наук,- С. 101 -102.16