Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Геолого-гидрогеологические особенности современных месторождений эвапоритовой седиментации и методы их рационального освоения

ВАК РФ 04.00.01, Общая и региональная геология

Автореферат диссертации по теме "Геолого-гидрогеологические особенности современных месторождений эвапоритовой седиментации и методы их рационального освоения"

Санкт-Петербургский государственный университет

На правах руколиои

КУРИЛЕНКО Виталий Владимирович

ГЕШЮГО-ЛЩРОГЕаЧОШЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СОВРЕ.ЭШХ ?ЖТ0Р01ДЕН11;!, ЭЗАПОРИТОЗО;; СЕДИМЕНТАЦИИ И МЕТОДЫ 11Х РАЦИОНАЛЬНОГО ОСВОЕНИЯ

Специальность: 04.00.01 - Общая и региональная

геология 04.00.06 - Гидрогеология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук

Санкт-Петербург 1992

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном университете.

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук Н.Н.ВЕРЗИДИН

(Санкт-Петербургский гос.университет) доктор геолого-иинералогических наук,профессор С.С.БОДЦАРЁНКО

(Московский гос.открытый университет) доктор геолого-минералогических наук, профессор М.А.ЕАРКОВ

(Институт литосферы РАН)

Ведущая организация - Всесоюзный научно-исследовательский геологический институт нерудных полезных ископаемых, г.Иаэань

Защита состоится " 3 - об, 1992г. в 15 часов на заседании специализированного совета Д 063.57.26 по эащитэ диссертаций на соискание ученой степени доктора наук в Санкт-Летер-бургском государственном университете .

Адрес: 199034, Сажст-Петербург, Университетская наб, 7/9, ауд.52.

С диссертацией модно ознакомиться в Научной библиотеке имени А.Н.Горького Санкт-Петербургского университета.

Автореферат разослан "%>9п РЛ< 1992г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат геол о го-минер ал о ги че ских наук

И.Н.Синицина

ОБЕ'ДЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Проблема изучения гьолого-гидрогеологяческих особенностей образования и развития современных месторождений эвапоритовой седиментации имзет особое значение для наук о Земле в связи с тем, что процессы соленакопления и условия формирования минерального и гидроминерального состава солей и рассолов являются составной частью глобального круговорота вещественного состава зег.?но:1 коры, в свою очередь определяемого основными этапами развития подземной гидросферы. Установление закономерностей минеральных солей и рассолов представляют собой сложную и до конца не решенную теоретическую и практическую проблему геологии и гидрогеологии. При этом расшфронка особенностей формирования и развития древнего соленакопленкя в значительной степени определяется возможностью использования результатов наблюдений изучения процессов, контролирующих закономерности современного гало-генеза.

Значительный вклад в развитие данного научного направления внесли работа Л.Першкэ, Н.С.Курнакова, Н.И.Страхова, М.Г.Заляшко, А.И.Дзенс-Литовского, О.Д.Каткарова, А.Г.Бергмана, М.А.ЗГлркова, И.Н.Яепешкова, А.Е.Ходькова, Л.М.Граховского, А.А.Иванова, Г.В. Короткевича, Е.В.Посохова, С.С.Бондаренко.Б.И. Седяеггкогс,, С.М. Кореневского, В.В. Баталина, З.Ф.Станкевича, В.И.Раевокого, Н.М. Дншноридзэ, И.В.Рубанова, й.П. Никольской л др.

В результате труда нескольких поколений исследователей была создана русская школа познания закономерностей формирования и развития месторождений современного соленакоплония и особенностей промышленной эксплуатации минеральных солей и рассолов. Несмотря на несомненные успехи данного Научного направления, следует отметить, что оно развивается, в основном, на принципах качественных и статистических интерпретаций специфических черт современного галогенеза. При этом явно недооценивается существенная роль подземных вод и расоолов в процессе солэнакоплеяия и их созидательная (разрушительная) деятельность при формировании залеяей минеральных солей. Недостаточно внимания уделяется таккз созданию методических разработок по рациональному (с учэтсм охрана геологической среды) освоению месторождений минеральных л гидроминэ-ральных подземных ископаемых.

Современный этап освоения месторождений эвапоритовой седиментации связан с необходимостью вовлечения новых перспектив место-роздений, а такке сохранения высокого качества добываемого сырья в условиях возрастающей потребности в минеральных и гидроминеральных полезных ископаемых химической, пищевой, медицинской и других видов промышленности.

В этих условиях, повышается актуальность изучения геолого-гидротеологических особенностей и количественной оценки формирования, развития и рационального освоения месторождений современных солей и рассолов с учетом охраны геологической среды.

.иполнеиная автором работа ориентирована на развитие, совершенствование и разработку количественных методов изучения закономерностей и факторов, определяющих миграцию химических элементов в ззгаой коре под воздействием различных геохимических и гидрогео-хишческих процессов, способствующих рассеянию или концентрации этих элементов. При этом подземные вода рассматриваются как Лазо-вый кошонент геологической среды, принимающий непосредственное участие в физико-химических и других гидрогеохимкческих процессах в четвертичной системе "порода-вода-расоол" и транспортирующий продукты этого взаимодействия.

Теоретические и методические положения, а такке практические разработки, защищаемые в диссертации, основаны на многолетних исследованиях, проведенных автором на крупнейших отечественных соле-родных бассейнах различных гидрохимических типов и условий проио-ховдения (залив Кара-Богаз-Гол, озера Кучук, Баскунчак и др.).

Изломанное выше подтвервдает актуальность диссертационной работы, в которой рассмотрены теоретические и методические особенности изучения месторождений современного солензкопления,, а танка предложены конкретные пути решения важной для народного хозяйства проблемы рационального освоения минеральных и гидрошнераль-пых полезных ископаемых.

1!эдь и задачи работы. Основная цель работы - теоретические обобщение, обоснование и количественная оценка основных геолого-гидрогеологичаских особенностей и закономерностей формирования, развития и рационального освоения оовроменных эвапоритовдх бассейнов карбонатного, сульфатного и хлорвдного типов прибреяшо-морско-го и континентального происхождения.

Достижение -поставленной цели определило необходимость решения следующих задач:

- разработки комплексного методического подхода к количественной оценке основных отапоз и ^акторов, определявших гидрогеохимическую миграцию химических компонентов и формирование состава и концентрации природных вод и рассолов в процессе их физико-химического взаимодействия с выешюанми породами сложного минералогического состава;

- установлении и количественной характеристики основных закономерностей образования и пространственно-временно;'! изменчивости ли-толого-минэралоглчзских и гидрогесхнмических особенностей, формирующиеся в современных звапорптовых бассейнах в процессе диагене-тического и гипергенного воздействия природных и техногенных факторов;

- выработки концепции и конкретных рекомендации по рациональному использованию и охране ресурсов минерального и гидроминерального сырья на эксплуатируемых месторождениях;

- обоснования необходимости и принципов создания специализированной информационной системы режимных наблюдений (мониторинга), контролирующей состояние эксплуатируемого месторождения минерального и гидроминерального енрья (с учетом охраны геологической среды);

- разработки методических рекомендаций по оценке плотности режимной сети наблюдательных пунктов и частоты опробования естественных и технологических солеродных бассейнов в процессе их промышленной эксплуатации.

Сонорные научные положения, защищаемые автором:

I. Формирование современных месторождений эвапоритовой седиментации происходит на конечной стадии водной миграции солеЯ в земной кора с последующей их аккумуляцией в бессточных котловинах и обусловлено совокупным воздействием ландшафтно-климатических, структурно-геологических и тектонических условий, проявлением количественных и качественных особенностей источников водно-солевого питания с учетом их ф.чзкко-хпмического взаимодействуя, а такка влиянием биогеохимического и техногенного факторов.

2. Прогрессивная эволюция осолоняюдегося водоема способствует его последовательному преобразованию сначала в самосадочный соле-родны!! бассейн, а затем в резервуар подземных рассолов с замкнутым режимам их питания, накопления и разгрузки. Последующее гидрогеологическое развитие бассейна определяет возникновение латерального движения сингенетических у. эпигенетических рассолов под воздействием элизионнсго и инфильтрационно-испарительного водообмена, а такке активизирует диагенетичэскиэ и пшергенные преобразования в системе "порода-вода", направленные на замещение промежуточных минералов более устойчивыми и формирование пространственной геохимической и гидрогеохимической зональности. При этом под воздействием гидрогеодгшамического фактора происходит смешение образующихся зон замещения в направлении конвективного массо-переноса и последовательное сокращение их числа вплоть до приобретения залежью мономинерального состава. Данный процесс монет быть охарактеризован как проявление гидрогеометаморфизма соляных отлонений.

3. Количественная оценка гэолого-гидрогеологических и гидрогеохимических процессов, определяющих эвапоритовую седиментацию в солеродных бассейнах основана на применении комплексного методического подхода, используюшэго методы многомерной математической статистики с целью изучения внутреннего строения и свойств гетерогенной системы "порода-вода"; методы равновесной термодинамики с применением уравнений Питцера для моделирования и прогноза результатов физико-химического политермического взаимодействия твердых и жидких фаз в карбонатных,сульфатных и хлоридных водно-солевых системах с концентрацией растворов, иаченяюшейся в широком диапазоне вплоть до насыщения и, наконец, математический аппа рат, разработанный в теории массопереноса, позволивший обосновать алгоритм для количественной оценки процесса гидрогеометамор-физации с учетом кинетических особенностей взаимодействия подземных межкристальных рассолов и шеиаюиих их солей, определяющего формирование псдвекных литолого-минералогяческих и гидрогеохими-чеоких зон.

4. На основе комплексного геолого-гидрогеологического и гидро-гоохимического изучения установлены особенности формирования и

развития современного при бревно-морс к ого соленакопления сульфатного типа (зализ /.эрз-Богаз-Гол); первичного континентального со-ленакопления сульфатного (оз.:;учук) и содового (оз.Танатор) типов; и хлоридного (оз.Баскунчак) типов.

3 процессе исследования дашшх солородных бассейнов шэрше произведена количественная оценка их водчо-оолевых балансов о учетом инфильтрашюннс»;, конденсационной и подземкой ссставлякь шх; осуществлены лптелого-минерадогические и гидрогеохимическое районирование соляных отлохений рассолов месторождений; установлена роль поверхностного и подземного стоков в формировании гидрохимического типа солеродного бассейна; произведена сценка техногенного воздействия на гидрохимический режим стих месторождений; разработаны рекомендации по рациональной (с учетом охраны геологической среды) эксплуатации месторождений минерального и гидроминерального сырья, в частности, обоснован принцип необходимости отказа от экстзнсиеных методов отработки соляных месторождений вследствие их способности к регенерации количества и качества своих ресурсов, что определяет возможность ограничения эксплуатационных запасов данного типа месторождений величиной естественных ресурсов их соленакопленил.

5. С целью обеспечения контроля за состоянием геологической среды в условиях интенсивной эксплуатации месторождений минерального и гидроминерального сырья обоснована необходимость и принципы создания специализированной информационной системы режимных наблюдений (мониторинга).

Равработаны рекомендации по количественной оценке и пространственному расположению пунктов сети рехимных наблюдений с учетом частоты опробования естественных и технологических солеродных бассейнов, включая накопители промышленных отходов горнодобывающих предприятий.

Научная новизна. Впервые установлены закономерности формирования вертикальной и горизонтальной геохимической и гидрогеохимической зональности в пределах таких современных солеродных бассейнов, как залив Кара-Богаз-Гол, озера Кучук, Баскунчак и др.;

- предложен математический алгоритм моделиройания процессов развития гидрогеомвтаморфизма минеральных солей с учетом формиро-

ваиия подвижных .физико-химических барьеров и литолого-минерало-гичеоких зен заметания;

- разработан комплексный методический подход к изучению моделирования и прогноза особенностей физико-химического взаимодействия твердых и гидких фаз систем "порода-вода-рассол" карбонатного, су ль Тати его и хлормкного гидрохимических типов, основанный

на методах математической статистики, равновесной, термодинамики с использованием уравнений Пятцера и учетом кинетических характеристик минеральных солей, а также математическом аппарате, разработанном в теории масс опереноса;

- рассмотрены геолого-гидрогеологические и гидрогеохимические особенности формирования с учетом техногенного фактора месторождений современной звалоритовой седиментации прибреяно-морского (залива Кара-Богаз-Гол) к континентального (первичного -соленакоп-ления - оз.лучук. Туна тар; вторичного - оз.Зяьтон, Баскунчак, Лидер) происхождения;

- разработана методика количественной оценки ин^ильтрационной и конденсационной составляющей водного баланса осолояякеихся водоемов, характеризующихся возрастающей гигроскопичностью хкдкои и твердой фаз;

- установлены теьшературные границы образования эзапоритовых минералов всолеродашх бассейнах различных гидрохимических типов

- охарактеризованы термодинамические особенности формирования и развития соляного карста, а так^е кристаллизации и перекристаЛ' лизации солей;

- предложено методическое обоснование оценки плотности реним-ной сети наблюдений и частоты опробования эксплуатируемых соляны месторождений.

Практическая значимость и реализация результатов. Полученные автором результаты исследований и внедрение подготовленных на их основа рекомендаций способствуют повышению рационального использования и охрана ресурсов минерального и гидроминерального сырья ох истоаения и сникения качества; Особенностью-разработок являет ся тот факт, что их результаты базируются на данных, полученных Ери решении практических задач на конкретных объектах.

Практические рекомендации, изложенные в работе, послужлк хеолого-гидрогеологическим обоснованном для разработки методов усовершенствования эксплуатации соврал-энпих шстсрокдениЗ !.:нне-ральнкх солеи и прогноза ссстолн1й сырьевхс Спз горнодойшзаюплх предприятий на длительный срок.

Практическое значение раЗсты состоит в следующем:

- предложена концепция необходимости отказа от экстеноивнцх методов отработки аоляш:х месторождений вследствие их способности к регенерации количества и качества ресурсов минерального к гидроминерального сырья, что определяет возможность" ограничения их эксплуатационных запасов зел;:чпной естественных ресурсов соле-накоплендя;

- разработана методика аналитического расчета возможности увеличения естественных ресурсов лодзз.'.шых рассолов за счет привлечения дополнительных источников их водно-солззого питанм (совместная эксплуатация нескольких рассольных горизонтов);

- обоснован принцип предпочтительности технологических схем. по свое:! генетической суетостя не наруааюшх естественные процессы формирования д развития конкретных месторождений минеральных солей;

- определены максимально возможные объемы добычи промышленных рассолов с учетом физико-химических и кинетических особенностей твердых п аидких фаз;

- разработана методика количественной оценки эолового разноса солей и учета геоэкологических последствий данного процесса;

- предложены перспективные для развития горнодобывакшх производств участки месторовдоний минерального и гадрог/инеральяого сырья, критерием выбора которых явилось соответствие преобладающего в геологическом разрезе минерала номенклатуре намечаемой к выпуску продукции.

Научные -результаты исследований реализованы при технико-эконо-Аическам обосновании перспективного развития производства минерального к гидроминерального сырья химической к пиаевой промышленности страны.

Разработки автора были использованы ГКНТ СССР, Госпланом СССР, Минн е Ттеехимпр ом ом СССР, Госагропромом ГСХ'Р, проектными и научными организациями ШС АН СССР, ШХ АН СССР, ИХТССР, НИИГалургии,

НПО "п.эрбонат", Ж Г/ Шнгоо PCICP при создании схем, ТЭО и проектов развития сырьевых баз ПО "Карабогазсульфат", Кучукского сульфатного завода, комбината "Бассоль" и др.

Аггаобашм работы. Основные результаты исследований представлялись и докладывались на международных, всесоюзных и республиканских совешзниях, семинарах, конференциях, на коллегиях 1ГГС ГКШ СССР, Госплана СССР, Миннефтехге.шрома СССР, Госогрспрома РСТ'СР, на заседаниях ученых советов ашГалургии, ИХ АН ТССР, на НТС ПО "йзрабогазсульфат", Кучукском сульфатном заводе, комбинате "Бас-сол*>" и др.

Научные положения диссертации освешены в 52 публикациях и научных отчетах Института земной коры Санкт-Петербургского государственного университета.

Объем работа. Диссертационная работа состоит из введения, трех частей, каждая из которых содержит по 3 главы, заключения, списка использованных литературных источников из 209 наименований, содержит 160 рисунков и 60 таблиц, изложена на 407 страницах мапинописиого текста.

Диссертационная работа подготовлена на основе результатов научно-исследовательских работ в НИИЗК СШУ под научны;»! руководством и непосредственном участии автора по тематикам I7CHT СССР, Минвуза PCiCP, отраслевых планов Миниефтехимпроь'а СССР, Госагро-прома РСлЗР в период с 1975 по 1ЭЭ2 гг. 3 работе использованы ыно гочпеленннэ литературные, фондовые, полевые и экспериментальные материалы, полученные автором лично, а также совместно с аспирантами Сенновым A.C., Шварцем A.A., Широкой О.В., сотрудниками СИГУ - Е.А.Ансберг, Г.В.пороткевичем, Т.Е.Кулаковскол, И.Г.Рудаем, М.Е Чарыксвой, Н.А.Чарыковым, ШШГалургии - Березиным И.А., Займак H.A., Фроловским Е.Е.; ИХ АН Турил. - Атаджановым А. и значительным числом студентов, что нашло отражение в совместных научных публикациях. Химические анализы природных под и рассолов выполнен в лабораториях НЗШЗК, ШШГ, КСЗ, анализа изотопного состава - в лаборатории ЗСЕШШЗО.

Автор выражает глубокую признательность за ценные советы и методическую помощь в работе своему учителю - доктору геолого-мине-

ралогпческих наук, профессору Г. З.Короткевичу, доценту кафедры гидрогеологии М.А.Мартыновой , а таккэ считает своим долго.-.! выразить искренняя благодарность сотру.дштеаг.' геологического .Ьткультз-та и EUI3K ОПТУ, ШК1Г. ИХ АН HJCP, ПО '\-лрабогазсульфат", лучук-ского сульфатного завода и комбината "Етссоль" за содействие и помошь при проведении полезых и камеральных исследований.

ЧАСТЬ I. ТЕОРЕТИЧЕСКИ OCIIOfll Г'ОКЛЯРСШШ И РАЗВИТИЯ ССЯР3.55НН1К СОЛЕРОДАХ БАССЗ.НОЗ И '.ЕТОШЗСЯЕ

сссбзнкостм их иссгадоадяш

• 3 первой главе, посвякенной характеристике сред л источников, определякиих современную эвапоритсьую седиментацию, отмзчается, что процессы соленакопления и условия формирования химического состава солей п рассолов а земной коре п на ее поверхности определяют многие аспекты развития подземной гидросферы. Б частности, образование современных эвапорятопых отложений происходит на конечной стадии водной миграции солей и их аккумуляции в бессточных котловинах, нормирующиеся при это.м минеральные ассоциации и их парагенезис являются унаследованным от ионно-солевого состава природных вод и рассолов, подвергающие« осолоненпп и влиянию мэтаморфизащ^нпих происссоз, а также находится под воздействием глобальных (космических и земных) провинциальных (континентальных к прибревда-морских) м зональных (ландшафтао-клима-тических) факторов, характеризующих среду седиментации.

Согласно представлению Лотце !>., Иванова A.A., Валяшко Г.Ы., Страхова Н.У., Каркова '.i.A., Джинаридзз Н.М., Раевского З.Н., Баталина Ю.В., Станкевича Н..5., Корекевского G.M., Хуриленко З.В. и др., современные солеродныо бассейны по условиям формирования их водно-солевого питания могут быть подразделены па следующие типы: прибренно-морской (водно-солевое питание осуществляется за счет океанических ели морских bo^J; континентальной-" первичного соленакопления (питание осуществляется водами., солевой состав которых определяется процессами выветривания несоленых горних пород на прилегающих водосборных площадях); континентальный вторичного соленакопления (питание осупествляется водами, солевой состав которых определяется процессами выщелачивания ранее отлокенных оо-

ляних пород); слсгаляционны;: (питание осуществляется за счет источников, имзхшх эндогенное происхождение).

3 за яке;:;.: ости от климатических особенностей (арядшй, полярный) процесс соленакопления иокзт осуществляться как за счет выпаривания раствора ("эвапоритовнй"), так и его вымораживания ("осадочны."."). 3 разные сезоны года могут иметь место оба процессы соленакопления.

'Гидрохимические особенности солеродных бассейнов к направленность развития от карбонатного типа через сульфатный к хлоридно-му определяются приоритетно,; ролью морского, речного или подземного водно-солового питания. При ото;.' роль так называемых "лодго-^ тоаительных" бассейнов могут играть соответственно океан или море; континентальные водоемы или речная сеть, а также подземные водносные горизонты.

Зо BTopoii главе рассматриваются методические основы системного подхода к созданию имитационных моделей современных солеродных бассейнов. 3 соответствии с основным принципом системного подхода, предполагающего последовательность исследований от своЯсз объекта чорэз их взаимодействие к познанию его развития в целом, количественную оценку геолого-гкдрогеологических и гидрогеохкми-чеекпх процессов, определяющих эвапоритовуэ седиментацию в солеродных бассейнах предлагается осуществлять на основа комплексного методического подхода. Так, при изучении внутреннего строения и свойств гетерогенной скоте:.® "порода-вода-рассол" данный подход ориентирован на использование методов математической статистики; при моделировании и прогнозе рэзультатов физико-химического политермического взаимодействия многокомпонентных твердых и жидких фа; на методы равновесной термодинамики с применением уравнений Пит-цера; при количественной оценке кинетических особенностей взаимодействия подземных рассолов к вмеоаксих их солей на математический аппарат, разработанный в теории массопереноса.

Б развитие указанных положений отмечается, что концептуальная модель, отражающая вероятное обоснование механизмов функционирования исследуемой природной системы создается на основе применения регрессионного, факторного, кластерного анализов, а таккв анализа временных рядов. Использование статистических методов позволяет прогнозировать различные варианты развития системы и отрабатывать оптимальные схемы техногенного воздействия на нее.

' 3 тесной взаимосвязи с вышэизлоуоннкуи аспектами находятся вопросы, связанные с моделиэовзииом гкдрсгеог/мнчссккх процессов. Проблема количественного описания взагаодеЛотэий в системе "породг-эодл-рассол" имеет большое теоретическое и практическое значение, для ее рэггзння наиболее; часто применяются метода равновесной ТСрМОДИНОМИлИ, кинетики и физлко-хпмнчоскоп гидродинамики. Сред;; исследователей, способстзовэвгах рьзютию данного направления в гидре-геохимии следует ответить работы З.Н.Лялько, Г.А.Волкова, Р,.".Гаррелоа. Ч. Л.Красота, А.К.Карпова. Г.Е.Наумова, Б.Н.Р.гашно, С.И.Смирнова, С.?.;&аЯноза, Л.С.Г'зарцзва, З.'.'.^во-па, А.И.Г.орсткоза, В.Н.Озяскиаа, М.Б.Букаты и др.

Большинство применяемых з пас^ояпе-з время термодинамических алгоритмов оснозгно либо на использовании закона действующих масс, либо на минимизации свободно:; энергии Гпббсз. Пор вы о дают подробную информацию о формах существования компонентов з растворе, однако, при отсм возникают затруднения при расчете активности этих ферм. Использование второй группы мзтедов для !.,ного-компоконтних систем с бсльаин числом нозмоащх твердых фаз чрезвычайно слоено с вычислительной точки зрения и чзсто нереализуемо.

По сравнению с этя.'л: моделями разрабатываемой автором подход основьн нз использовании уравнения Пптцера и обладает следующими проищу.цаетвакп: позволяет описывать ¡оазоииэ равновесия в карбонатных, сульфатных и хлоридных системах с больпой степенью точности к з широкой области концентрации растворов, вплоть до насыщенных; дает возможность моделировать гидрогеохимическне процессы в широком температурном интервале, соответствующем природному; позволяет моделировать процессы мекфазового взаимодействия в многокомпонентных системах с учетс»м большого числа тзердкх фаз.

При этом отмечается, что состав слоаных гидрогеохимических систем устанавливается с помощью соответствующего числа уравнений фазового и химического равновесия и условия электронейтральности. Отсюда для любого раствора системы А1-А2-А3> насыщенного относительно соединений 11^1 • ЬъКъ ■ ЬъАъ ; долкна иметь постоянное значение комбкнация/^£о.Л1+ +£3/ ,

которая характеризует логарифм произведения растворимости соединения с учетом коэффициентов активности всех компонентов. Так, для гидрохимической системы Исъ', М^. (I C¿, , - Н система

уравнений будет иметь'вид:

i Ьги^(пгм,,пг^ ,тНг0)- faПР(1{, 1г,Ьь, h > h)

J rvi 1лаntct, ^ ПР(л*Аа,Пэ.% ruj

. 5 с}г iaa(iTvn(£,iB.)iq"iiirce;,nvS0; ,п?.Л2о)= .«лПР^г.^Оч/кО и1 /п.ки; * 2Л1ка « лга11 + so* ,

где £Lt - активность t-ro компонента, которая для высокоминера-лизоианикх растворов вычисляется с помощью уравнений Пятцера; IIP - произведение растворимости твердое фаз, вычисляется с учетом коэффициентов активности всех компонентов гадкой фазы; ¿i, соответствующие стехиометрические компоненты; -ЯЦ- мо-ляльность -С-го иона.

Выполненные расчетные диаграммы растворимости показали возможность фнзико-химичаского моделирования в системах, отвечающих природным водам п рассолам карбонатного, сульфитного и хлоридао-го типам.

Указывается такне, что наименее изученном вопросом в теории масс оперен оса химических компонентов в систеге "порода-вода-рассол" является физико-химическая и кинетическая характеристика растворения, выщелачивания и переноса солей из горных перед. Количественная оценка этих процессов основывается на использовании диффузионно-кинетической теории. 3 соответствии с ной явления растворения и выщелачивания солей из горных пород описываются уравнениями конвективной диффузии с дополнительными членами (коэффициентами скорости растворения), учитывающими интенсивность растворения солей при фильтрации агрессивных растворов в пористой среде.

Учет численных значений коэффициентов скоростей растворения минеральных солей, установленных экспериментально, позволил автору произвести'количественную оценку изменчивости сосуществующих сложных минеральных масс и многокомпонентных растворов зо времени.

' Теоретическое и практическое развитие и использование рассмотренного. методического подхода к условиям формирования современных солородных бассейнов приводится на конкретных примерах.

В трогьей главе приводится характеристика процессов эвапорито-вой седиментация в современных солеродннх бассейнах. При этом от-

мечоется, что в процессе эволюционного развитая ооолопяюшюсл водоемы проходят подготовительный (прэдсодиментацпонный), самосадочный (седиментаиионнкй) и постсодиментационный этапы.

Так, подготовительный этап характеризуется постепенным повышением минерализации л накоплением иловых осадков, включающих трудаорастворимыо минералы. Зсдло-солевая масса такого бассейна определяется соотношением нахщу поступающей минерализованной водой и ее расходом, т.е. его водно-солевым балансом. 3 связи с возрастающей гигроскопичностью рассолов осолонявлегося водоема возникает вопрос количественной оценки конденсационной составляющей водного баланса. Для этой цели автором был проведен изо-пиестический эксперимент с насыщенными растворами солей }{сс-2С0^' 40Hj>0,Na,HC03) ШС1, MjS04-7HaO,MçC&a -6HzO, которые помешались в замкнутые термостатировзнные эксикаторы. Активность воды ( СЪщ ) в них поддерживалась постоянной за счет наличия той или иной твердой фазы. 3 результате обработки экспериментальных данных было получено эмпирическое выракенио для оценки скорости конденсации (испарения) паров воды на единицу поверхности раствора:

cLM/di = g,07 • пг5 • S /а!; • Т(К) -Р0(Т),

где И - масса воды, поглощенная (испарившаяся за единицу времени Ь (г);

S - площадь исследуемого раствора (см2);

(Ху^- активность воды в растворе;

активность воды в паровой фазе;

Т(К)- температура в градусах К;

PoOV давление, мм рт.ст. При рассмотрении самосадочн ого этапа отмечается, что он подразделяется на стадии рапного и "cjocoro" самосадочного бассейна. При этом на первой стадии, когда формируется порядок напластования эвапоритовых минералов, процесс седиментации определяется в основном гидрологическим режимом бассейна.

Списание процессов кристаллизации солей в процессе развития самосадочного водоема приводится в работе на основе результатов физико-химического моделирования, выполиечного о помошью уравнений Питцера. Термодинамические расчеты взаимной растворимости произведены для следующих подсистем: карбонатной (Itàll^SO^CO^lO),

сульфатной ( Net,Mf, Cet' Il SOii , ) , хлория-

ной ( Ha.', Mg", Ссь ii et-h ¿0 .) слоеной водно-оолевой системы ( Na',%",¿¿'11(^,80^,С05-Н«.0), отрзкзюаэй основные гидрохимические тины солзродных бассейнов. Расчеты произведены для 24 соляных минералов в температурном диапазоне от -15 до +30°С.

Далее подчеркивается, что на стадии "сухого" самосадочного бассейна, когда в процессе эваиоритовой седа.ментацга поверхностная рапа становятся подземной и сохраняется только во влажные периоды года, происходит активное развитие диагенэтических и гипергенных преобразований осадочных толщ, направленных на установление физико-химическэго равнозасия между жидкой и вмешаюаей ее твердой фазами. Данные процессы определяются в оснозном гидрогео-логичеокж режимам салеродного бассейна.

Формирующееся латеральное движение подземных межкристальных рассолов определяет развитие горизонтальной и вертикальной геохимической и гидрогеохкмичаской зональности. Данному процессу способствует также увеличение до 50-55* (от годовой суммы атмосферных осадков) инфильтрационного (40£) и конденсационного (15$) питания солеродного бассейна, что установлено автором в результате многолетних наблюдений.

3 процессе элизионного и инуильтрационного испарительного водообмена подземные седиментационные рассолы постепеано „ытеснягат-ся из осадочно]) толш. Так, например, для залива лБГ показатель интенсивности элизионного водообмена достигает 0,3, а инфильтра-ционного - 0,05, что позволяет оценить срок замещения оедимзнта-ционних рассолов в 150-200 лет.

Развитие вертикальной зональности определяет формирование аномального литолого-минералогачесиого разреза, при котором .порядок напластования соляных минералов перестает соотгетсгвовать их кристаллизации в процессе седиментации (М.Г.Заляияо, 1963). По мере сокращения площади акватории солеродного бассейна, в соляной залежи развивается также и горизонтальная ллтолого-минзралогичоская и ггдрогеохимичоская зональность, которая проявляется в виде последовательно сменяющихся зон замещения одних минералов другими. Такой процесс охарактеризован автором как проявление г и д р о-г е о и о т а м о р ф и з м а соляных отложений. При этой отме-

чается, что даннио закономерности вполне согласуются с представлениями Л.Е.Ходькова /1978/ об определяющей роли флюндодинаг.шче-ского фактора в процессе кетаморфизации соляных толш.

Количественная оценка геохимических и гкдрогеохг.мических процессов и их эволюция в пространстве и времени базируется на математическом аппарате, разработанном в теории массопереноса. Значительный вклад в развитие данного направления внесли работы Д.С.Коряинского, Н.Н.Зеригино, А.Е.ОрадаЕСкой, В.С.Голубева, о.И.Лялысо, Е.З.Добрезольского, 3.:?.Смирнова, й.-Трида, З.^.Гольд-берга, 3.'«.;1'остакова, З.А.Улроненко, З.Г.Румынчна и др.

Математическое описание развития прсцоеса гидрогеомэтаыор^из-ма осуществлено автором на основе совместного решения уравнении баланса взаимодействующих жидких и твердых фаз и кинетики их растворения (кристалл!!зации). Полученный алгоритм позволяет количественно описать как нестационарную стадию данного процесса, та1< и квазистационарную, когда продвижение концентрационного фронта массоперэпоса происходит с постоянно:: скоростью. Одновременно моделируется формирование неподвижного и подвитого физико-химического барьера взаимного изменения замощения и перекристаллизации рассоловмещаюшк отлокениЛ. При этом число зон замощения, определяющих пространственную неоднородность, последовательно сокращается в связи с их перемещением в направлении конвективного массопереноса, а соляная залеяь приобретает мономинералышй ссотав. В центральной части солеродного бассейна сосредоточивается кид-кая фаза сложного химического состава, которая может служ!ть источником седиментации эвапоритовых минералов вплоть до калиевых. Для компонент соляного пласта с минеральным составом Ь , I, ь + 2,... и т.д. процесс формирования зон замощения может быть охарактеризован следуюжш выражением:

Чгтааг (ж,Ь) = ( Рь, Ч ь , С*) О, пах («,£)+ Ыуг

где = -I, если происходит растворение твердой фазы и

асдо- ='1 при ее высаливании. ± £ - коэффициенты окорости растворения (выщелачивания), численные значения которых приведены з работа, установлены экспериментально.

При описании постседаментационного этапа развития солеродного бассейна отмечается, что он характеризуется постепенным разрушением соляной залежи либо за счет ее прогрессирующего обводнения, либо в результате ускхания. В первом случае, что чаша происходит в бассейнах континентального происхождения, имеющих небольшие размеры, растворение и вынос солей с поверхности залежи способствует последовательному сокращению в ее раьрезе числа пластов, различающихся минеральным составом. 13о втором, соляные отлокенЕЯ, подвергающиеся денудации, обычно заносятся терригенньгм материалом, превращаясь в "подоесочные" /Г.В.Короткович, 1970/. Понижение уровня подземных рассолов в пределах соляной залежи способствует развитию карстовых форм и ее разрушению в целом.

Вопросам развития соляного карста посвяшены работы Г.В.Корот-кевлча, А.И.Дзонс-Лятовского, А.З.Ходькона и др. Однако, в этих работах не нашли должного освещения вопросы, связанные с физико-химическим и кинетическими особенностями взаимодействия соляных отложений различного минерального состава и их растворов (с учетом температурного фактора) в процессе карстообразования. Так, в связи с повышенной гигроскопичностью солей, кристаллизующихся на конечной стадии овапорнтовой седиментации, их первоочередное растворение атмосферной влагой определяет физико-химическое взаимодействие образующихся водно-солевых растворов с под .тнлашкыи соляными отложениями. В результате формируются локальные понижения, преобразующиеся в конечном счете в карстовые верешеи. При последухием внедрении поверхностных рассолов в пласт с более низкой температурой в карстовой полости формируется подвижный температурный барьер, на котором происходит осаждение солей. В случае, когда холодная рапа внедряется в более теплую залежь, будет происходить ее растворение, что может быть описано уравнением:

су - сь-ГСн-&о)(й [ - «ч» [ 4« ] | ,

где С^о - С|.(х,о) = соайЬ ; V - скорость продвижения раствора с температурой Т°С, и, - скорость продвижения температурного Фронта.

Таким образом, в процессе эволюционного развития солеродные бассейны при соответствующих климатических (тектонических) условиях могут проходить этапы осадкокакопления и образования седа-

ментациснных рассолов, преобразования самосадочного бассейна а разервуар подземных рассолов, денудации соляной зэлемг, проникновения в нее инфильтрационных вод к, наконец, разрушения солей. Каудчй из этих этапов мокат быть прорван с последующей эволюцией бассейна в противоположном направлении.

ЧАСТЬ II. ХАРЛЯТЗгазтаМ СОкРЯЛЕННО'Л ЭШЮРИТОВО.,: СЗДКМ2НТА1^4 В ЕАССЗ/НАХ ШМКРЕШМ.ЮРСКО£ И КОНГШЕНТАШЮ.'.' ПРОЗИШЯ

В первой главе рассмотрены особенности эвапоритовой седиментации в залива КПГ, изучению которого посвяионн работы Н.И.Лндрусо-ва, "'.З.Еаярунуса, К.П.Лупцова, С.13.Геллера, В.А.Сергеева, А.Я. Дзенс-Литовского, Л.Л.Польстер, В.А. Захрамеевой, В.П. ведана и др. На основании обобщения опубликованных и фондовых материалов; а такта результатов многолетних исследований автора, в работе приводится характеристика природных геологических и гидрогеологических условий зализа и примыкающих к нему территорий.

При описании залива КЕГ отмечается, что в результате сникения уровня Каспийского моря за последние десятилетия пряток морской воды в залив снизился с 22,7 /1930/ до 5,4 км3/год /197Э/, вслед-

о

ствие чего площадь зеркала водн сократилась с 18300 до 9600 км , обнажив при этом обширные участки соляного пласта. С 1930 по 1984 г. в результате отчлепения от Каспия в заливе происходила интенсивная эвалоритовая седиментация. 3 1984 г. в зализ вновь была пущена морская вода в объеме 2 км3/год. За историческое время стадии осолонения залива отмечались по крайней мере дважды, причем в настоящий период он переживает третий цикл. Сокращение в последние десятилетия акватории зализа способствовало образованию по его периферии соляных засух п формированию направленной миграции межкристальных рассолов в сторону бывшей области питания, т.е. от берегов залива к центру. В условиях прогрессирующего осолонения залива в период его отчлепения из поверхностной рапы отмечалась садка эпсомита, каинита, карналлита и др.

Особый интерес представляют условия формирования подземных рассолов, приуроченных к "погребенным" рассольным горизонтам залива КШ'. Так, его лагунные отлокения характеризуются тремя соля-

ными пластами, разделениями толщами гипсово-карбонатных илов. Б соответствии с геологическим строением залива выделяются три рассольных горизонта. Особенностью минералогического состава соляных отлонений и ггдрогеохишчэского состава рассолов является их радиальная изменчивость относительно пролива. Данный факт позволил автору установить, по крайней мере, три литолого-минералоги-ческие и гидрогеохимические зоны (с подзонами). При этом отмечается , что в процессе развития осолонения залива возрастающее воздействие гипергенного фактора становится определяющим. Это проявляется з разрушении астраханитовых и частично глауберитозкх отлонений, а также б их замещении более устойчивыми кристаллами гали-та. Указанные процессы способствуют расширению зоны /I/ преобладания галитового минерала и сокращению зоны /П/, в пределах которой одновременно сосуществуют отложения галита, глауберпта и астраха-нита. Обогашенность подземных рассолов, приуроченных к центральной части залива ионами магния, сульфата и калия свидетельствует о том, что в пределах данной зоны М/ осуществляется их разгрузка с последующей эвапоритовой седиментацией стабильных минералов вплоть до калиевых (табл.1).

Следовательно, залив является солеродным бассейном с разрастающимися "галитовыми" берегами, а.зона I - областью развития гппер-генных процессов, зона П - транзита продуктов гипергенного преобразования рассоловмешаюших солей из зоны I к зоне Ш - области разгрузки подземных рассолов. Подтверздением этому могут служить данные об изотопном составе вод и рассолов залива, согласно которым содержание кислорода - 18 в подземных рассолах, приуроченных к прибранным частям залива, составляет - 2,9£ , что свидетельствует об их метеогеипом происхождении..Б центральной яе части эта характеристика составляет - 0,5т1,3 % ,с максимальными значениями в нижних частях разреза, где протекают процессы вторичного мипералообразования в связи с переход« кислорода - 16 в кристаллизационную воду, а кислорода - 18 в раствор.

Важное значение для характеристики особенностей формирования подземных рассолов имеют результаты оценки водно-солевого баланса залива с учетом инфильтрационной.и конденсационной его составляющих.

Таблица 1

Характеристика литслого-минералогического строения соляных отложений и химического состава подземных рассолов залива КЕГ

Подзона Соляной пласт

Зона Нарвы.; | (поверхностный) ' Второй I Третий ! |

1,2/26,2 х| | Г 94 Д 6 X*' 1 3,7/27,3 Г54 Гл42 А4 4,3/29,6 1 Г?4 Гл74 А.12

а N0,65(224 I Галитовая шп а зз Галнт-глаубери-товая и- Галит-глзуберит-астраханитовая

I ^ 1 7,1/23,7 ГлбО Г37 ЛЗ Ла(И а 60 Глауберит-галито-вая

а 2,5/29,4 Г76 А16 35 ГлЗ 8,3/29,1 Гл52 Г27 А2Т 6,5/29,5 Гл40 А33 Г27

П На- йй, СЬ 7г Галит-ас грахакитовая -На ЗА О- 74-Глауберит-галит-астраханктозая ИХ АЛ &г ?2 Глауберит-астрахз-нит-галитовая

✓ I 7,0/28,9 ¡Глэб А42 Г2 се-гб Глаубернт-астра-1 ханитовая

2,4/ЗС, 0 !Г53 А40 35 Гл2 6,2/29,7 Гл96 А4 2,1/29,5 Гл91 Г6 А5

ш На, й?, СЬ ОУ Галит-астрахани-товач Глауберитовая На 26 ОЪ 71 Глауберитовая

б 7,4/29,1 Гл76 А24 4,1/31.1 А62 ГлЗб Г2

1 1 1 Глауберкт-аст-раханитозая Иа> ЬЪ сг, 66 Ао граханпт-глау-беритовая

Продолжение табл.I

Соляной пласт

1УГОрО;

Третий

1,8/32,2 2,8/30,'!

Г44 Л?.В У,?Л ?л2 А 77 ГлТ5 Г4

в I да. се, »а ко. аз а• аа

А7Т Гл22 Т7

3,0/29,3

величина обшей минерализации рассола (масс£>).

^ Числитель - содержание в разрезе основных минералов (%), знаменатель — содеркание в рассолах конов натрия и хлора (укв %), Г - галит, Гл - глауберит, А - аотраханит, Э - эпсомит.

Результаты литолого-минералогического и гидрогеохпмического районирования о учетом количественной оценки особенностей переот-локаная астраханита и замещения его галитом были подтверждены на основе использования методов физико-химического моделирования. Одновременно была уотанозлена последовательность кристаллизации солей при повышении температурь'. Так, до 4,5°С диаграмма растворимости включает только поля кристаллизации галита, мирабилита, эпсомита и бишофита и только при температуре более 4,5°С возможна кристаллизация глауберита, а с 6,5сС - астраханита. При достижении 16,1 С начинается превращение мирабилита в тенардит. Использование физико-химического моделирования позволило установить танке палаомгдрогеохимичэскио особенности развития эвапоритовой седиментации в заливе КБГ, которые отличались от современных более низкой среднегодовой температурой рассолов, не превышающей о-8°С.

Значительный теоретический и практический интерес представляют сведения по оценке минеральных и подземных гидромшэрэльных ресурсов залива КЬТ, полученные автором на основе проведенного под его руководством разведочного бурения, в том числе и в центральной,

ранее неисследованной части залива. При этом впервые установлены обшло запасы твердых садей (77,6 км3), представленные галитом -

26$, глауберитом - 4S£, астрахзнитом - 22% и эпсомитом - 2%. 3 то кэ время запасы подземных рассолов в зэлиае составляют 30,6 км3, из которых 9,04 км3 приурочены к первому соляноы;у пласту; 18,32 км3 - ко второму и 3,22 к:.т3 к третьему.

И, наконец, отмечается, что зализ ХБГ являет собой пример отрицательного влияния техногенного фактора на природную обстановку региона. 3 этой связи первоочередной задачей дслкно явиться восстановление условий формирования гадрсминеральных и минеральных ресурсов залива за счет подаваемой в него морской воды. Пои этом в работе отмечается необходимость комплексного освоения как подземных, так и поверхностных рассолов. Так, относительно постоянные по качеству, но ограниченные по эксплуатационным запасам подземные рассолы экономически выгодно использовать для иззлече-ния макрокомпснентов CV ,5071) и попутной добычи бора,

брома, лития и др. Наоборот, непостоянные по составу, но неограниченные по запасам поверхностные рассолы целесообразно использовать для получения микрокомпонентов и попутно макрокомпонентов.

Вторая глава посвящена рассмотрению особенностей эвапоритовой седиментации в континентальных в-доемах первичного солонакопления, на примере озер Кучук и Такатар. Процессы соленакопления в данном регионе рассматривались в работах Н.И.Бззилезич, И.П.Герасимова, А.И.Дзенс-^Литовского, А.А.Кз&нова, О.Д.Кашкарова, Ю.П.Никольской, Е.З.Посохова, З.Г.Эдигера, Е.И.Синявского, Н.И.Паыинина, Ю.З.Бата-лина, Е.Т>.Станкевича, 3.С.Касимова, З.В.Андреева и др. Характеристика природных, геологических и гидрогеологических условий района приводится на основании обследования опубликованных и фондовых материалов, а- такг.е результатов исследований, проведенных автором. При этом отмечается, что основным источником современных водоемов является хемогешше доннце осадки (мнрабплит-стеклеи мошностью до 5 и на оэ.Кучук и линзы десятиводлой о оды или соцоссдеркашие пески в оз. Тана тар), атаосфорные осадки, воды поверхностного стс а и подземные воды. Приоритетная роль поверхностного стока в солевом питании оз.Кучук сменяется на подземный для озер системы Тана-тар.

Особенности гидрохимического режима сульфатного озера Кучук устаноаюны автором на основания использования факторного, кластерного и временного тренд-анализа, а такие физико-химического модели-

рования. При этом отмечены отсутствие направленной временной изменчивости основных гидрохимических параметров поверхностных рассолов озер и их зависимость от многодетной и внутригодовой цикличности климатического фактора; установлено наличие горизонтальной и вертикальной зональности, определяющей пространственное изменение этих параметров, а такжо выделены представительные участки, где возможна садка галита в маловодные периоды, негативно влияхшая на процессы восстановления сульфатного иона в поверхностной рапе озера. Кроме того, с помощью физико-химического моделирования процессов, протекающих в озере, производится теоретическое обоснование интенсивности восстановления его гидрохимичесо-го рекима в условиях периодической изменчивости природных и техногенных факторов. Отмечается также ежегодное, независимо от технологических процессов, практически полное восстановление гидрохимических параметров озера в многоводные периоды, а такке снижение в рапе запасов хлорида и частично сульфата натрия в маловодные циклы.

При описании гидрохимических особенн остей содовых озер системы Танзтар отмечается, что немногочисленные водотоки и подземные воды, питающие эту систему, слабоминерализованы и имеют гидро-карбонатно-кальциевой состав. Наибольшей минерализации (170 г/л) содовые воды достигают на площадях распространения содосодержа-ших песков под озерами. Формирование вод содового типа определяется выветриванием натрийсодержаших силикатных пород /Н.М.Страхов, 1957/, которое активизируется под воздействием органических кислот, являющихся результатом почвообразовательного процесса /13. П. Никольская, 1961/.

Отмечается такта, что минерализация поверхностных рассолов озер и соотношение в них содержания отдельных компонентов, подвержены сезонным колебаниям. Так, в зимнее время с понижением температуры выпадают в осадок карбонаты и бикарбонаты натрия, а раствор обогащается хлоридами и сульфатами натрия. С повышением тетера-туры относительное содержание этих солей снижается в связи с растворением соди.

Допросы температурных границ образования ряда соляных минера--ов в оолеродкнх бассейнах карбонатного типа рассматриваются автором на основе физико-химического моделирования. При этом отме-

чается, что кристаллизация галита, мирабилита и соды происходит в широком диапазоне температур ниже 14,9°С, а выше ее отмечается образование беркеита. Повышение температуры раствора до 16,1°С определяет начало потери кристаллизационной воды мирабилитом, который превращается в тенардит. Температура 1Э,8°С является началом обезвоживания ооды и ее перехода в семиводное состояние, а при 27,9°С происходит потеря еше шести молекул воды. Рассмотренные особенности образования соляных минералов во многом определяют их парагашне ассоциации в современных солеродных бассейнах карбонатного типа.

В третьей главе рассматриваются особенности современной эвапо-ритовой седиментации в континентальных бассейнах вторичного соле-накопленпя (на примере озер Эльтон, Баскунчак и йндер). При этом отмечается, что характеристика природных и геолсго-гидрогеологи-чэских условий, а также особенности соляной тектоники и процессов современного солзнакопленпя в районо Прикаспийской низменности нашли отражение в работах Н.С.[Датского, В И.Наливкина, И-С.Брода, Ю.А.Косыгина, Г.С.Перфильева, Г.И.Попова, З.лЛовды, В.А.Су.члна, В.П.Якуцени, З.С.Самариной, Л. З.Славяновой, Н.С.Галишна, М.Г.За-ляшко, А.З.Пнитникова, Л.И.Тычино и др.

Характерной особенностью геологического строения Прикаспийской низменности является наличие в пей большого числа солят;;« куполов, залегание которых часто находится в непосредственной близости от дневной поверхности. Присутствие соляных штоков в зоне активного ■ водообмена определяет формирование гидрогеохимических аномалий.

то:;,"ггог.ен;'.е у рнгн-ти континентальных бассейнов вторичного соленакопления связано с процессами растворения соляных куполов и последующего переотложения соляного материала з компег!сациспвнх впадинах, располагающихся- в непосредственной близости от этих куполов. Основными режимообразуюшимп факторами, определявшими соле-накоплевне в бассойнах данного типа, являются климатический, геологический (тектонический) и гидрогеологический. Гидрохимический состав и концентрация подземных вод характеризуется водовмешакст- ' ми и коптактируюолэт с потоком породами. Степень воздействия этих факторов определяется литолого-минералогичэским составе а соляного штока, ионнс-соловым комплексом рассоловмешаюших 'пород, гидродинамическими условиями зоны активного водообмена, глубиной зэлеганпя штока, а также плсшадью поверхностного водосбора озерных котловин.

Так, соляные купола, расположенные около озера Эльтон, залегают на глубине 275-350 ы, а площадь поверхностного водосбора составляет более 1650 км2. В этом слу«че поверхностные и подземные воды кроме хлоридов натрия, магния и кальция обогащены также сульфатным ионом, что характерно для солового комплекса пород континентального генезиса.

В случае озер Баскунчак и Индер незначительна глубина залегания штоков от дновной поверхности (до 40 м)^ а также меньшая площадь поверхностного водосбора (467 и 425 км"), определяют близкие геолого-гядрогеологическне условия формирования разгрукакмшхея в них вод. Отличительным признака; мзкду ними мо;::ет являться несильно большая площадь соляного зеркала и тектоническая активность соляных штоков в районе оз.Баскунчак, что в определенной степени и характеризует больную насыщенность разгружающихся в него рассолов по хлористому натрию.

Дальнейшее формирование вод и рассолов, поступающих в солерод-ный бассейн, определяется последующим воздействием на них процессов ге^тсгического происхождения (мкнзре зьный состав терригепных и хемогенных осадков, продукты абразионного размыва берегов, эоловый материал); физико-химического характера (обменные реакции, сорбция, минералообразование, гидратация и дегидратация, гидрогео-метаморфизацкя) и, наконец, биогонного (сульфатредукция).

При этом отмечается-, что скорость развития процзсса гидрохимической мет амортизации озэрных рассолов невелика и находится в прямой зависимости от водосборной г :ошади к в обратной - от площади самого бассейна. В связи с этим гидрохимический тип солеродяого бассейна определяется, в основном, интенсивностью и составом его водно-солевого литания.

В заключение отмечается, что в качестве критериальной оценки интенсивности воздействия различных по генэьису источников водно-солевого питания на гидрохимический тип осолоняющегося водоема автором используется отношение площадей водосбора соответствующего источника и акватории водоема. Так, для залива ^СЕГ, использующего в основном воды Каспия, коэффициент поверхностного водисбора (Кд>3>) составляет всего 0,87. Для континентальных водоемов первичного соленакопления типа содовых озер Танатар, водно-солевое

питание которых осуществляется в основном за счет подземных вод, Кд не превышает 8,5, в то время, ка.с расположенное в непосредственной близости сульфатное озеро Кучук, но имешее приоритет- ' ное речное питание, характеризуется Ku-B#. достигавшем 177,0.

Континентальные водоемы вторичного соленакопления такие подчиняются данной зависимости. Так, хлсридное озеро Баскунчак {К = 3,8) и слабо сульфатное озеро Индер (К^ = 4,0) практически не имеют речного стока и характеризуются в основном подземным водно-солевым питанием. Однако, озеро Эльтон (К^ = 9,5), частотно питающееся за счет поверхностных водотоков, уже определяется явно сульфатным типом.

часть ш. особенность рационального освоения жт0р0эдешгл OOBFEL-mïOli 5л1поритово;! сзлизшши:

с учетом охрану 1ксдогичЕско:: срэди

3 первой главе рассматриваются теорети .ескле и методические оснозы рационального промывшей кого освоение месторождений минерального и гидроминврального сырья. При этом отмечается, что они относятся к специфическому типу месторождений, обладающих способностью к регенерации количества и качества как твердых, так и гадких сырьевых ресурсов. При этом качество добываемых рассолов может восстанавливаться за счет запасов подстилающих, поступающих извне или вметающих рассолы минеральных солеи В этой связи возникает необходимость обеспечения долговременного поддержания высокого качества данного вида сырья на основе рациональных методов его извлечения и оптимального режима эксплуатации местороадения.

Зависимость формирования минеральных солей и рассолов от геолого-гидрогеологических, климатических итехногенных условий определяет необходимость организации и Ьрозедения на эксплуатируемых месторождениях широкого комплекса режимных наблюдений (мониторинга). Основной задачей мониторинга является получение информации (экстренной, оперативной и режимной), включающей наблюдения, сценку и прогноз воздействия на месторовдэние техногенных факторов. Систематические наблюдения производятся путем организации региональной (фоновой), специализированной и оперативной сетей пунктов регионах наблюдений.

При обосновании плотности режимной сети наблюдений на естественных и техногенных особонявшихся бассейнах указывается на относительно равномерное распределение химического состава рассолов е пределах неглубоких замкнутых водоемов и зависимости его в основном от климатических и технологических факторов.

3 зтой связи в основу определения плотности наблюдательной сети и частоты опробования во времени положен принцип статистиче-скойпредставительной выборки, в соответствии с которым количество наблюдений в значительной степени определяется требуемой точностью контроля за протекающими в бассейне гидрохимическими процессами. Определение частоты опробования в пунктах наблюдений предлагается связызать с выделением периодически повторяющихся (естественных, техногенных) циклов и интервалов квазистационарности гидрохимического состояния. 3 процессе перехода от одного квазистационарного периода к следующему частота наблюдений соответственно корректируется. •

При построении рехлмасй сети на месторождениях подземных рас- • солог возникает необходимость разбиении территории месторождения на зоны однородности, для чего предлагается установление, например, о помощью кластерного анализа оптимальной границы,при переходе через которую происходит замена доминирующего параметра', установление для каждой зоны однородности оптимального числа точек наблюдения по кавдом-у из исследуемых гидрохимических параметров, исходя из допустимой величины ошибки и экономико-технологических возможностей; оптимально расположение пунктов наблюдений по территории месторождения.

Временная изменчивость параметра включает долгосрочный тренд, периодическую компоненту и случайную составляющую, требует накопления необходимой информации и ее апробирования на основе климатических, геолого-гкдрогеологическЕХ и физико-химических факторов. В результате устанавливайся интервалы однородности (сезонные, техногенные) .и выделяются их модальные точки, которые в дальнейшем и определяют частоту опробочания данного пункта наблюдения. Количество проб по разрезу определяется литолого-кинералогической неоднородностью соляной залаки.

Далее отмечается, что результаты режимных наблюдений могут быть такке положены в основу прогноза состояния и устойчивости запасов

солзй и рэссолоз 13 процессе эксплуатации месторотаония. При этом обосновывается целесообразность использования .для этой цели методов физико-химического моделирования с учетом кинетических особенностей взаимодействующих твердых и нидких фаз.

Во второй главе рассматриваются рекомендации по рациональному промышленному освоению месторождений минерального и гидасми-нерального сырья. При этом отмечается, что рациональное использование подземного гидрсмиперального сырья залива КБГ предпола-гаот последовательное извлечение из него основных компонентов в форте наиболее ценных продуктов. В связи с этим возникает необходимость выработки неучкообосяозанкых подходов к выбору перспективных участков и месторождений с производственно-технологической и экономической точек зрения. Основой этому может служить проведенное автором районирование минеральных и гидроминзральных ре- / оурсов залива лЕГ. Для этой цели в работе приводятся новые данные о прогнозных запасах таких компонентов, как натрий, магний, калий, сульфат, хлор, литий, бор, бром в подземных рассолах залива в целом, а также отракена изменчивость параметра "выход" мирабилита, фи этом отмечается целесообразность выбора перспективных участков проектируемых рассолопромыслсв в .основном по ли-толого-минералогичеокому принципу, руководствуясь соответствием преобладающего минерала в разрезе соляной заявки номенклатуре, продукции, намечаемой к выпуску.

При описании особенностей промышленной эксплуатации гидроминерального сырья в Кургузульской бухте залива'КБГ указывается, что на местЬрсздении, начиная с середины 60-х годов,, екегодно.добывается с помощью пяти сквакин около 10 млн.м3 рассолов, качество которых к настоящему времени (по выходу мирабилита) снизилось с 220 до 100-130 кг/м3.

На основании анализа геолого-г'идрогеологических условий месторождения и статистической интерпретации данных режимных наблюдений приводятся результаты литолого-минералогического и гидрогеохимического районирования .Кургузульской бухты. При этом отмечается, что в пределах выделенных участков характер распределения и изменений компонентного состава рассолов определяется есставом соляных отложений, активностью процессов их выщелачивания, а. сле-

довзльно, и интенсивностью эксплуатационного режима рассслопремыс-ла.

В качестве дополнительного источника обогащения подземных промысленных рассолов указывается на существующие в пределах месторождения гидрохимические лномалии, связанные часто с техногенной деятельностью. Такими очагами являются протечки в трубах рассолодромшзла, нагонные явления и эоловый разнос тенардита. Последний, согласно режимным наблюдениям, превышает 40 тыс.т/год, что составляет около 25% годовой добычи сульфата натрия бассейновым способа?. Существенную роль в формировании качества подземных рассолов играют процессы карстопроявленпя, в связи с чем в работе рассмотрены закономерности развития поверхностного и подземного соляного карста, а также механизм кристаллизационных деформаций поверхностного соляного пласта.

Далее приводятся основные рекомендации по рациональной эксплуатации месторождения. При этом подчеркивается необходимость рассосредоточения эксплуатационных сквакин действующего рассоло-промксла (с указанием мест их расположения): снижения рассолоза-бора из какцой скзахины и изменение их конструкций; организация добычи рассолов зторого горизонта чере третий, для чего разработана методика определения оптимального расположения "иереточ-ннх" сквакин. Лишние "перэточных" скважин на производительность эксплуатационных сквакин, пройденных на третий горизонт с целью установления оптимального расстояния между ними, моквт быть оценено по предложенной .автором формуле:

где йэ+п - расход эксплуатационной скважины при взаимодействии;

5 - понижения уровня; К - коэффициент фильтрации; Я -радиус влияния а ск,э_; ъ ск.п. ~ радиусы соответственно эксплуатационной и "перетс^ной" сквакин; - расстояние между скважинами.

Предложенные рекомендации легли в основу реорганизации действующего рассолопромысла при введении в эксплуатацию новых сквакин, что способствовало стабилизации рекима добычи и повышению качества гидроминерального сырья, а таккэ принесло значительней экономический сффэкт.

При списании особенностей рациональной промышленной эксплуатации гкдромпнеральн.ого сырья в озере Кучу* отмечается, что интен-

_ £эГкт.5 9+П ~ ¿(1 Я/^сн

сивность получения мирабилита из поверхностных рассолов озера в значительной степени определяется техногенным воздействием на его гидрохимический реш.;. Лри этом на основе физико-химического моделирования и статистической обработки фактического материала дается характеристика интенсивности восстановления основных гидрохимических параметров промышленных рассолов в условиях периодической изменчивости прнро, .их я техногенных факторов. Отмечается таккэ, что запасы сульфата натрия з рассолах оз.Кучук характеризуются ярке выраженной сезонной и менчивсстыо, связанной с температурном рекимом месторождения. ¡Зависимость содержания в рапе сульфатно-натриевой соли от техногенного фактора практически отсутствует в глноговодные годы. Некоторое снижение этих запасов отмечается только в периоды накопления ксвссадки галита, когда ухудшаются условия физико-химического и кинетического взаимодействия мкрабилита-стеклеца с поверхностными рассолами озера.

Полученные в результате анализа фактического материала данные позволили автору обосновать воз\?оенсс?ь сокращения в многоводные периоды трехгодичного технологического цикла добычи сульфата натрия без нарушения существующего гидрохимического реетма оз.Кучук. 3 маловодные года такое сокращение предлагается сопровождать мерами по снижения содеркания хлорида натрет в рапе озера. Для этой цели приводятся физико-химическое обоснование и количественная оценка различных вариантов предотвращения садкп галита путем разбавления рапы озера или искусственного вывед шя из нее хлоридов. Обращается так~е внимание на возникавшую опасность нарушения гидрохимического рекима озер в случае, использована для этих целей рапы озера лулундннскоз.

При рассмотрении рациональной эксплуатации месторождений вторичного солензколл?чия отмечается, что промышленная разработка соли в настоящее время осуществляется только на оз.Баскунчак. Подготовительные работы к промышленной эксплуатации проводятся на оз.Индер. Сзоро Зльтон не разрабатывается.

Экстенсивная отработка соли па оз.Баскунчак (5 млн.т/гоц) способствовала сокращению запасов его сырьевых ресурсов, резкому спикению качества добиваемой соли и ухудшению условий ее отработки. При существующей технологии зкеллуатлцил месторождения даже при современном еншхепии объема добычи соли до 3 млгь т/год его

разработка станет нерентабельной уже через 5-10 лет.

Далее, в работе противопоставляются два альтернативных пути отработки оолм на месторождениях данного типа. Первый путь, реализуем;«! в настоящее время на оз.Баскунчак, заключается в полной отработке запасов месторождения без привлечения мероприятий по сохранению качестза'добываемой соли. При.этот время отработки месторождения определяется производительностью применяемого технологического оборудования.

Второй путь ориентирован на практически бессрочную отработку месторождения при сохранении высокого качества добываемой соли. При этом предлагается новая технология, при которой отбор соли производится по максимально возможной площади месторождения с заглублением в пласт на глубину,'несколько превышающую зону его аэрации, ¡¿еакристальные рассолы, тики.-/! образом, искусственно превращаются в поверхностные. Коашость слоя поверхностных рассолов должна определяться их способностью к золеобразоБанка в данных климатических условиях и естественными ресурсами соленакопления ■ месторождения.

Данный способ отработки месторождений может быть реализован на озерах Баскунчак и Индер.

Для условий эксплуатации месторождения солей на оз.Ольтон, межкристальные рассолы которого несколько обогащены ионом магния, автором предлагается, метод бассейновой отработки гидрсминераль-ного сырья. При этом важную роль здесь должны играть пределы температурной кристаллизации различных минеральных солей. Указанный способ эксплуатации позволит постепенно сместить гидрохимический состав-рассолов в сторону хлоридного типа и в дальнейшем использовать месторождение для добычи галита, с помощью описанной выше технологии.

И, наконец, отмечается, что совместная эксплуатация трех месторождений (Зльтон, Баскунчак и Индер) с учетом их естественных гидрсминеральных и минеральных ресурсов позволит добывать ежегодно,по крайней мере, 3,5 млн.т высококачественной соли в течение практически неограниченного периода их отработки. При этом будут сохранены экологические и природоохранное равновесия, решены многие социальные вопросы.

3 заключении данной главы рассматриваются обже принципы охраны геологической среды на эксплуатируемых месторождениях минерального и гидроминерального сырья. При этом отмечается, что проблема рационального использования запасов минерального и гидроминерального сырья остается недостаточно разработанной в теоретическом и практическом отношении. 3 данном случае особо актуальными являются вопросы рационального использования полезных ископаемых на месторождениях с ограниченными ресурсами и запасами. 3 этой связи кок для рассматриваемой группы месторождений в целом, так и для каждого из них з отдельности,, автором разработаны конкретные варианты технологии отработки месторождений и отапкости эксплуатации, учлтывакалие экологические, экономические и социальные критерии. 3 частности, указывается на необходимость уделенкя особого внимания проблеме, связанной с запитой подземных водоносных горизонтов от проникновения проглкшенннх рассолов из бассейнов накопителен или отстойников, которые широко используются в технологии переработки гидромлнерального сырья бассейновым способом, а такие для целей складирования отходов производства. При этом рассматриваются различные природоохранные мероприятия, разработанные автором для конкретных геолого-гидрогеологлческих условий эксплуатируемых месторсасдений минеральных солей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

3 выполненной работе на основании полевых и экспериментальных исследований, а такке теоретических, методических и практических разработок автором установлено следующее:

1. Расшифровка основных законОМОрНОСТ8>] формирования древнего соленакопления а значительной степени определяется возможностью использования результатов- наблюдений за современным галогенезом.

' Методической предпосылкой здесь монет слухить принцип актуализпз, основанный на единообразии физических законов и процессов, с учетом различия скоростей их изменений и условий протекания в пределах отдельных геологических эпох.

2. Формирование современных эвапоритовых мостороздэый происходит на конечной стадии водной миграции солей с последующей их

аккумуляцией в бессточных водоемах г определяется интенсивностью и гидрохимическими параметрами коточникой водно-солезого питания водоема, а такие гидрогзохимическими процессами, протекающими в самом солеродном бассейне под воздействием климатического, геоло-го-гидрогз©логического, тектонического, биогеохишческого и техногенного факторов.

3. Приоритетная роль морского, речного или подземного водно-солевого питания, отракэюаего гидрохимические особенности "подготовительного" бассейна, определяет направленность развития водоема от карбонатного типа через сульфатный к хлорида ому. Так, при прибречяо-морском соленакоплении, когда "подготовительным" бассейном является океан или море, осолоняюшиеся водоемы характеризуются сульфатным типом. При континентальном соленакоплении, когда в качестве "подготовительного"' бассейна выступают поверхностные водоемы и речная сеть, гидрохимический тип осолоняшегося водоема отражает частично метаморфизированный состав подземных вод, разгрукакшхся в пределах плошади поверхностного водосбора. При отсутствии речного притока роль подземного питания возрастает и становится определяющей; гидрохимический тип водоема при этом характеризуется ионно-солешы комплексом вмещающих подземные воды горных порсд.

4. Современнее солеродные басоейны в процессе своего формирования и развития проходят подготовительный (прэдседиментациошшй), самосадочный (седимепташюнный) и псстседкментационный этапы. Подготовительный этап характеризуется постепенным поведением минерализации и накоплением иловых осадков, включающих труднорастворимые минералы. Самосадочный этап подразделяется на стадии рапного

и "сухого" самосадочного бассейна. Па первой стадии, когда формируется порядок напластования эвапорптовых минералов, процесс седиментации определяется в ооновном гидрологическим режимом бассейна. На второй стадии, когда в процессе эвапоритовой седиментации поверхностная рапа становится подземной п сохраняется только в периода интенсивного выпадения атмосферных осадков, происходит активное развитие диагенетических и гкпергенных преобразований осадочных толщ, направленных на установление физико-химпчзского равновесия какду нидкой и вмещающей ее твердой.фазами. Данные процессы определяются в основном гидрогеологическим рекимом солерод-

ного бассейна, постепенно превращавшегося з резервуар подземных рассолов, в пределах которого осуществляется их накопление, питание и разгрузка.

Б процессе элизионного и инфильтрацнснно-испарительного водообмена подземные седпментационные рассолы постепенно вытесняются из осадочной толди.

Нормирующееся латеральное движение сингенетических и эпигенетических рассолов определяет развитие в пределах бассейна горизонтальной и вертикальной геохимической и гидрогеохимичзской зональности.

5. Под влиянием воздействия вод атмосферыо-инфильтрационного генезиса в соляной залежи активизируются процессы растворения и полптермической перекристаллизации соляных отложений, способствующих их геохимическому изменению в результате замещения одних минералов другими. Л солеродкых бассейнах прибрежно-?,юрского происхождения (карабогазский тип), характеризующихся замкнуты,« водообменом, формируюдиеоя зоны замещения перемешаются в направлении, определяемом конвективным массоперенооом. Число зон в процессе развития солеродного бассейна последовательно сокращается, и соляная залежь постепенно приобретает мономинеральный характер (в соответствии с преобладавши! соляным минералом). На участках, где продукты взаимодействия жидкой и твердой фаз выносятся на дневную поверхность, отмечается развитие вторичной эвапорятовой седиментации, часто сопровождаемой окислительно-восстановительными и биогеохшоическимд процессами, а также реакциями ионного обмена. 'Такой процесс автором определяется как прояатэние гидро-гзсметамогк::из;,:з соляных отложений.

3 солеродных бассейнах континентального генезиса, имеющих небольшие размеры в процессе активизации гипергенного воздействия инфильтрационного водообмена, происходит растворение л вынос солей с поверхности соляной залежи, что способствует последовательному сокращению в ее разреза числа пластов, различающихся минеральным составом.

6. Для количественной оценки и моделирования процессов эзэпо-ритовоЗ седиментации и гинрогеохимической миграции химыэскнх компонентов, определявших формирование лятолого-минерзлогичэских ассоциаций и дифференциацию минеральных масс в природных геологи-

ческих структурах разработан комплексный методический подход, преду сматризаший:

- установление пространственно-зремэнных закономерностей распространения минеральных и пгдромцнеральных ассоциации на основе факторного, кластерного и регрессионного анализов, а так?.е временного тренд-анализа. При этом количественная характеристика внутренней структуры I: статистических свойств системы "порода-рассол" определяются с помсоко набора фиксированных параметров и ■ признаков, которые рассматриваются как многомерные случайные величины;

- количественную оценку, моделирование и прогноз физико-хш.'"-ческого взаимодействия з системе "порода-рассол" на основе использования уравнений Питаэра, поззолякшж описывать политермичеекга фазовые равновесия в зодно-солевых системах содового, сульфатного и хлоркдпого типов с широкой областью концентраций и компонентного состава кидцеой фазы :: числа взаимодействующих твердых фаз;

- оценку масс опереноса компонентов з гетерогенной системе "породе-рассол", определяющегося физико-хямическимя к кинетическими особенностями растворения л шшелачнзаиия минеральных солей, на основе экспериментально установленных коэффициентов скорости кх растворения.

7. Уестороядзнпя минерального к гидроминерального сырья относятся к специфическому типу месторождений, обладающих способностью к регенерации не только количества, но и качества своих запасов за счет поступающего извне водно-солевого питания, а такке псдссклэхгагх или рассолозмешаюших соляных отлоейнил. Данное'обстоятельство определяет возможность долговременного поддержания высокого качества конкретного вида сырья на основе рациональных методов его извлечения. 3 этой связи возникает необходимость организации на эксплуатируемых месторождениях информационней системы, представлявшей собой сеть наблюдательных пунктов - мониторинг. Основной целевой функцией мониторинга на эксплуатируема месторождениях является оценка их состояния и прогноз изменений качества добываемого сырья в.условиях интенсивной эксплуатации. Информация мониторинга попраьделяется на оперативную, специализированную и фоновую. Автором использован лрнвцип статистической оценки и контроля за качеством и количеством гидрсминерального сырья на место-

рождении. Методика построения наблюдательной сети основана на выявлении пространственных зон и вреиэниых интервалов квэзиста-дионарности гидрохимического состояния, для которых "неслучайная" компонента изменчивости (тренд) незначительна, и ею монго пренебречь, При этом такие состояния определяются природными и технологическими факторами, а частота опробования рассчитывается в соответствии со значениями коэффициентов вариации и необходимой точности оценки химического состава рассолов. 3 условиях перехода от одного периода равновесия к другому интервал кзазиотапио-нзрнсстн сокращается, а частота наблюдений соответственно возрастает.

3. Рациональнее использование и эксплуатация ресурсов современных месторождений минеральных солей и рассолов предполагает отказ от экстенсивных методов их отработки в связи со способностью этих месторождений к регенерации ейокх аапаоов. При этом основными вопросами здесь являются выбор оптимального соотношения мехду приходными и расходными элементами водно- долевого баланса, а так-29 оценка соотношения уэгду естественными ресурсами соленакогле-ния и эксплуатационными запасами. Целесообразны!'.; является таккэ применение технологических схем, не нарукаших естественные условия формирования и развития месторождения и основанных на использовании протекающих в них природных процессов.. Так, например, для целей регионального освоения и эксплуатации минерального и гидроминерального сырья на исследованных автором месторождениях решены слэдухшгэ вопросы;

- для условий лургузульскок бухты залива КБГ установлено оптимальное количество эксплуатационных схваштн; определен максимально возмоашй объем добычи промышленных рассолов с учетом физико-химических и кинетических особенностей их взаимодействия с рассолозмешаю:!шми отложениями; предложены участки перспективного расположения рассолоцромкслов с учетом преобладающего минерального состава солей, отвечающего номенклатуре намечаемой к выпуску продукции; разработана методика, позволяющая увеличить величину естественных ресурсов подземных рассолов за счет привлечения дополнительных источников га водно-солазого питания (совместная эксплуатация нескольких рассольных горизонтов);

- для озера Кучук, как показало изучение естественного и техно-

Э

генного гидрохимического рекиш озера, особенностью рационального использования его ресурсов является поддержание оптимального в технико-экономическом отношении химического состава промышленных рассолов, не допускающего садку галита з маловодные климатические периоды. При этом, как установлено автором, естественное растворение донных сульфатсодеркащих солей вполне сбеспэчивает настоящие потребности производства и позволяет при необходимости увеличить их а будущем;

- для озер Ельтон, Баскунчак и Индер, естественные рзсурсы со-ленакоплзния которых не создают для кавдого в отдельности зозмок-ности высокорентабельной промышленной эксплуатации, предлагается их комплексная отработка, обусловленная однотипностью минерального и гидроминерального сырья и непосредственной близостью ме-сторовдений друг ст друга. При такой технологической схеме может быть организована бессрочная добыча на этой группе месторождений высококачественных промышленных рассолов и самосадочных минеральных солей.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. О границе совместной растворимости гипса и глауберита в насыщенных галктом растворах // Сб. Исследование водно-солевых систем. Тр-ЖЩ\ л., 1977.

2. Гидрогеологические условия Кургузульской бухты залива Кара-Богаз-Гол и вопросы формирования сульфатно-натриевых рассолов // Вести.ЛГУ, № 6, 1978. (Соавтор Короткевич Г.З.).

3. О растворимости глауберитовой порода в подземных рассолах залива Кара-Богаз-Гол // Сб. Калийная промышленность / вып.1. :.',., 1Э78.

4. Условия формирования подземных сульфатных рассолов северозападной части залива КБГ и пути усовершенствования их добычи // Автореферат дис.на соиск.уч.ст. к.г.-м.н. Изд.ЛГУ, 1979.

5. Материалы исследований гидрогеологического режима подземных рассолов залива КБГ // Сб. Ноаыя данные по геологии и геохимии. -Новосибирск, 1932. (Соавтор чроловский 3.3.).

6. Система современных седимантаииснных рассолов - грунтовые воды, засоленность и гидрoreохимические прогнозы // Материалы Ьсесоюзн.гицрогеол.конф. П., 1932.

7. О прогноза обогащения подземных расоолов прибрежных зон КургузульсноЯ бухты залива КБГ сульфатом натрия // Сб. Гидрохимия и гидрогеология. ЛГУ, 1983. (Соавтор Короткевич Г.В. ).

8. Изучение конденсации паров воды из воздуха на соляные отло-кения // Сб. Гидрохимия и гидрогеология, ЛГУ, 1983. (Соавтор Короткевич Г. В. ).

9. Гидрогеологические расчеты переточных сквашга при совместной эксплуатации подземных рассольных горизонтов // Сб. Гидрохимия и гидрогеология, ЛГ/, 1984.

10. Гидрохимический режим и формирование подземных рассолов Кур— гузульской бухты залива КБГ // Тр. ЕНИИГ. Л., Недра, 1934.

11. Характеристика гидрогеологических условий залива КБГ в связи с нестабильностью его питания водой Каспия // Сб. Подземные воды и эволюция гидросферы, Т.П. М., Наука, 1986.

12. Особенности (формирования подземных рассолов в условиях современной эвалоритовой седиментации в заливе КЕТ // Вестн.ЯГУ, сер.7, вып.2, 1987.

13. Особенности формирования и промышленного освоения подземных рассолов северной половины залива КБГ // Вести.Л1У, сер.7. вып.4,

1988. (Соавторы Рудай И.Г., йварц A.A. ).

14. Оценка вертикальной составляющей влагоперенсюа з условиях "оухого" соляного озера // Проблемы галогенеэа, Новосибирск, 1У88.

15. Особенности водно-солевого баланса озера Баскунчак // Проблемы морского и континентального галогеяеза. Новосибирск, 1988. (Соавторы Рудай И.Г., СенновА.С.).

16. Проблемы охраны геологической среда при разработке месторождений минерального и гидроминерального сырья // Проблемы социально-экономического развития СССР, АН СССР, М., 1988.17. Водно-солевой баланс озера Баскунчак в условиях его интенсивной эксплуатации // Проблемы инженерной-геологии. Киев, Науко-ва думка, 1989. (Соавтор Сеннов A.C.).

18. Применение численных методов при физико-химическом моделировании условий формирования подземных рассолов северной половины залива КБГ // Роль подземной гидросферы в истории земли, Л17,

1989. .

19. Применение численных методов для-физико-химического моделирования процессов развития современных солерсдных бассейнов //

Проблемы гидрогеологии Польши. Вроцлав, 1989. (Соавтор Шварц

A.A.).

20. Гидрогеологические условия месторождения каменной соли и перспективы промышленной эксплуатации подземных рассолов // Зестн. ЛГУ, сер.?, шп.З, ß 21, 1989.

21. Применение метода Питцера для гидрогеохимического моделирования процессов развития современных эвапорктовых бассейнов // Докл.АН СССР, й I, т.311, 1990. (Соавторы Филиппов В.К., Чары-ковН.А., Шварц A.A.).

22. Геологическая роль подземных вод в формировании современных эвапоритовых отложений // Роль подземной гидросферы в истории земли. Наука, M., I99C.

23. Формирование и развитие техногенного карста на месторождениях эвапоритовой седиментации // Катастрофы и аварии на закарсто-ванных территориях. Пермь, 1990.

24. Особенности математического моделирования гидрогеометамор-физма на месторождениях современной эвапоритовой седиментации // ■ Сб. Применение ЭВМ при гидрогеологическом моделировании.• ЛГУ, 1991.

25. Особенности гидрохимического режима и генезиса промышленных раосолов оз.Кучук // Материалы Всесоюзн.сов.по подземным водам востока СССР. Иркутск, 1991. (Соавторы: Широкая 0.В., Чары-кова U.В.). ;

26. 0 возможности .использования уравнений Питцера при моделировании эвапоритовой седиментации в бассейнах сульфатного и хлорид-ного типов // Вестник ЛГУ, серия геолог., вып.1, .'5 7, 1991. (Соавтор Чарыкова М.В.).

27. Закономерности (формирования гидроминеральных рассолов северо-западной части залива КБГ // Гидрогеология и гидрoreохкмия, вып.З, 1391. (Соавторы: Иванов П.И., Шварц A.A.).

28. Физико-химическое моделирование эвапоритовой седиментации в современных бассейнах карбонатного, сульфатного и хлоридного типов (о использованием уравнений Питцера) // Изв.ВУЗов, ü tf, I99jí. (Соавтор Чарыкова M.В.). '

29. Роль эолового разноса солзй в формировании качества подземных промышленных рассолов // Проблемы пустынь, i» тээ?.. 'Соавтор Атаджанов А.).