Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Геотермальные ресурсы Восточно-Предкавказского артезианского бассейна

ВАК РФ 25.00.07, Гидрогеология

Автореферат диссертации по теме "Геотермальные ресурсы Восточно-Предкавказского артезианского бассейна"

' ЧЛЫ!

!

На правах рукописи

МАММАЕВ Омар Ахмедович

ГЕОТЕРМАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ ВОСТОЧНО-ПРЕДКАВКАЗСКОГО

АРТЕЗИАНСКОГО БАССЕЙНА (ФОРМИРОВАНИЕ, ИЗОТОПНАЯ ГИДРОГЕОХИМИЯ, ПРОЦЕССЫ РАДИОТЕПЛОГЕНЕРАЦИИ)

Специальность 25.00.07 - Гидрогеология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2006

Работа выполнена в Институте проблем геотермии и Институте геологии Дагестанского научного центра РАН.

Научный консультант -

доктор геолого-минералогических наук

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук, профессор

Короткое Алексей Иванович,

доктор геолого-минералогических наук, профессор

Воронов Аркадий Николаевич,

доктор геолого-минералогических наук

Осика Дмитрий Григорьевич

Ведущая организация - ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский геологический институт имени А.П.Карпинского» (ВСЕГЕИ).

Защита диссертации состоится 29 ноября 2006 г. в 16 ч на заседании диссертационного совета Д 212.224.01 при Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.ВЛлеханова (техническом университете) по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2, ауд.4312.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.

Автореферат разослан 24 октября 2006 г.

Курбанов Магомед Курбанович

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ

диссертационного совета д.г.-м.н., профессор

2^027

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Прогнозирование и поиск новых альтернативных, экологически безопасных источников энергии и гидроминерального сырья, их оценка и изучение закономерностей формирования во взаимосвязи с геофизическими и геохимическими полями земной коры на фоне убывающих запасов традиционных углеводородных источников энергии общепризнанно является актуальной научной и практической проблемой. Геотермальные ресурсы (гидротермальные и петротермальные составляющие) являются одним из альтернативных источников энергии, а при комплексном использовании - сырьем для редкометальной и химической промышленности и гидроминеральной базой для развития санаторно-бальнеологических комплексов.

В связи с этим их всестороннее изучение, прогнозирование и оценка ресурсов, закономерностей их формирования во взаимосвязи с тепловым полем Земли, геофизическими и геохимическими условиями и геолого-тектоническими особенностями на примере такого перспективного региона по запасам и освоению геотермальных ресурсов, как Дагестан и Восточное Предкавказье в целом, который характеризуется сейсмотектонической и геотермической напряженностью, является весьма актуальным исследованием в геотермии и гидрогеологии.

Цель и задачи работы. Целью работы является исследование закономерностей формирования химического состава и генезиса геотермальных вод мезо-кайнозойских отложений Восточного Предкавказья изотопно-геохимическими и радиоактивно-геофизическими методами, оценка петротермальных и гидротермальных ресурсов и роли процессов радиотеплогенерации при распаде естественных радиоактивных элементов (ЕРЭ) в формировании теплового поля и его составляющих на примере геотермальных месторождений. Прикладной задачей является разработка соответствующих рекомендаций по повышению эффективности геолого-поисковых работ на геотермальные и нефтегазовые месторождения и комплексному освоению геотермальных ресурсов в народном хозяйстве. Таким образом, в работе обсуждаются вопросы формирования и оценки петротермальных и гидротермальных ресурсов, прогнозируется и обосновывается их комплексное освоение в качестве решения крупной народнохозяйственной задачи.

7>0 с Л 1д! ПюнШнля

БИБЛИОТЕКА С.-Петероу|)г

09 1 Я

Дня достижения поставленной цели автором с разной степенью полноты решались следующие задачи:

1. Изучение особенностей формирования химического состава и генезиса геотермальных вод Дагестана и Восточного Предкавказья с использованием методов изотопной геохимии и характерных геохимических критериев, с учетом структурно-гидрогеологического строения Восточно-Предкавказского артезианского бассейна (ВПАБ).

2. Изучение особенностей распространения естественных радиоактивных элементов (уран, торий, калий) в горных породах и пластовых водах по разрезу осадочной толщи Восточного Предкавказья.

3. Оценка составляющей за счет процессов радиотепло генерации в осадочной толще и гранитном слое в наблюдаемом тепловом потоке района исследований.

4. Изучение водно-гелиевого и газогелиевого поля и его сравнительный анализ с тепловым полем с целью установления закономерностей формирования и месторасположений геотермальных аномалий и особенностей геолого-тектонического строения.

5. Составление на базе геофизических, геолого-структурных, теп-лофизических, геотермических и литолого-фациальных данных геолого-физических моделей для оценки теплоэнергетического потенциала летротермальных и гидротермальных ресурсов осадочной толщи на примере перспективных участков и геотермальных месторождений Восточного Предкавказья.

Фактический материал. Решение поставленных задач базируется на многолетнем фактическом материале, полученном лично автором или совместно с коллегами во время полевых и камеральных работ в Институте геологии Дагестанского научного центра РАН (ИГ ДНЦ РАН) с 1974 года, Институте проблем геотермии Дагестанского научного центра РАН (ИПГ ДНЦ РАН) с 1980 года, в лабораториях гидрогеологии и гидрогеотермии, а в последние годы в лаборатории изотопии и радиогенного тепла ИПГ. В работе использованы также находящиеся в геологических фондах результаты геолого-геофизических, геотермических, гидрогеохимических, литолого-фациальных исследований, выполненных производственными и научно-исследовательскими организациями Дагестана и других регионов Северного Кавказа, с которыми ИГ и ИПГ сотрудничали при выполнении плановых научно-исследовательских тем.

Научная новизна. Проведен анализ геохимии и изотопного состава геотермальных вод Восточного Предкавказья и его интерпрета-

ция по отношению к инфильтрационным и поверхностным водам региона.

В сопоставлении с экспериментальными данными сгущения морской воды разной степени проанализированы формирование химического состава и генезиса пластовых геотермальных вод ВПАБ и особенности их обогащения редкими и щелочными элементами.

Изучены закономерности распределения естественных радиоактивных элементов (урана, тория, калия) в горных породах и пластовых водах мезо-кайнозойской осадочной толщи Дагестана и Восточного Предкавказья.

Проведена оценка составляющей радиотеплогенерации за счет процессов распада ЕРЭ в формировании теплового потока на примере геотермальных месторождений Дагестана.

Составлены геолого-физические модели осадочной толщи перспективных геотермальных месторождений Дагестана и Восточного Предкавказья и на их основе проведена оценка теплоэнергетического потенциала петротермальных и гидротермальных ресурсов.

Уточнена и скорректирована вертикальная структурно-гидрогеохимическая зональность подземных вод ВПАБ с использованием методов современной изотопной геохимии, радиогеохимических и гидрогеохимических критериев.

Методом использования отношений четных изотопов урана С"4и/238и) и радий-радонового отношения произведена оценка «эффективного» возраста подземных вод различных структурно-гидрогеологических этажей ВПАБ.

Практическое значение. Результаты исследований одобрены и приняты региональными производственными организациями: Дагестанской геолого-разведочной экспедицией (ДГРЭ), Дагбур-геотермнефтегаз, Объединением Дагнефть (ОАО НК Роснефть-Дагнефть) для использования при геолого-поисковых работах на геотермальные и газонефтяные месторождения, при выборе перспективных участков для заложения разведочных скважин наряду с другими геофизическими и геолого-структурными данными. Полученные результаты оценки потенциальной тепловой энергии петротермальных и гидротермальных ресурсов осадочной толщи районов термоаномалий и её радиогенной «возобновляемой» составляющей могут быть использованы для обоснования конкретных технических проектов геотермальных электростанций (ГеоТЭС), крупных систем тепло-

снабжения и заводов по извлечению редких элементов и минеральных солей из термоминеральных рассолов ВПАБ.

В результате водно-гелиевой и газогелиевой сьёмки выявлены ранее неизвестные зоны тектонических разломов в горно-складчатой и предгорной областях, что также может быть использовано при геокартировании и постановке геологоразведочных работ на газонефтяные месторождения.

В результате проведенных исследований на наиболее перспективных геотермальных месторождениях, расположенных вблизи крупных населенных пунктов и промышленных объектов, проведена оценка их теплоэнергетического потенциала и гидроминеральных ресурсов, которые рекомендуются для комплексного использования в народном хозяйстве.

Апробация работы. Основные положения работы и результаты исследований докладывались на ряде международных научных конференций (Таллин - 1981 г., Сухуми - 1985 г., Махачкала - 2005 г., Новочеркасск — 2006г.), на одиннадцати всесоюзных и всероссийских научных конференциях (Душанбе - 1975 г., Ташкент - 1982 г., Махачкала-2001, 2003, 2006 гг., Москва - 1986,1989, 1991, 1995, 1998, 2001 гг.), на двенадцати региональных научных конференциях (Ессентуки - 1980, 1985 гг., Махачкала - 1978, 1979, 1980, 1982, 1985, 1994, 1997, 1999, 2001, 2003 гг.)

Публикации. По теме диссертации опубликована 51 работа (в том числе одна монография) и выполнены разделы отчетов по 8 плановым научно-исследовательским темам.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, гати глав, заключения и списка литературы. Работа изложена на 285 страницах машинописного текста, содержит 55 рисунков и 45 таблиц.

Работа выполнена на основе материалов многолетних исследований, проведенных лично автором или при его участии в лабораториях гидрогеологии Института геологии, гидрогеотермии и изотопии и радиогенного тепла Института проблем геотермии Дагестанского научного центра РАН.

Во введении обоснована актуальность темы, указаны цель, основные задачи и возможности практического использования полученных результатов.

В первой главе приведены научно-методические обоснования по применению стабильных изотопов водорода, кислорода и углерода ( Н, 180, |3С) в гидрогеологических исследованиях.

В развитие методов исследований, основанных на использовании стабильных природных изотопов в геологии, большой вклад внесли отечественные и зарубежные ученые: А.Н. Бродский, А.П. Виноградов, Э.М. Галимов, В. Дансгаард, Э. Дегенс, В.И. Либби, A.M. Ника-норов, И.Н. Толстихин, В.И.Ферронский, Н. Фридман, С. Эпштейн и другие. В трудах этих и других авторов освещены физико-химические основы разделения и фракционирования стабильных изотопов кислорода, водорода, углерода и других элементов, а также обоснованы методы их применения при изучении гидросферы.

Приводятся также сведения по научным основам применения в гидрогеологических исследованиях радиогеохимических показателей (уран, радий, торий, калий, радон, гелий, 3Не/4Не, 234U/23aU, Ra/U, Th/U) в подземных водах и горных породах. Каждый из приведенных выше показателей может нести генетическую, гидродинамическую и гидрогеохимическую информацию о воде как о растворителе, а также о вмещающих горных породах.

Исследованию радиоактивности подземных вод и горных пород посвящены многие работы отечественных и зарубежных авторов (Ф.А. Алексеев, А.Н. Воронов, И.Ф. Вовк, А.Н. Германов, Л.К. Гуца-ло, Р.П. Готтих, A.A. Смыслов, А.И. Перельман, И.Е. Старик, М.В. Кауфман, П.И. Чалов, В.В. Чердынцев, В.А. Филонов, В.И. Ферро-нский, Г.Х. Эфендиев, И.Н. Яницкий и другие).

В трудах этих авторов приводятся научно-методические основы применения и интерпретации радиогеохимических показателей подземных вод в гидрогеологических и изотопно-геохимических исследованиях.

Во второй главе кратко рассмотрены физико-географические и геолого-тектонические условия района исследований. По физико-географическим условиям район исследований характеризуется наличием практически всех ландшафтно-географических зон, начиная от высокогорных вершин Главного Кавказского хребта с абсолютными отметками до 4466 м до аридных и полупустынных территорий Терско-Кумской равнины, значительная часть которой находится ниже уровня Мирового океана.

Основными структурно-тектоническими элементами района исследований являются: северо-восточная часть мегаантиклинория Большого Кавказа, Терско-Каспийский краевой прогиб, Предкавказ-ская эпигерцинская платформа, которая отделена на севере от вала Карпинского узким Восточно-Манычским прогибом.

Вопросы тектонического строения и геолого-структурного районирования региона освещены в работах И.О. Брода, Н.Б. Вассоеви-ча, В.Д. Голубятникова, В.Л. Галина, Д.В. Дробышева, В.П. Ренгар-тена, В.Н. Хаина, М.И. Исрапилова, М.К. Курбанова, С.Э. Мусаева, Д.А. Мирзоева, Н.С. Шатского, Ф.Г.Шарафутдинова и других авторов. При характеристике геолого-структурных и тектонических элементов мы опирались на эти работы.

По литолого-стратиграфическому разрезу мезозойско-кайнозойских осадочных образований в Восточном Предкавказье с учетом разделяющих региональных покрышек глинистых отложений выделяются следующие комплексы: пермо-триасовый, нижне-среднеюрский, верхнеюрско-неокомский, аптальбский, верхнемело-вой-эоценовый, олигоцен-нижнемиоценовый, среднемиоценовый, верхнемиоценовый, плиоцен-четвертичный.

В третьей главе рассмотрены гидрогеологические условия мезо-кайнозойских отложений Восточно-Предкавказского артезианского бассейна.

Гидрогеологические исследования на Северном Кавказе и в Восточном Предкавказье имеют богатую историю со времен академика Г. Абиха. За основу гидрогеологической характеристики мезо-кайнозойских отложений Восточно-Предкавказского артезианского бассейна (ВПАБ) нами приняты работы М.С. Бурштара, СА. Каспа-рова, И.Г. Киссина, М.К. Курбанова, В.М. Кирьяшкина, В.Н. Кор-ценштейна, В.М. Никанорова, Ф.А. Макаренко, Д.А. Мирзоева, А.И. Поливановой, Г.М. Сухарева, С А. Шагоянца и др.

По гидрогеологическому районированию ВПАБ диссертант придерживается схемы М.К. Курбанова (2001), с которым многие годы проводит совместные гидрогеологические, гидрогеохимические и изотопно-геохимические исследования подземных вод Дагестана и ВПАБ. ВПАБ вместе с субмаринной частью, которая входит в Каспийское море, составляет площадь около 250 тыс. км2 и рассматривается нами как гидрогеологическая структура первого порядка. В его составе выделяются восемь гидрогеологических структур (ГГС) второго порядка и ряд структур третьего и четвертого порядка.

В четвертой главе рассмотрен комплекс изотопных и геохимических показателей подземных вод на фоне геолого-структурного и гидрогеологического районирования территории Восточного Предкавказья и обсуждены результаты этих исследований. Описаны аппаратура и методика исследований изотопно-геохимических показате-

лей подземных вод. По материалам исследований автора, а также по литературным источникам изучено распределение урана и его изотопов, радия, соотношений радия к урану (Крр), радона, гелия и отношений ' Не/ Не в подземных водах различных водоносных комплексов Восточного Предкавказья.

В качестве индикаторов, отражающих особенности формирования и геохимии рассматриваемых нами вод, были использованы характерные соотношения некоторых пар элементов (гидрогеохимические критерии), изотопные соотношения кислорода и водорода в водах, а также изотопные соотношения углерода в растворенных и спонтанных газах (метане и углекислоте). Дана общая геохимическая характеристика подземных вод исследуемого региона.

В комплекс изотопно-геохимических показателей подземных вод включены: концентрации урана, радия, радона, гелия, отношение радия к урану; изотопный состав водорода (52Н), кислорода (5180), углерода метана и углекислоты (513С); характерные гидрогеохимические коэффициенты: Вг103/С1, aMgfcCI, эШэС1, К-103/С1, К/Вг, J-104/CI, J/Br, B-104/CI, Sr/Ca, LH04/CI, Rb-103/CI.

В пятой главе на примере геотермальных месторождений Дагестана, расположенных на территории или вблизи крупных населенных пунктов (Махачкала, Кизляр, Избербаш, Каякент, Южно-Сухокумск, Берикей и др.), проведена оценка теплоэнергетического потенциала петротермальных и гидротермальных ресурсов осадочной толщи. По распределению естественных радиоактивных элементов (ЕРЭ) - урана, тория, калия в горных породах по разрезу осадочной толщи и теплофизическим и геотермическим параметрам проведен анализ вклада процессов радиотеплогенерации в формирование наблюдаемого на поверхности теплового потока.

Благодарности.

В процессе работы автор обращался за консультациями и ощущал постоянную поддержку д.г-м.н. М.К. Курбанова, д.т.н. М.Г. Алишае-ва, д.т.н. А.Б.Алхасова, к.г-м.н. В.А.Филонова, к.г-м.н. P.A. Магоме-дова, которым выражает глубокую благодарность. Автор выражает также свою признательность коллегам Ш.А. Магомедову, Х.А. Гаир-бекову, A.A. Гусейнову и другим за помощь и содействие в выполнении экспериментальных работ и обсуждении их результатов.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ, И ИХ ОБОСНОВАНИЯ

1. В результате анализа гидрогеохимии, характерных геохимических показателей и изотопного состава подземных вод и попутных газов, особенностей геолого-структурного строения и гидрогеологических условий установлено, что геотермальные воды мезозойских отложений Восточного Предкавказья соответствуют генетически ссдиментационным водам карбонатной и гипсовой стадий сгущения морской воды с наличием миграции в них глубинных флюидов в зонах тектонических разломов.

Все обоснования защищаемых положений базируются на анализе геолого-структурного строения и гидродинамических условий водоносных комплексов района исследований, которые являются основными факторами, влияющими на формирование и движение пластовых вод. Блоковое строение палеозойского фундамента накладывает свой отпечаток на эти условия и отражается на структуре осадочного чехла.

Геохимическая характеристика подземных вод. Вопросы геохимии подземных вод мезо-кайнозойских отложений Восточного Предкавказья освещены в ряде работ (С.С. Бондаренко, В.В. Гецеу, М.И. Исрапилова, И.Г. Киссина, В.Н. Корценштейна, М.К. Курбанова, Г.М. Сухарева, С.А.Шагоянца, В.М. Кирьяшкина, Ф.А. Макаренко, A.M. Никанорова, Д.Г. Осика и др.). В этих работах рассматривались общие гидрогеохимические особенности подземных вод Терско-Кумской нефтегазоносной области, а в работах A.M. Никанорова с сотрудниками проанализированы и изотопно-геохимические аспекты формирования пластовых вод. Однако вопросы генезиса и геохимии подземных вод мезо-кайнозойских отложений этого региона изучены еще недостаточно полно.

Нами детально рассмотрены геохимические особенности пластовых вод мезозойских и кайнозойских отложений на примере вод нефтегазовых площадей Восточного Предкавказья. Для геохимической характеристики рассматриваемых подземных вод были использованы общие химические анализы, характерные генетические соотношения пар элементов, значения величин рН, Eh.

Построены графики с нанесением фигуративных точек, соответствующих пластовым водам, на экспериментальные графики сгущения морской воды. Фигуративные точки химического состава вод раз-

личных водоносных комплексов на объединенной квадрат-треугольной диаграмме (рис.1) показывают распространенность отдельных генетических типов вод как по площади артезианского бассейна, так и по разрезу мезо-кайнозойских отложений.

Фигуративные точки химического состава вод пермо-триасового комплекса расположены на объединенной квадрат-треугольной диаграмме химического состава вод в хлоркальциевом треугольнике ниже линии ОК'-ОК11 и группируются у полюса СаС12.

подземных вод Дагестана и Восточного Предкавкзья.

Подземные воды отложений: 1 - триасовых в зоне глубокого погружения; 2 - юрских в зоне глубокого погружения; 3 - меловых в зоне глубокого погружения; 4 - миоценовых; 5 - плиоцен-четвертичных; 6 — юрских в зоне раскрытого залегания; 7 - меловых в зоне раскрытого залегания. ОКВСДЕ -линия сгущения океанической воды и ОК-ОК - метаморфизации океанической воды.

Расположение фигуративных точек пластовых вод на графиках изменения характерных соотношений элементов Br-103/CI, К-10/С1, K/Br, J-104/CI, J/Br, B-104/CI, Li-104/CI, Rb-103/CI в процессе сгущения морской воды, а также расположение фигуративных точек химического состава вод в хлоркальциевом треугольнике позволяют сделать вывод, что исходные воды древних морских бассейнов претерпели глубокую прямую метаморфизацшо за период своего существования в геологической истории региона. А именно, первоначальная морская

вода утратила ион SO2" и в ней произошла замена растворенного в воде Mg2+ на Са2+ вмещающих пород, а также Na+ обменялся на Са2+ глинистых терригенных и карбонатных пород.

Коэффициенты метаморфизации вод э№/эС1 изменяются в среднем в пределах 0,61-0,75, но никогда не достигают величины, близкой к 1. Коэффициент Кш = MgCl2/CaCl2, характеризующий степень метаморфизации хлоридных вод, изменяется в пределах 0,1-0,16. Значения Eh низкие отрицательные, характерные для восстановительной геохимической среды. Значения рН для вод лежат в основном в пределах 5,0-7,0. Содержание редких и щелочноземельных элементов в водах пермо-триасового комплекса составляет: лития 2748 мг/л, рубидия 1,7-4 мг/л, цезия 1,9-3,0 мг/л (Сухокумск, Граничная), стронция 410-935 мг/л, что является аномальным (табл. 1).

Таблица 1.

Содержание редких и рассеянных элементов в пластовых водах

Восточного Предкавказья.

Водоносные комплексы Содержание элементов в мг/л

Li Rb Cs Sr J Br В

Пермо-триасовый 27-48 1,740 0,7-3,0 410-935 4-21 180-400 30-60

Нижнеюрский 26-48 2,8-6 0,2-0,8 431-830 3,0-10,6 190-426 30-95

Среднеюрский 35-200 2,2-11,0 0,4-3,0 1000-600 1-5,0 600-900 20-60,9

Верхнеюрский 40-87 1,5-6,6 0,47-2,2 400-800 8-21 200-400 70-170

Нижнемеловой (в том числе \/Ш-1Х пл. неоком.) 15-75 6-75) 1-5,4 ,3-5,4) 0,2-0,7 0,6-0,7 200-750 500-750 5-13 100-300 31-130

Верхнемеловой 1,2-6 0,1-0,6 0,05-0,1 30-64 - -

Средне-миоценовый 3,2-1,2 27-108 17-181

Содержание йода меняется в диапазоне 4-21 мг/л, причем максимальные концентрации отмечаются на площадях Сев. Кочубеевская, Смолянская, Сухокумская, а минимальные - на площадях Р. Хутор, Юбилейная, Граничная.

В концентрациях йода не обнаруживается какая-либо закономерность в зависимости от стратиграфических горизонтов или минерализации вод.

Концентрация брома меняется в пределах 180-580 мг/л; максимальных значений эта величина достигает на Сев. Кочубеевской площади (548-580 мг/л) на глубинах 4460-4660 м. Минерализация воды здесь достигает 160-173 г/л.

Бор в водах триасовых отложений в составе борной кислоты встречается до 30-60 мг/л, причем максимальные значения отмечены на Сухокумской и Сев. Кочубеевской площадях.

К нижнеюрским отложениям приурочены хлоридные воды с минерализацией в среднем 100-135 г/л. Основной солевой состав этих вод представлен также хлоридами натрия, кальция и магния. Сульфат и гидрокарбонат ионы встречаются в весьма незначительных количествах 0,01 + 0,1 %-экв. Большинство фигуративных точек химического состава вод юрских отложений лежат ниже линии OK-OK11 и смещены, как и для рассмотренных выше вод, к полюсу СаС12. Рассмотрение фигуративных точек описываемых вод нижнеюрских отложений платформенной части на графиках: Вг103/С1, K-103/CI, К/Вг, J-104/Cl позволяет считать их морскими водами, существенно преобразованными процессами прямой метаморфизации, наличием компонентов глубинной миграции по тектоническим разломам и взаимодействия с вмещающими породами. Содержание редких элементов в этих рассолах также значительное и часто соответствует промышленным кондициям (табл. 1). Геохимическая обстановка для нижнеюрских рассолов также является резко восстановительной. Коэффициент метаморфизации эНа/эС1 изменяется в пределах 0,6+0,81, а коэффициент (Кш MgCI2/CaCl2), характеризующий глубину метаморфизации хлоридных вод, составляет в среднем 0,14-0,27, что несколько выше, чем в водах пермо-триасового комплекса.

Воды юрских отложений Дагестана, где эти отложения выходят на дневную поверхность в зоне активного водообмена, являются пресными водами гидрокарбонатного и сульфат-натриевого типов (рис.1). Значения Eh являются положительными для этих вод и дос-

тигают величины +(300-350) мВ, а значения рН характеризуют нейтральную среду.

Общая минерализация подземных вод среднеюрского комплекса составляет 130-140 г/л. Тип воды хлоридно-натриевый и хлоридно-кальциевый. Содержание кальция составляет 18-^28%-экв., а натрия 63^69%-экв. Сульфат ион SO^- обнаружен в небольших количествах

(0,К2,6%-экв.), а гидрокарбонаты НСО3 составляют 0,7-^1,4%-экв.

Отношение эЫа/эС1 изменяется в пределах 0,7 КО,88, а коэффициент Кш= 0,КО,25. Значения Eh достигают величины -450 мВ (скв. Тару-мовская), а величина рН меняется в пределах 4-НЗ,5. Эти высокотермальные рассолы содержат аномальные концентрации редких и щелочных элементов. Причем для площадей, где горские отложения более погружены (Тарумовка, Кочубей, Комсомольская), наблюдается рост общей минерализации рассолов и содержания в них редких элементов. Фигуративные точки химического состава вод отложений средней и верхней юры расположены в хлоркальциевом треугольнике и преимущественно ниже линии ОК'-ОК11.

На графиках зависимости 3Mg от эС1 и aNa от эС1 фигуративные точки данных рассолов также расположены ниже линии сгущения морской воды. На графиках калий-хлорного и калий-бромного отношений заметна обедненность этих вод калием по сравнению с продуктами сгущения морской воды. На графиках отношений: Br-103/С1, M04/CI, J/Br, В-104/С1 фигуративные точки рассматриваемых рассолов расположены выше кривой сгущения морской воды. Эти рассолы больше обогащены редкими и щелочными элементами по сравнению с продуктами сгущения морской воды. Совокупность рассмотренных выше признаков (генетические коэффициенты, диаграммы, графики) позволяет отнести описываемые воды к морским захороненным водам, существенно претерпевшим изменение первоначального химического состава в процессе метаморфизации с присутствием флюидов глубинной миграции по тектоническим разломам. О миграции глубинных флюидов свидетельствуют аномально высокие пластовые давления, высокие концентрации редких и щелочных элементов и изотопный состав вод и газов, о которых подробнее будет изложено далее.

Появление высокоминерализованных хлоридных рассолов в тер-ригенных глинистых отложениях средней юры, отвечающих гипсо-

вой и карбонатной стадиям сгущения морской воды, позволяет заключить, что эти рассолы опустились в результате вертикальной струйной миграции из верхнеюрских отложений. В разрезе верхнеюрских карбонатных отложений Платформенного Дагестана встречаются гипсово-ангидритовые прослои и доломиты, что также подтверждает вышеизложенные предположения.

Нижнемеловой водоносный комплекс отличается от юрского значительным уменьшением минерализации рассолов (до 50-80 г/л); лишь для более погруженного Сухокумского блока сохраняется М=110—125 г/л. Общий химический состав вод определяется преобладанием хлоридов натрия, а содержание кальция составляет в среднем 6-16,5% экв., уменьшается также содержание магния до 1—3% экв. Содержание хлора повсеместно для этих вод составляет величину 98-100% экв.; сульфат-ион содержится, как и в описанных выше случаях, в весьма незначительных количествах - от следов до 3 мг-экв/л., гидрокарбонаты не превышают 10+15 мг-экв/л.

Коэффициент метаморфизации (э1Яа/эС1) меняется в пределах 0,75-Ю,93, а коэффициент Кщ варьирует в диапазоне 0,04-^0,22. Наблюдается общая тенденция снижения концентрации редких и щелочных элементов в водах нижнемелового комплекса.

Проведенный анализ геохимических показателей позволяет сделать вывод, что воды нижнемеловых отложений являются также ме-таморфизованными рассолами морского генезиса. Можно предположить, что воды, фигуративные точки которых расположены правее линии OK-OK11 (рис. 1), образовались путем прямой метаморфизации первоначальной морской воды, а воды, фигуративные точки которых расположены левее линии OK-OK11, образовались вследствие смешения вод карбонатного типа из верхнего гидрогеологического этажа с седиментационными рассолами по схеме:

СаС12 + 2 Na(HC03)—► СаС03| + 2 NaCl + Н20 + С02.

По этой схеме могут меняться захороненные (поровые) морские воды, когда они вовлекаются в зону активного водообмена в районах выхода таких отложений на дневную поверхность. Описанные процессы наблюдаются также в водоносных горизонтах юрского и мелового возраста Предгорного Дагестана, где эти отложения близко подходят к дневной поверхности или обнажаются на дневной поверхности. Анализ расположения фигуративных точек вод, приуроченных к таким зонам, на диаграмме химического состава показывает, что по мере приближения к областям питания и увеличения степени их раз-

бавления инфильтрационными водами происходит смена генетического типа вод: хлоридного на карбонатный и сульфатный.

Верхнемеловой водоносный комплекс на рассматриваемой территории содержит хлоридно-натриевые воды с минерализацией 30+65 г/л. Ионы кальция содержатся в пределах 1+5,8%-экв., что значительно ниже, чем для водоносных комплексов юры и пермо-триаса. Ионы Mgz+ также содержатся в пределах 1-5%-экв, этот показатель относительно высок в сравнении с рассмотренными выше рассолами. Гидрокарбонат-ион содержится до 30 мг-экв/л, а сульфат-ион - до 14 мг-экв/л, т.е. выше, чем в рассолах юрского и нижнемелового комплексов. В отличие от юрского и нижнемелового комплексов для этих вод коэффициент метаморфизации (rjNa/aCl) близок к единице (0,9+1), коэффициент глубины метаморфизации хлоридных вод Кш (0,3-0,4) также возрастает. Пределы значений Eh для этих рассолов возрастают до +100 мВ, а значения pH равны (6+7,5). Концентрации редких и щелочных элементов (табл. 1) более низкие, чем для вод нижнемелового комплекса. Фигуративные точки химического состава этих вод на диаграмме (рис. 1) расположены, как правило, выше линии ОК-ОК". На графиках натрий-хлорного отношения фигуративные точки вод верхнемелового комплекса группируются в самой верхней части от линии сгущения морской воды, а на графике магний-хлорного отношения точки расположены ниже линии сгущения морской воды в левой части графика.

В целом подземные воды верхнемелового карбонатного комплекса по анализу геохимических показателей являются смешанными с более опресненными отжатыми поровыми и дегидратационными водами майкопской толщи, а также с водами карбонатного типа верхних гидрогеологических горизонтов.

Подземные воды среднемиоценовых отложений, приуроченные к мощным песчаным пачкам, залегающим на глубинах от нескольких сот метров до 2-3 км, относятся в большинстве своем к хлоридному типу и реже к карбонатному. Минерализация этих вод изменяется от 2-3 до 40-60 г/л и в среднем составляет 3-10 г/л. Химический состав вод чокракского и караганского горизонтов формируется в основном

ионами: Na+ (90-96)%-экв, HCOJ до 20%-экв, SO;j~ до (3-4)%-экв, Са2+ до 20,6%-экв. Коэффициент метаморфизации (эЫа/эСЛ) для хлоридных вод среднего миоцена лежит в пределах 0,95+1,2. Фигуративные точки химического состава этих вод на диаграмме (рис. 1)

расположены вблизи полюса и вдоль стороны КаНСОз-ЫаС1. Некоторые из минеральных источников среднемиоценовых отложений предгорной части относятся к сульфатному типу (Зурамакент и др.).

Анализ расположения фигуративных точек, характерных отношений пар элементов на графиках и гидрогеологические условия района позволяют предположить возможный путь формирования химического состава подземных вод среднего миоцена путем смешения пресных инфильтрационных вод плиоцен-четвертичных отложений с хлоридными рассолами мезозойского водоносного комплекса.

Подземные воды плиоцен-четвертичного гидрогеологического этажа относятся к пресным, как правило, карбонатного типа водам с максимальной минерализацией не более 2-КЗ г/л. Значения ЕЬ положительные до +300 мВ, что характеризует окислительную геохимическую обстановку, рН в основном 7+7,5. Фигуративные точки этих вод на диаграмме химического состава расположены в карбонатном треугольнике. Основным ионным составом для этих вод являются: Ыа+ ,М§2+,Са2+,НСОз, 802' .

2. Анализ химического и изотопного состава (б180, 62Н) пластовых вод мезо-кайнозойских отложений, изотопного состава (613С) сопутствующих им растворенных и спонтанных газов позволяет качественно дополнить и уточнить структурно-гидрогеохимическую зональность артезианского бассейна и сделать заключение о количественных пропорциях смешения седи-ментационных и инфильтрационных вод в составе пластовых вод каждого структурно-гидрогеологического этажа (от 100% инфильтрационных вод для плиоцен-четвертичного этажа до 1025% древних инфильтрационных вод в мезозойском этаже и промежуточных значений в среднемиоценовом этаже).

Изотопный состав водорода и кислорода подземных вод. Согласно современным научным представлениям изотопный состав природных вод является одним из наиболее надежных показателей их генезиса. С целью выяснения особенностей формирования и генезиса подземных вод Восточного Предкавказья, после подробного изучения их геохимии, проведен анализ изотопного состава (62Н и 5 80). Помимо собственных фактических данных использованы также данные литературных источников и результаты исследований, выполненных по региону Б.Г. Поляком, М.К. Курбановым и другими.

Анализ значений изотопных соотношений подземных вод нефтегазовых месторождений Восточного Предкавказья выявил их относительно тяжелый изотопный состав (рис. 2). Интервалы значений 8 О пластовых вод мезозойских отложений (на уровне доверительной вероятности 0,95) составляют: для триасовых отложений (3,22+5,34)%», для юрских отложений (4,11+8,59)%о, для меловых отложений (4,35-=-7,92)%о.

Значения отношений б180 для рассолов юрских отложений достигают величины +9,54%, (Майская скв. 22.). Значения 6180 для рассолов триасовых и меловых отложений образуют сравнительно узкие диапазоны. При этом в пластовых водах, связанных с карбонатными коллекторами, наблюдаются относительно высокие значения 8 О по сравнению с терригенными.

Эта закономерность отмечается для пластовых вод всех водоносных комплексов мезозоя. Так, пластовые воды верхнего и карбонатной толщи нижнего мела характеризуются значениями 6180 (6,72-г7,17)%о (Подсолнечная скв. 7, Сухокумская скв. 35), воды карбонатного горизонта верхней юры - (6,46+9,54)%о (Сухокумская скв. 40, Майская скв. 22), в то время как для вод, приуроченных к песчаникам средней юры, значения 5180 снижаются до (4,54+3,99)%о (Р. Хутор скв. 47, Сухокумская скв. 49). Аналогичным образом с несколько меньшими значениями 6380 меняются изотопные отношения для вод триасового водоносного комплекса.

В делом изотопный состав рассолов мезозойских отложений обогащен кислородом-18, что можно объяснить наличием высоких термобарических условий (Т до 150-190 °С, Р до 400 атм. и более) и карбонатных коллекторных пород в пластах. Эти обстоятельства способствуют активным изотопно-обменным процессам между водой и вмещающими породами.

Изотопный состав водорода в целом для рассолов мезозойских отложений характеризуется интервалом значений равным (-44,38 -48,42)%.

Геотермальные рассолы мезозойских отложений обогащены !80 и обеднены дейтерием относительно стандарта 8МО\У\ Для термальных вод мезо-кайнозоя отмечается утяжеление изотопного состава (6180) с увеличением глубины залегания водоносного пласта и ростом минерализации.

818 О%о

■ Триас Прикумокой зоны О Триас кизлярской ступени О Юра Чврнолесской впадины -Юра Южно-Дагестанской зоны О Мел Ставропольского поднятия о Мел Кизлярской ступени у Миоцен Кизлярской ступени X Миоцен Южно-Дагестанской зоны

□ Плиоцен Кизлярской ступени

□ Гойтинский источник дРека Терек

¿л Река Анд. Койсу О Черное море

Ж Дождевые воды_

В Океаническая вода В Триас Чврнолесской впадины • Юра Прикумокой зоны О Юра Терской-Сунженской зоны О Мел Прикумской зоны о Мел Чернолесской впадины О Мел Терско-Сунженской зоны ХМиоцен Терско-Сунженской зоны

□ Плиоцен Прикумской зоны

□ Плиоцен Терско-Сунженской зоны ДРека Сулак

дРека Чанты-Аргун О Капийское море

4-Соленые озера_

Линии регрессии:

I - прямая Крейга; II - линия выпаривания морских вод; Ш - линия вод мезозойских отложений Прикумской зоны; IV - линия вод мезозойских отложений Терско-Сунженской зоны; V - линия вод среднего миоцена; Ш - ювенильная вода.

Рис. 2. Изотопный состав природных вод Восточного Предкавказья

Относительно близкие значения 62Н и 5180 для вод мезозойских комплексов платформенного Дагестана можно объяснить общностью их генезиса и наличием перетоков между этими комплексами.

При прослеживании изотопного состава вод на гидродинамической схеме вдоль движения потока пластовых вод юрского комплекса наблюдается незначительное изменение по 52Н и увеличение значения показателя б180. Некоторое утяжеление изотопного состава 62Н в районе Сухокумского участка обусловлено инверсией пластовых рассолов из триасового комплекса в этой зоне. Возрастание значения §180 вод происходит по мере увеличения контакта и изотопно-обменных процессов с вмещающими породами вдоль движения потока.

Полученные изотопные данные являются характерными для подземных вод преимущественно морского генезиса в закрытых артезианских бассейнах. При анализе изотопных отношений рассматриваемых рассолов необходимо также отметить и роль древних инфильтрацион-ных вод в их формировании, которые частично заменяли морскую воду в течение длительной геологической истории. По увеличению 82Н и 51вО с ростом минерализации и глубины для рассматриваемых мезозойских рассолов можно предположить незначительное влияние солевого эффекта. Вероятнее предположить разбавление рассолов древними инфильтрационными водами.

Для расчетов по исследуемому региону с учетом изотопного состава пластовых и поверхностных вод нами приняты значения 52Н = -30,0%о - для седиментационных вод и 82Н = (-100 + -130)%о — для инфильтрационных вод соответственно равнинной и горной части. При принятии таких значений для мезозойских рассолов молено предположить в среднем долю древней инфильтрационной воды до 20-25%. Однако такие пропорции нельзя строго принимать, так как они являются условными, поскольку трудно учесть все факторы, влияющие на формирование б2Н в естественных условиях.

Определение генезиса пластовых вод нефтегазовых месторождений в региональном масштабе имеет большое научное и прикладное значение при поисках и разведке нефтегазовых месторождений и промышленных термальных вод. Проникновение в пласты инфильтрационных вод является одним из признаков бесперспективности исследуемых районов на нефть и газ, при этом установление генезиса опресненных вод традиционными гидрохимическими методами недостаточно эффективно.

Для термальных вод среднемиоценовых отложений значения 8кчО меняются в широких пределах от -10,29 до +4,09%о. Доверительный интервал среднего значения 5180 для вод среднемиоценовых отложений Терско-Кумского бассейна составляет (-11,32 +1,7)%о. Для термальных вод участка Кизляр по нашим данным установлено 5"Н = -72% и 5180 = +4,09%о - для чокракского горизонта и 62Н = -83%о и 5180 = -8,57%о - для апшеронского горизонта (скв. 5т, 6т). Для термальных вод участка Тернаир 82Н = —81%о и 5|80 = -8,57%о. Согласно процессам, формирующим изотопный состав термальных вод, по значениям изотопных отношений 5180 можно предположить наличие прямого теплообмена термальных вод чокракского горизонта участка Кизляр с вмещающими песчано-глинистыми породами в глубокоза-легающих пластах. Сравнительное обогащение термальных вод чо-крака этого участка 180 обусловлено изотопно-обменными процессами термальных вод с вмещающими песчано-силикатными породами при температуре до 120 °С. По величине 82Н = -72%о доля инфильт-рационных вод для чокракского горизонта этого участка составляет примерно 62%. А для термальных вод апшеронского горизонта участка Кизляр можно предположить конвективный теплообмен. Доля инфильтрационных вод для горизонта доходит до 80% и более.

Для речных вод (Сулак, Терек) величины изотопных отношений составляют 52Н (-98 ■*■ -94) %о и 5180 (-9,00 -8,68) %о. Значительное обеднение речных вод тяжелыми изотопами водорода и кислорода по сравнению с водами осадков (Кривая Крейга) и дождевой водой (г. Махачкала) можно объяснить преобладающей долей ледникового питания (рис. 2). Для сравнения: воды рек Средней Азии (Зеравшан, Аму-Дарья) с ледниковым питанием имеют изотопные отношения: 52Н = (-130 + -88) %о, 5180 = (-11 + -8) %о (Алексеев, 1975; Ферро-нский, 1975).

Расчетные значения атмосферных вод зоны питания рек 52Н = (-77,6 -ь -100)% и 8,кО = (-11,84 ч- -13,6)%, соответствуют изотопному составу вод зоны активного водообмена плиоцен-четвертичных отложений. Учитывая особенности литолого-стратиграфического строения плиоцен-четвертичных отложений Терско-Сулакского бассейна, для которых водоносные песчано-галечниковые пласты примыкают к подрусловым отложениям рек Терек и Сулак, и по наблюдаемой близости изотопных отношений речных и артезианских вод можно предположить большую долю

подпитывания бассейна речными водами. Гипсометрические уровни среднего течения р. Терек благоприятствуют напорной фильтрации речной воды сквозь рыхлые подрусловые отложения в водоносные пласты плиоцен-четвертичных отложений.

Таким образом, анализ изотопных соотношений водорода и кислорода в рассмотренных водах различных генетических типов показывает широкий диапазон их изменения, качественно дополняет информацию о генезисе природных вод региона и позволяет уточнить структурно-гидрогеологические условия осадочной толщи Восточного Предкавказья.

Изотопный состав углерода газов. Информативность изотопного состава углерода метана при изучении генезиса природных газов и сопутствующих подземных вод в настоящее время однозначно установлена. В зависимости от первоначальных условий генерации метан, а также углекислый газ характеризуются строго определенным изотопным составом углерода. В зависимости от этого фактора среди газов в осадочной толще различаются две группы: газы биохимического генезиса и термокаталитического генезиса. В свою очередь зоны генерации углеродосодержащих газов в зависимости от литолого-стратиграфического строения регионов подвержены вертикальной зональности.

При интерпретации изотопных отношений 513С необходимо также учитывать и гидродинамические условия в водоносных комплексах. С целью идентификации подземных вод различных водоносных комплексов ВПАБ нами привлечен и изотопный состав углерода 813С метана и углекислого газа по собственным и литературным данным.

По расчетам Э.М. Галимова (1967, 1968) в ювенилной углекислоте 813С = -7%о, а для эндогенного первоначального метана предполагается 513С= -3,2 -12,8%о.

В термальных рассолах мезозойских отложений Платформенного Дагестана и Ставропольского свода присутствует изотопно тяжелый метан, соответствующий термокаталитическому генезису. Интервал значений §13С для метана в рассолах мезозойских отложений При-кумской зоны составляет (-34,8+ -53,1)%о.

Для газов термальных вод миоценовых отложений характерным является более легкий изотопный состав метана, хотя для глубоких горизонтов чокрака (Кизляр 5т), можно предположить большую долю и термокаталитического метана (8,3С = -60%о). Интервал значений 513С метана для термальных вод среднего миоцена составляет

(-60,7 * -67,3)%о. Эти значения изотопного отношения углерода являются характерными для биохимической зоны генерации метана.

Для метана вод плиоцен-четвертичных отложений характерным является изотопный состав ё°С в пределах (-72,3 -г- ~78,2)%о, который соответствует полностью биохимическому генезису. Доля тяжелых гомологов метана в газе составляет доли процента.

В целом для изотопных отношений 813С метана, генерируемого в разрезе мезо-кайнозойских отложений ВПАБ, отмечается вертикальная зональность, выражающаяся в облегчении изотопного состава вверх по разрезу и соответствующей смене гидрохимических и гидродинамических условий подземных вод.

Изотопный состав 813С углекислоты, по нашим данным, составляет в некоторых месторождениях термальных вод: Берикей (скв. 20) —0,296о, Рубас (скв. 4) -7,6%о, Каякент (скв. 600) -10,4%о, Махачкала (22т) -20,9%о. По значению 813С в скв. 20 (Берикей) можно предположить образование углекислоты с относительно тяжелым изотопным составом за счет деструкции карбонатных пород в глубокопог-руженных пластах при повышенных термобарических условиях. В углекислых источниках западного Дагестана (Эчеда, Инхоквари, Тал-ги) изотопное соотношение 3Не/4Не составляет (0,35 0,1б)-10"6, что указывает на наличие неоинтрузивных тел, связанных с глубинными слоями.

3. Установлена вертикальная зональность радиогеохимических показателей (II, На, Крр) пластовых вод ВПАБ и зафиксированы процессы радиолиза в обогащенных радием геотермальных водах мезо-кайнозойских отложений.

Особенности распределения II, Яа, ТИ, К в подземных водах и породах. Известно, что на распределение радия и урана в подземных водах первостепенное влияние оказывает геохимическая обстановка в водоносном комплексе, и в частности, величины ЕЬ и рН, а также химический состав растворителя (подземной воды), форма нахождения радиоэлементов во вмещающих породах и процессы взаимодействия между породами-коллекторами и водами.

Многими исследователями подтверждается вывод, что пластовые воды хлоркальциевого типа обладают преимущественными условиями для наибольшего обогащения радием. В отличие от радия максимальное количество урана накапливается в водах гидрокарбонатно-натриевого типа и причем параллельно с увеличением величины коэффициента эМа/эС1, характеризующего степень опреснения вод.

22

Благодаря геохимическим особенностям урана и радия их соотношение в единицах радиоактивного равновесия (Крр) является показателем гидрогеохимической обстановки в водоносном пласте.

Другим важным коэффициентом для оценки содержания урана в водах и породах является коэффициент водной миграции урана (Ки).

По результатам наших исследований концентрации урана в термальных рассолах пермо-триасового комплекса Терско-Кумского бассейна составляют интервал значений на уровне 95% доверительной вероятности (0,06-1,0)-10"7 г/л. Для пластовых вод пермо-триасового комплекса значение Ки составляет (0,14-5-3,2)-10"4, а доверительный интервал для коэффициента радиоактивного равновесия Крр =2,3 ■ 104ч-1Д 6-105.

Рассмотрены концентрации радиоэлементов в горных породах по разрезу осадочной толщи ВПАБ (табл. 2). На отдельных площадях (Ю.-Буйнакская и др.) наблюдаются значительные вариации содержания урана в породах, преимущественно в зонах стратиграфических контактов (например, от Майкопа к верхнему мелу и от неокома к юрскому комплексу).

Таблица 2

Содержание радиоактивных элементов в породах мезо-кайнозойских отложений Восточного Предкавказья

Порода Возраст отложений Содержание элементов в вес. % ть/и к/и гИО3

Уран п-10-" Торий п 'Ю-4 Калий,%

от ДО средн. от РР средн. от цо средн.

1 2 3 4 5 6 7 а 9 10 11 12 13

Гранит палеозой 8 10 9 12 16 14 1,5 3,5 2,5 1,56 2,8

Гравепит н. триас 1,0 5,5 3,1 8 27 16 1,99 3,54 2,7 5,16 8,7

Сидерит ср. триас 2,1 3,1 2,6 2 5 4 1,8 3,3 2,3 1,54 8,8

Аргиллит н. юра 2,6 6,5 3,1 6 11 1,3 2,63 3,79 2,8 3,42 3,0

Аргиллит ср. юра 2,5 3,2 2,9 4 10 1,0 3,95 3,29 1,9 3,34 3,6

Аргиллит в. юра 2,6 3,8 3,1 3 15 7,0 3,83 4,57 2,2 2,26 7,1

Песчаник ср. юра 2,0 3,0 2,5 1з 10 6,5 3,1 1,0 3,5 2,60 2,0

Песчаник в. юра 2,0 3,0 2,5 3 10 [5,4 0,08 3,91 3,2 2,16 0,8

Известняки -«- 1,5 5 2,0 3 4,5 3,5 0,04 8,7 3,1 1,75 3,5

Аргиллит н. мел 2,0 2,6 2,1 3 3 4,9 1,83 3,5 2,4 2,33 11,4

Песчаник в, мел 2,0 3 2,2 3 1 6,1 1,18 2,53 1,5 2,77 6,8

Известняки в. мел 2,0 3 2,3 2 5 3 3,06 2,1 3,3 1,30 1,3

Глина майкоп 3 14 4,1 5 13 9 - - - 2,20

Мергель -«- 3 12 4,2 6 10 7,1 - - - 1,69

Песчаник глинист. 3 5 3,2 5 7 3,2 - - - 1,94

Глина сармат 3 7 5,1 9 12 10,3 - - - 2,02

В породах палеозойского фундамента концентрации урана относительно высокие - до 1-10"3%. Различный уровень обогащения пород ураном молено объяснить существованием различных геохимических условий в бассейне осадконакопления.

Однако для оптимального осаждения из раствора урана по данным некоторых исследователей (Плуман, 1971), в придонной части бассейна должна существовать зона сероводородного заражения.

На примере современных морских осадков Черного и Балтийского морей с сероводородной восстановительной средой подтверждается такой механизм обогащения донных осадков ураном. А для неглубоких хорошо аэрируемых участков бассейна обогащение донных осадков ураном по вышеуказанному пути не происходит даже при высоком содержании ОВ. Из вышеизложенного следует, что распределение урана по разрезу осадочных пород несет информацию о геохимических условиях бассейна осадконакопления. Из анализа фактических данных наблюдается вертикальная зональность в распределении урана и значений коэффициентов Крр и Ки в водах различных водоносных комплексов Восточного Предкавказья, отражающая различные геохимические условия для миграции урана. Между основными структурно-гидрогеологическими этажами различия в распределении данных показателей значимые.

Распределение урана по разрезу осадочных пород также не одинаково и свидетельствует о том, что процесс осадконакопления протекал в различных геохимических условиях.

При рассмотрении содержания урана в водах минеральных и пресных источников равнинной и горной части Дагестана в зависимости от значений ЕЬ наблюдается относительная обогащенность ураном пресных источников по сравнению с метановыми и углекислыми. Наименьшими концентрациями урана и величин ЕЬ характеризуются сероводородные минеральные источники.

По данным наших исследований, в водах плиоцен-четвертичных отложений Платформенного Дагестана содержится радон в пределах до (2+5) эман.

В ряде нефтегазовых месторождений Дагестана (Тарумовка, Бери-кей и др.), где наблюдаются отложения травертинов, обнаруживается несколько повышенная гамма-активность до 50-60 мкр/час при фоновой активности 15-25 мкр/час. В травертинах содержится избы-

точное количество радия за счет привноса его подземными водами, чем и обусловливается несколько повышенная их гамма-активность.

Естественный фон гамма-активности пород для горной части является сравнительно повышенным (до 20-30 мкр/час) по сравнению с равнинной частью Дагестана (10-20 мкр/час).

Совместно с лабораторией радиометрии кафедры геохимии МГУ были проанализированы изотопные соотношения урана 234и/238и (у) в пластовых и пресных водах различных гидродинамических зон Дагестана. Целью этих исследований являлось установление степени активности водообмена в различных водоносных комплексах и влияние гидрогеохимических факторов на формирование изотопных отношений урана. Для таких исследований сочетание гидрогеологических и геолого-структурных условий Дагестана является уникальным. Значения у для подземных вод мезозойских отложений с затрудненным водообменном составляют интервал (1,17+1,45).

В работе также дана оценка «кажущегося» возраста пластовых вод различных СГГЭ и водоносных комплексов с помощью методов неравновесных отношений естественных радиоактивных изотопов урана (у) и радий-радонового метода.

Концентрации радия в рассолах мезозойских отложений Терско-Кумской зоны составляют до 1,1-10"8 г/л на участке Южно-Сухокумская (скв. 47, 22); до 1,7-10"9 г/л на Тарумовской, скв.1. Анализ состава растворенных газов (гелия и кислорода) и концентраций радия в пластовых водах мезозойских отложений позволяет предположить наличие в этих водоносных комплексах процессов радиолиза воды под воздействием обнаруженных концентраций радия.

По особенностям распространенности и содержания урана и радия в пластовых водах и осадочных породах можно рассматривать их в качестве чувствительных индикаторов гидрогеохимической обстановки в водоносных горизонтах и в бассейне осадконакопления.

Анализируя данные о распределении радия в подземных водах различных комплексов равнинной и горной части Дагестана, можно отметить, что концентрации радия в водах отражают изменение геохимической обстановки и гидродинамических условий рассматриваемых вод. Наиболее минерализованные застойные хлоркальциевые воды мезозойских отложений обогащены радием, а воды зоны активного водообмена сульфатного и карбонатного типа содержат фоновые концентрации радия. Термальные воды среднемиоценовых отложений обладают промежуточными концентрациями радия.

По рассмотренным в работе изотопным и радиогеохимическим показателям подземных вод с применением статистических решений проведена идентификация пластовых вод структурно-гидрогеологических этажей и основных водоносных комплексов Тер-ско-Кумского артезианского бассейна. Использованные изотопные и радиогеохимические показатели, которые были перечислены выше, имеют значимые различия для пластовых вод СГГЭ и основных водоносных комплексов на уровне доверительной вероятности 0,95 по результатам статистической обработки данных и показывают реальность и высокую однозначность идентификации.

4. С использованием данных ГСЗ, изучением особенностей распределения ЕРЭ (уран, торий, калий) в горных породах осадочной толщи и в гранитных интрузиях установлена доля радиогенной составляющей осадочной толщи мощностью до 5 км в наблюдаемом в приповерхностной зоне тепловом потоке до 10%. Остальная часть теплового потока генерируется в консолидированных слоях земной коры (гранитный, базальтовый) и приходится на мантийную составляющую.

На основе данных ГСЗ и имеющихся данных по содержанию ЕРЭ в горных породах проведена оценка вклада процессов радиотеплоге-нерации в осадочной толще и консолидированных слоях земной коры в общий тепловой поток с учетом глубинной мантийной составляющей, принятой нами для Прикумской зоны (около 20 мВт/м2) согласно литературным данным (Боганик, 1975; Завгородняя, 1987).

Геотермическое поле Восточного Предкавказья изучено достаточно хорошо. Результаты геотермических исследований осадочной толщи отражены в работах Х.А. Амирханова, М.Г. Алишаева, A.M. Бойкова, Х.А. Гаирбекова, Г.М. Гайдарова, М.К. Курбанова, P.A. Левковича, В.А. Макаренко, Б.Г. Поляк, С.С. Сардарова, В.В. Сует-нова, Г.М. Сухарева и других авторов.

Главной особенностью теплового поля равнинной части исследуемого региона является повышенные на 50-70 °С температуры недр, чем на тех же глубинах в южной части Восточно-Европейской платформы и Туранской плиты, а также обилие геотермических аномалий осадочной толщи.

Вторая особенность заключается в дифференциации геотермического поля, отражающей неоднородность геолого-структурных и гидрогеологических условий на этой территории, что выражается в

различии на 20-30 °С температур на одинаковых глубинах в разных структурах.

Максимальный геотермический градиент (4,7 °С/100 м) наблюдается в Восточном Предкавказье на Арзгирском сводовом поднятии в интервале глубин 500—2100 м. Средний геотермический градиент в Прикумской зоне составляет 3,95 °С, в Восточно-Манычском прогибе - 4 °С, на вале Карпинского - 3,6 °С, а в Терско-Сулакском прогибе — 2,5-3 °С на 100 м.

Наиболее информативный геотермический параметр кондуктив-ного теплового потока q в Восточном Предкавказье широко варьирует от 24 до 160 мВт/м2 и более. Максимальные значения q (155-160 мВт/м2) отмечены на локальных поднятиях Берикей, Дузлак, Хош-мензил. Такие аномальные районы с плотностью теплового потока более 150 мВт/м2 занимают около 1% территории. В целом же на Скифской эпигерцинской плите плотность теплового потока заметно выше, чем в альпийском передовом прогибе.

Опираясь на учение А.П. Виноградова о зонной плавке вещества верхней мантии, работы других авторов и совокупность экспериментальных данных о динамике потоков тепла и гелия через земную поверхность, о присутствии в мантии первичного гелия с отношением 3Не/4Не порядка п-10"5, цикличности тектоно-магматической активности и некоторые особенности дифференциации, фиксируемые изотопией стронция, обосновывается модель (Булашевич, Хачай, 1983), в которой в качестве основных энергетических источников эволюции коры и мантии рассматриваются радиоактивные элементы U, Th, К.

Результаты проведенных нами на геотермальных месторождениях исследований по оценке вклада процессов радиотеплогенерации в осадочной толще за счет распада радиоактивных элементов U, Th, К в горных породах показали, что до глубины 5 км за счет этих процессов может образоваться около 10% от наблюдаемого в приповерхностной зоне теплового потока (рис. 3).

А с оценкой этих процессов в гранитном слое (10 км), согласно нашим данным, радиогенная доля теплового потока для Прикумской зоны доходит до 61% и составляет 44,7 мВт/м2. Баланс теплового потока для пл. Южно-Буйнакская можно записать с принятием мантий-

п

ной составляющей (20 мВт/м2): q = 44,7 + 20 + ]ГТП( = 73,6,

i

где TlJj- поток, генерируемый в остальных слоях консолидированной земной коры. Полученные нами результаты не противоречат данным других авторов (Боганик, 1975 и др.), которые считают основным

энергетическим источником для образования наблюдаемого на поверхности теплового потока естественные радиоактивные элементы.

5.0

100

Нм

Qi.ii

N[81«

Р^+Гв

к2

_Тз т2

15()"С

А мквт/м1

1000 2000 30,00 40.00 50.00 60.00 70.00 <1 мквт/м'

1000

2000

3000

4000

£

\ \

езз:

>\ \\

\\

5

ч -

*

ч

\\

• »

\\ « *

\ \ \ 4

\

.а

Рис. 3. Радиотеплогенерация в осадочной толще площади Южно-Буйнакская, скв. 1.

1 - изменение радиотеплогенерации внутри комплексов, 2 - тепловой

поток от радигенного тепла, 3 - термограммы по разрезу: а — по термокаро-

тажу, б — восстановленная.

Были определены изотопные отношения стронция (878г/8б3г) в термальных водах мезозойских отложений Восточного Предкавказья, значения которых находятся в пределах от 0,706 до 0,735. Максимальные значения зафиксированы на пл. Тарумовка (0,730-0,735), где отмечены аномально высокие пластовые температуры и давления, а также на пл. Старогрозненская, скв. 671 с известняковыми коллекторами.

Для выявления особенностей формирования и размещения геотермальных аномалий проведен сравнительный анализ теплового и гелиевого потоков с привлечением значений 3Не/4Не (Л). О приуроченности повышенных значений гелиевого поля и изотопных отношений (К) к проницаемым зонам тектонических нарушений широко известно по литературным источникам. По нашим и литературным данным (Поляк и др., 1992), на исследуемой территории между значениями (К) гелиевого поля и величиной теплового потока (д) установлена прямая корреляционная зависимость (цд^=0,72). В то же время геотермический профиль в Прикумской зоне с присутствием гранитных интрузий в разрезе не показывает увеличения равноглу-бинных температур в скважинах, вскрывших эти интрузии, хотя в последних значительно более высокая радиотеплогенерация, чем в породах осадочной толщи. Значения геотермического градиента подчиняются вертикальной зональности и меняются от 4-4,5 на глубине 1-2 км до 3,6-3,7 на глубине 4-5 км.

Сравнение полученных данных по тепловому полю и радиотепло-генерации показывает преобладающую роль в определении природы составляющих теплового потока глубинных консолидированных слоев земной коры, мантийной составляющей и факторов тектонической истории региона. Это подтверждает справедливость выводов о том, что интерпретация данных по тепловому потоку является упрощенной, без учета тектономагматической эволюции и истории содержания самих радиоактивных элементов в глубинных слоях земной коры.

Проведенная водно-гелиевая и газогелиевая съемка с использованием значений 3Не/4Не и её сравнительный анализ с интенсивностью теплового потока на поверхности показывают прямую корреляционную связь между этими полями и приуроченность районов термоаномалий к зонам тектонических нарушений и разрывным зонам сплошности водоупорных покрышек, что необходимо учитывать при

выборе участков для разведочного бурения на геотермальные и нефтегазовые залежи.

Можно отметить, что повышенные значения гелиевого поля и показателя 3Не/4Не (R) в подземных флюидах и газах являются характерными особенностями месторасположений геотермальных аномалий, наряду с их приуроченностью к зонам региональных тектонических нарушений.

Применение в Прикумской зоне изотопного геотермометра углерода «двуокись углерода - метан» для расчета призабойных температур в скважинах на геотермальные воды мезозойских отложений показало повышенные на 50-150 °С расчетные значения по сравнению с измеренными при бурении, что можно интерпретировать как наличие поступления газов и микрокомпонентов из более глубинных слоев земной коры, которое предполагалось нами и по изотопному составу пластовых вод.

Для расчета величины радиотеплогенерации осадочной толщи по методу послойного определения радиотеплогенерации (ПОРТ) нами применялась формула (Birch et al., 1968)

А = 0,133p-(0,73U + 0.20Th + 0.27K), где A - генерация тепла, мкВт/м3; р - удельная плотность пород, г/см3; U, Th, К - содержание в горных породах урана и тория в г/т, а для калия в весовых %.

Вклад процессов радиотеплогенерации в осадочной толще в наблюдаемый на поверхности тепловой поток оценивался как суммарный (%Aihi) по каждому литолого-стратиграфическому слою. В среднем в осадочной толще исследованных месторождений до глубины 5 км за счет процессов радиотеплогенерации образуется до 10% (или 6-7 мВт/м2) от наблюдаемого на поверхности теплового потока.

Содержание гелия и общая газонасыщенность подземных вод. В последние годы водно-гелиевая съемка прочно вошла в комплекс гидрогеохимических исследований. Содержание гелия в подземных водах отражает интенсивность глубинного гелиевого поля исследуемых регионов. Повышенная интенсивность гелиевого поля служит также показателем наличия гидродинамических связей между водоносными комплексами различных литолого-стратиграфических этажей через «гидрогеологические окна».

По мнению некоторых авторов (Еремеев, Яницкий и др., 1975, 1979), содержание гелия в подземных водах зависит от мощности и проницаемости осадочной толщи, глубины залегания водоносных

пластов, и одним из важнейших факторов является наличие тектонических разломов в породах глубокозаложенного фундамента. Такая особенность распределения гелиевого поля дает возможность использовать этот показатель наряду с другими геофизическими данными для рекогносцировочных работ и выяснения геолого-тектонического строения при выборе участков разведочного бурения на нефть, газ и термоминеральные подземные воды.

Нами была произведена региональная водно-гелиевая съемка территории Дагестана. Опробовано более 500 водопунктов на растворенный гелий при помощи прибора «Ингем-1». По результатам съемки составлена схематическая карта гелиевого поля Дагестана. В качестве условной фоновой единицы содержания гелия в подземных водах принято значение 5-Ю"5 мл/л, которое соответствует воде равновесной с содержанием гелия в атмосферном воздухе —

Для подземных вод Дагестана максимальные концентрации растворенного гелия наблюдаются в горноскладчатой части в источниках термоминеральных вод. Аномально высоким содержанием гелия обладают минеральные источники Хновского месторождения до 0,16 мл/л и (3Не/4Не) = 5,5-10"8. Общий газовый состав этих источников характеризуется высоким содержанием метана до 90% и азота до 10%, что увеличивает растворимость гелия в воде.

Высокие концентрации гелия наблюдаются в Ахтынских и Ры~ чальских минеральных источниках до (2,4-7)-10"2 мл/л, в Гильярских источниках - до 9,35-10"3 мл/л. Соотношение изотопов 3Не/4Не, которое является наиболее информативным показателем для подземных вод, составляет в Гильярских источниках 5.3-10"8; Джани-14-10"8, что говорит о вероятности наличия глубинной мантийной составляющей гелия за счет поступления по глубокозаложенному Ахтычайскому разлому.

Результаты проведенного исследования показывают, что при достаточно полной водно-гелиевой съемке региона возможно надежное картирование глубокозалегающих тектонических разломов фундамента и использование этих данных в комплексе с другими геофизическими показателями при выборе участков заложения разведочных скважин на нефть, газ и термоминеральные подземные воды.

При детальном опробовании на растворенный гелий подземных вод многоэтажно расположенных артезианских бассейнов по изменению интенсивности гелиевого поля молено выявить зоны разрыва во-

доупоров и наличия гидродинамических связей с нижележащими горизонтами.

В горно-складчатых районах Дагестана и, в целом, областях альпийской складчатости и молодых платформ водно-гелиевая съемка может успешно применяться для картирования проницаемых зон тектонических нарушений и выявления территорий, перспективных для поиска минеральных вод.

Состав растворенных газов пластовых вод района исследований представлен в основном метаном и его тяжелыми гомологами (до 6090%), углекислым газом, кислородом, азотом и в микроколичествах гелием и аргоном. Общая газонасыщенность пластовых вод мезозойских комплексов изменяется в пределах от 1 до 6 нм3/м\ с четкой тенденцией увеличения с глубиной и в восточном направлении. Наиболее газонасыщенными являются геотермальные рассолы юры и неокома, а воды остальных водоносных комплексов имеют значительно пониженную газонасыщенность.

5. По составленным геолого-физическим моделям с использованием геофизических, теплофизических, литолого-стратиграфических и гидрогеотермических данных произведена оценка теплоэнергетического потенциала петротермальных и гидротермальных ресурсов осадочной толщи на примере локальных геотермальных месторождений, расположенных вблизи крупных населенных пунктов и промышленных объектов.

Потенциальная петротермальная энергия, заключенная в осадочных породах площадью сечения 1 км2 и мощностью 5 км, составляет в среднем величину эквивалентную 40,0 млн. тонн условного топлива (ТУТ), а гидротермальная энергия - около 10 млн. ТУТ, что представляет практически неисчерпаемый источник энергии в обозримом будущем при экологически и технически совершенных технологиях её извлечения и потребления.

Необходимо отметить, что приводимые цифры оценивают потенциальную тепловую энергию, заключенную в объеме осадочных пород как в «физическом теле», из которого возможно извлечь только определенную часть, в зависимости от применяемого технологического метода.

В работе более подробно изучены потенциальные петротермаль-ные и гидротермальные ресурсы конкретных геотермальных месторождений, принимая за расчетные ячейки определенные объемы горных пород осадочной толщи (площадью сечения 1 км2 и мощностью

до 5 км) с известным литолого-стратиграфическим строением, геотермическими и теплофизическими параметрами, создавая на основе этих данных геолого-физические модели.

Такая постановка задачи обусловлена тем, что месторождения вблизи крупных населенных пунктов и промышленных объектов являются наиболее оптимальными с точки зрения их первоочередного практического использования в народном хозяйстве по технико-экономическим показателям. В то же время общая оценка энергетического потенциала геотермальных ресурсов по водоносным комплексам и СГГЭ ВПАБ на удаленных от населенных пунктов и промышленных объектов территориях имеет скорее прогнозное и теоретическое значение с точки зрения актуальности и экономической целесообразности их освоения в ближайшем будущем.

По данным Международного энергетического агентства (МЭА), по состоянию на 2002 год доля возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в мировом энергетическом балансе составляет 13,6%. Если исключить гидроэнергию рек, использование геотермальной энергии занимает около 60% среди неорганических ВИЭ (МЭА, 2000 г.). Интерес к ВИЭ и, в частности, к геотермальной энергии в связи с постоянным повышением цен на нефть и газ и прогнозируемым истощением этих традиционных источников энергии неуклонно растет.

Под геотермальными ресурсами в настоящее время понимается избыточная по отношению к температуре нейтрального слоя тепловая энергия, заключенная в твердой, жидкой и газообразной составляющих земной коры на глубинах, доступных современной технике бурения и освоения. Геотермальное тепло, аккумулированное твердыми горными породами земной коры, при среднем геотермическом градиенте (3 °С на 100 м), плотности 2,7 т/м3 и теплоемкости 0,25 ккал/кг град до глубины 8 км в пределах суши Земли оценивается примерно 2-1023 ккал (Щербань и др., 1974).

Для сравнения: тепловой поток со всей поверхности Земли оценивается в 2-1017 ккал/год при среднем значении теплового потока 50 мВт/м2. А суммарная теплотворная способность всех мировых запасов угля, нефти, газа и других видов топлива оценивается примерно 4-10 ккал (Дергунов, 1959).

Эти цифры показывают, какое колоссальное количество геотермальной энергии заключено только в верхней части земной коры. Но при современном уровне развития научно-технической базы и техно-

рог;, национальилн библиотека С.-Петербург

т!

логии извлечения и утилизации возможно освоить лишь небольшую часть этого практически неисчерпаемого источника энергии.

Восточное Предкавказье по изученности и освоению геотермальных, в частности гидротермальных, ресурсов является одним из наиболее перспективных районов страны. Однако гидротермальные ресурсы составляют только небольшую часть потенциальной геотермальной энергии, хотя природные воды - очень хорошие теплоносители с большой удельной теплоемкостью.

Для оценки потенциальной тепловой энергии, заключенной в осадочной толще геотермальных месторождений, нами использована простая геолого-физическая модель для каждого литолого-стратиграфического слоя по разрезу. Потенциальную петротермаль-ную энергию определяли по формуле:

Ос.«. = с-1У-(1-ку р,

где 2С.„ - потенциальная тепловая энергия, заключенная в горной породе, Дж;

С - удельная теплоемкость горной породы, Дж/кг °С; V— объем, занимаемый породой вместе с порами, м3; р - удельная плотность породы, кг/м3; / - средняя температура пласта породы, °С; К- коэффициент пористости.

При определении потенциальной тепловой энергии пластовых вод применяли формулу: £)„.«. — С-^УК-р,

где Сир- удельная теплоемкость и плотность пластовых вод, принятые - 1 ккал/кг °С и 103 кг/м3 соответственно.

Полную потенциальную тепловую энергию, заключенную в горных породах и пластовых водах, определяли как суммарную по разрезу осадочной толщи. В качестве расчетной ячейки принимался объем осадочной породы геотермального месторождения площадью сечения 1 км2 и мощностью до 5 км.

В расчетных ячейках сухих горных пород осадочной толщи геотермальных месторождений Дагестана площадью сечения 1 км2 и мощностью до 5-5,5 км аккумулирована потенциальная тепловая петротермальная энергия эквивалентная в среднем 40-45 млн. ТУТ (а при расчете для водонасыщенных пород эти значения возрастают примерно в 2 раза за счет увеличения удельной теплоемкости); в пластовых водах этого же объема заключена потенциальная гидротермальная энергия эквивалентная до 10 млн. ТУТ (без учета упругих запасов). Надо отметить, что эти цифры характеризируют внутрен-

нюю потенциальную тепловую энергию, заключенную в объеме осадочных пород в относительно установившемся тепловом режиме, а извлекаемая для освоения и утилизации часть энергии может быть на порядки раз меньше в зависимости от применяемой технологии. В целом же полученные результаты показывают, что конкретные геотермальные источники возобновляемой энергии фактически являются неисчерпаемыми в обозримом будущем альтернативными источниками энергии. Задача заключается в их рациональном и комплексном освоении с применением передовых научно-технических решений, таких как геотермальные циркуляционные системы (ГЦС) и тепловые насосы.

Одним из важных аспектов при комплексном освоении геотермальных месторождений является использование пластовых гидроминеральных рассолов для извлечения ценных элементов и минеральных солей, наряду с утилизацией их теплового потенциала.

На примере геотермальных месторождений Дагестана (Тарумовка, Южно-Сухокумск, Берикей), где были запланированы первые в нашей стране проекты предприятий по комплексному освоению и утилизации геотермальных ресурсов, обоснована технико-экономическая рентабельность их освоения и утилизации.

Промышленные запасы самоизливающихся геотермальных рассолов Берикейского месторождения составляют 1650 м3/сут., а прогнозные эксплуатационные запасы Берикей-Дузлакской площади по нашим расчетам составляют 24000 м3/сут., или 8,8 млн. м3/год. Для строительства первого блока опытно-производственного завода (с переработкой 1500 м3/сут.) на этих редкометальных рассолах составлен бизнес-проект. Предполагается извлекать из рассолов: йодированную соль, бромид кальция, гипохлорид кальция, борную кислоту, соляную кислоту, углекислый стронций, литиевый концентрат и другие минеральные соли. Одновременно возможно использование геотермальных рассолов в лечебно-бальнеологических целях согласно заключению, выданному Пятигорским НИИ курортологии и физиотерапии. При сметной стоимости строительства такого завода в 60 млн. рублей предполагаемый срок окупаемости при рыночной стоимости получаемой продукции составит 1,5-2 года.

Уникальными по содержанию ценных компонентов и своим гидродинамическим и тепловым параметрам являются промышленные рассолы Тарумовского месторождения. По проведенной оценке только скв. Тарумовская, 1 (5500 м; Р-700 атм.) выносила в год 950 т ли-

тия, 5000 т стронция, 60 т рубидия, 12 т цезия, 2110т брома, согни и тысячи тонн других ценных элементов и минеральных солей на сумму более 100 млн. руб. по ценам 80-х годов. Теплоэнергетический потенциал термальных рассолов скв. 1 (М = 210 г/л, Т = 190 °С, дебит - 12000 м3/сут.) составлял 1,6-109 кал/сут., что соответствовало мощности 3 МВт. Были также обоснованы технико-экономические показатели для проекта Тарумовской ГеоТЭС-400.

Безусловно, практический интерес представляют попутные геотермальные воды Южно-Сухокумской группы газонефтяных месторождений. Суммарный их дебит составляет примерно 1,0-1,2 млн. м3/год. Для их утилизации путем извлечения ценных компонентов в начале 1980-х годов также были составлены технико-экономические проекты.

Однако все эти проекты остались нереализованными из-за технологических трудностей и, главным образом, в результате происшедших общественно-политических перемен в нашей стране. В нынешних рыночных условиях есть возможность рассмотреть эти разработки, так как на базе геотермальных месторождений Дагестана и Восточного Предкавказья имеются реальные предпосылки и научно-технические заделы для создания на юге России крупной базы гидроминерального сырья для развития химической и редкометальной промышленности и развития теплоэнергетического потенциала, основанного на ВИЭ.

Заключение

Выполненные исследования по геохимии, радиогеохимии и изотопному составу пластовых вод, свободных и растворенных газов и полученные результаты с учетом особенностей геолого-структурного строения, гидрогеологических и геотермических условий региона позволяют уточнить концептуальную модель формирования химического состава и зональности термоминеральных вод Восточно-Предкавказского артезианского бассейна.

Проведенная оценка геотермальных и гидроминеральных ресурсов геотермальных месторождений Дагестана и Восточного Предкавказья позволяет обосновать их комплексное освоение в качестве крупных альтернативных источников возобновляемой энергии и гидроминерального сырья для извлечения редких ценных элементов и минеральных солей. Редкометальные геотермальные рассолы Дагестана и Восточного Предкавказья являются крупной сырьевой базой

для создания горно-химического и энергетического комплексов на юге России.

1. Изучение геохимии пластовых вод мезозойских отложений ВПАБ по их химическому составу, характерным геохимическим коэффициентам и положению фигуративных точек на экспериментальных графиках сгущения морской воды позволяет отнести их к захороненным седиментационным водам, метаморфизованным в разной степени. Среди хлоркальциевых рассолов мезозойских отложений, с учетом степени метаморфизации и особенностей химического состава, можно выделить воды двух групп: воды первой обогащены ионами натрия (минерализация 40-100 г/л), фигуративные точки расположены на диаграмме химических типов ближе к полюсу NaCl от линии OK-OK11, их химический состав сформировался путем обратной метаморфизации хлоркальциевых вод в результате проникновения на глубину инфильтрационных вод карбонатного типа и отжатых поровых вод майкопской толщи; воды второй группы обогащены ионами кальция (минерализация 100-140 г/л и более), фигуративные точки смещены от линии ок'-ок" к полюсу СаС1г, их химический состав сформировался в результате прямой метаморфизации и взаимодействия с вмещающими породами морской воды, соответствующей карбонатной и гипсовой стадиям сгущения.

2. Содержание таких микроэлементов, как йод, бром, бор, литий, рубидий, цезий, стронций в рассолах мезозойских отложений значительно выше, чем в продуктах сгущения морской воды соответствующей минерализации, что, вероятно, обусловлено преимущественным выщелачиванием этих элементов из вмещающих пород в пост-седиментационный период и миграцией из глубинных слоев вдоль тектонических разломов.

3. Изучение концентраций урана, тория, калия в горных породах разреза осадочной толщи и их сопоставление с диаграммами суммарной гамма-активности позволило выявить относительное обогащение пород ураном на контакте верхнеюрских, нижнемеловых и нижнемайкопских отложений, что свидетельствует о резко восстановительной геохимической обстановке в бассейне осадконакопления в эти периоды.

4. Исследование особенностей распределения и миграции урана и радия в подземных водах показало, что их концентрации являются чувствительными индикаторами гидродинамических условий и геохимической обстановки в водоносных комплексах.

Изотопные отношения урана (234и/238и) в подземных водах последовательно уменьшаются от зон активного водообмена к зонам затрудненного и застойного водообмена. И при выборе реальных начальных условий для рассматриваемых гидрогеологических систем возможно оценить эффективный возраст подземных вод по неравновесному урану (234и/ II) и радий-радоновому отношению.

5. Исследование изотопного состава водорода (8 Н) и кислорода (6180) позволило установить перетоки пластовых вод между мезозойскими комплексами, уточнить вертикальную зональность, особенности формирования и генезиса подземных вод осадочной толщи. Анализ изотопного состава водорода позволяет предположить наряду с общим седиментационным генезисом рассолов мезозойских отложений присутствие в них до 25% древней инфильтрационной составляющей; термальные воды среднего миоцена на 70-90% соответствуют инфильтрационному генезису; подземные воды плиоцен-четвертичных отложений полностью отвечают инфильтрационному питанию. Изменения изотопного состава и радиогеохимических показателей пластовых вод юрского и неокомского комплексов При-кумской зоны подтверждают и уточняют в целом направления движения потоков, установленных по гидродинамическим параметрам.

6. Изотопный состав углерода (513С) растворенного метана и углекислоты отражает вертикальную зональность подземных вод и соответствует биохимической и термокаталитической зонам генерации, приуроченным к активным и застойным гидродинамическим зонам.

7. Водно-гелиевая съёмка территории Дагестана показала, что повышенные и аномальные значения концентраций растворенного гелия приурочены к зонам тектонических нарушений и районам геотермальных аномалий. Это дает возможность использовать данный метод для картирования проницаемых тектонических разломов и выявления территорий, перспективных для поиска месторождений термоминеральных вод и нефтегазовых залежей.

Повышенные значения гелиевого поля и показателя 3Не/4Не (Я) в подземных флюидах и газах являются характерными особенностями месторасположений геотермальных аномалий, наряду с приуроченностью их к зонам тектонических нарушений.

8. По комплексу радиогеохимических и изотопных показателей с применением статистических решений проведена идентификация подземных вод осадочной толщи Терско-Кумского бассейна по структурио-гидрогеологическим этажам и основным водоносным

комплексам, которая показала реальность и перспективность данного метода стратификации, что может найти применение в гидрогеологических исследованиях и других районов альпийского тектогенеза и молодых платформ.

В разрезе осадочной толщи выделены плиоцен-четвертичный, миоценовый и мезозойский структурно-гидрогеологические этажи, пластовые термоминеральные воды которых значительно отличаются друг от друга по изотопно-геохимическим и радиогеохимическим показателям, условиям формирования и химическому составу.

9. На примере геотермальных месторождений Дагестана, расположенных вблизи крупных населенных пунктов и промышленных объектов, на основе созданных геолого-физических моделей проведена региональная оценка теплоэнергетического потенциала петро-термальных и гидротермальных ресурсов осадочной толщи. Величина потенциальной петротермальной энергии, заключенной в объеме осадочных пород сечением 1 км2 и мощностью до 5—5,5 км, составляет до 40-45 млн. ТУТ, а величина гидротермальной энергии пластовых вод без учета упругих запасов - до 10 млн. ТУТ.

10. В результате изучения роли процессов радиотеплогенерации в осадочной толще за счет распада естественных радиоактивных элементов (урана, тория, калия) установлено, что вклад этих процессов в горных породах до глубины 5 км в образование наблюдаемого на поверхности теплового потока составляет около 10%, или 6-7 мВт/м2. Проведенный анализ составляющих теплового потока на основе геолого-физических моделей земной коры для геотермальных месторождений Дагестана показал решающую роль в формировании величины теплового потока глубинных консолидированных слоев земной коры и мантийной составляющей, а также тектономагматической истории развития данного региона.

Рекомендации по результатам оценки петротермальных и гидротермальных ресурсов геотермальных месторождений Дагестана и их комплексному освоению в качестве источников теплоэнергетического потенциала и гидроминерального сырья для извлечения ценных компонентов составлены и переданы Территориальному агентству по недропользованию по РД и другим заинтересованным организациям.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. К вопросу о закономерностях распространения и роли радиоактивности подземных вод Дагестана // Тез. докл. III Всесогоз. конф. «Радиоактив-

ные элементы в геологических процессах». Душанбе, 1975. С. 202-203 (в соавт. с Курбановым М.К).

2. К радиоактивности подземных вод Дагестана // Тр. ИГ Дат. ФАН СССР. Махачкала, 1977. С. 81-85.

3. Химический состав растворенных газов подземных вод Дагестана по результатам газохроматографических анализов // Тр. ИГ Даг. ФЛН СССР. Вып. 1 (14). Махачкала, 1977. С. 94-100 (в соавт. со Штанчаевой З.М.).

4. Некоторые особенности распределения радиоактивных элементов в подземных водах Дагестана // Тез. докл. III науч.-практ. конф. ученых Дагестана. Ч. II. Махачкала, 1978. С. 57.

5. Изотопы урана в подземных водах Дагестана // Тез. докл. IV науч.-практ. конф. молодых ученых Дагестана. Ч. I. Махачкала, 1979. С. 191.

6. Гелиеносность термальных источников Дагестана // Тез. докл. III конф. молодых ученых Даг. ФАН СССР. Махачкала, 1980. С. 122.

7. Гелиеносность некоторых термоминеральных источников Дагестана // Тез. докл. V конф. по геологии полезных ископаемых Северного Кавказа. Ессентуки, 1980. С. 451-452 (в соавт. с Курбановым М.К.).

8. Использование изотопных параметров подземных вод для типизации структурно-гидрогеологических этажей Платформенного Дагестана // Тез. докл. Всесоюз. симпозиума "Изотопы в гидросфере". Таллин, 1981. С. 131— 132 (в соавт. с Курбановым М.К., Филоновым В.А.).

9. Изотопно-геохимические показатели подземных вод Платформенного Дагестана как критерии их генезиса // Тез. докл. молодых ученых геологов Узбекистана, Ташкент, 1982. С. 176-177.

10. 10. Изотопные соотношения кислорода-18 в подземных водах Платформенного Дагестана // Тез. докл. IV конф. молодых ученых. Махачкала, 1982. С. 154- 155.

11. Использование изотопных параметров подземных вод для типизации структурно-гидрогеологических этажей Платформенного Дагестана // Водные ресурсы. 1983. № 2. С. 103-107 (в соавт. с Курбановым М.К., Филоновым В.А.).

12. Изотопные отношения водорода и кислорода в подземных водах Платформенного Дагестана // Тр. ИГ Даг. ФАН СССР. Вып. 27. 1982. С. 150-156 (в соавт. с Кудрявцевой К.А.).

13. Определение возраста подземных вод по неравновесным радионуклидам //Вестник МГУ. Сер. 4. Геология. 1984. № 5. С. 51-54 (в соавт. с Филоновым В.А., Шестаковой Т.В.).

14. Некоторые геохимические показатели формирования редко-метальных рассолов Восточного Предкавказья // Тр. ИПГ Даг. ФАН СССР. Вып. I. 1984. С. 55-64 (в соавт. с Султановым Ф.К.).

15. Оценка эффективного возраста подземных термальных вод Дагестана радиоизотопными методами // Тр. ИПГ Даг. ФАН СССР. Вып. 1. Махачкала, 1984. С. 107-110.

16. Формирование и зональность термальных вод Восточного Предкавказья по изотопно-радиохимическим показателям // Тез. докл. науч. сессии Даг. ФАН СССР. 1985. С. 123-124.

17. К выявлению ювенильной составляющей термальных рассолов Восточного Предкавказья // Тез. докл. междунар. симпозиума. Сухуми, 1985. С. 86.

18. Анализ изотопного состава термальных вод Восточного Предкавказья // Тр. ИПГ Даг. ФАН СССР. 1985. Вып. 4. С. 113-122.

19. Распределение рубидия, цезия, стронция в осадочных породах При-кумской зоны // Тр. ИПГ Даг. ФАН СССР. 1986. Вып. 5. С. 80-88 (в соавт. с Султановым Ф.К.).

20. Изотопный состав стронция (87Sr/86Sr) в термальных водах Восточного Предкавказья //Тез. докл. XI Всесоюз. симпозиума по геохимии изотопов. М.: ГЕОХИ, 1986. С. 225-226 (в соавт. с Магомедовым Ш.А., Батырмур-заевым A.C. и др.).

21. Оценка возраста термальных вод Дагестана методами ядерной геохронологии // Тез. докл. VI Краевой конф. по геологии и полезным ископаемым Сев. Кавказа, Ессентуки, 1985. С. 328-329 (в соавт. с Алхасовым А.Б.).

22. Содержание радиоактивных элементов и генерация тепла в осадочной толще Прикумской зоны Дагестана // Тез. докл. V Всесоюз. симпозиума по кинетике и динамике геохимических процессов. Черноголовка, 1989. С. 155.

23. Изотопный состав углерода газов термальных вод Прикумской зоны Дагестана // Тез. докл. XII Всесоюз. симпоз. по стабильным изотопам в геохимии. М., 1989. С. 329-330 (в соавт. с Магомедовым Ш.А.).

24. Геохимические особенности происхождения и распределения редких элементов в пластовых водах Восточного Предкавказья // Тр. ИПГ Даг. ФАН СССР. Т.З. 1989. С. 110-115 (в соавт. с Султановым Ф.К).

25. Миграция урана и радия в природных водах Дагестана при различных геохимических условиях // Тез. докл. Всесоюз. совещ. «Принципы и методы ландшафтно-геохим. исслед. миграции радионуклидов». М., 1989. С. 182.

26. Изотопный состав углерода газов нефтяных месторождений Прикумской зоны Дагестана // Тез. докл. III Всесоюз. совещ. по геохимии углерода. М., 1991. С. 99-100 (в соавт. Магомедовым Ш.А.).

27. Естественные радиоактивные элементы в природных водах Дагестана // «Будущее Дагестана». Махачкала: Даг. НЦ РАН, 1994. С. 186-188.

28. Изотопный состав термальных вод Восточного Предкавказья //Тез. докл. XIV симпозиума по геохимии изотопов. М.: ГЕОХИ, 1995. С. 149 (в соавт. с Магомедовым Ш.А.).

29. Изотопия углерода и кислорода нефтяных и гидротермальных месторождений Прикумской зоны Дагестана //Тез. докл. XIV симпозиума по

геохимии изотопов.М.: ГЕОХИ, 1995. С. 150 (в соавт. с Магомедовым Ш.А., Расуловым Г.С.).

30. Оценка радиотеплогенерации в осадочной толще Восточного Предкавказья (Дагестана) // Докл. Ali. 1996. Т. 346. № 3. С.396 - 398. (в соавт. с Гаргацевым И.О., Батырмурзаевым A.C.).

31. Особенности миграции радиоактивных элементов в природных водах Дагестана // Наука и социальный прогресс Дагестана. Ч. II. Махачкала,

1997. С. 261-263.

32. Изотопный состав подземных вод Дагестана как показатель их генезиса // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 1994. № 22. С. 72-77 (в соавт. с Филоновым В. А.).

33. Вариации изотопного состава углерода газов нефтегазовых месторождений Прикумской зоны поднятий // XV симпозиум по геохимии изотопов: Тез. докл. М., 1998. С. 172-173 (в соавт. с Магомедовым Ш.А.).

34. Генетические особенности вод Восточного Предкавказья по их изотопному составу // XV симпозиум по геохимии изотопов: Тез. докл. М.,

1998. С. 174-175 (в соавт. с Магомедов Ш.А.).

35. Особенности геохимии подземных вод Восточного Предкавказья // Тез. докл. науч. конф. «Достижения и современные проблемы развития науки в Дагестане». Махачкала, 1999. С. 318.

36. Использование данных изотопного состава воды для исследования геотермальных месторождений Восточного Предкавказья // Тез. докл. науч. конф. «Достижения и современные проблемы развития науки в Дагестане». Махачкала, 1999. С. 320-321 (в соавт. с Магомедовым Ш.А.).

37. Изотопный состав и генетические особенности вод геотермальных месторождений Восточного Предкавказья // Водные ресурсы. 2000. Т. 27. № 2. С. 148-151 (в соавт. с Магомедовым Ш.А.).

38. Анализ природы составляющих теплового поля Прикумской зоны Дагестана // Геотермия. Т I: сб. науч. трудов ИПГ. Махачкала, 1988. С. 5763 (в соавт. с Гаирбековым Х.А.).

39. Оценка радиотеплогенерации в земной коре Восточного Предкавказья // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Восточного Кавказа и прилегающей акватории Каспия: Материалы науч.-практ. конф. Махачкала, 2001. С. 113-114.

40. Изотопный состав геотермальных вод Северного Кавказа. // XVI симпозиум по геохимии изотопов: Тез. докл. М., 2001. С. 157 (в соавт. с Магомедовым Щ.А.).

41. Применение изотопного геотермометра углерода «двуокись углерода - метан» для определения призабойных температур геотермальных скважин // Вест. Дагест. науч. центра РАН. 2002. № 12. С. 25-27 (в соавт. с Магомедовым Ш.А.).

42. Геохимические критерии формирования и генезиса термоминеральных вод мезо-кайнозойских отложений Восточного Предкавказья // Тр. ИГ ДагНЦ РАН. Вып. 49. Махачкала, 2003. С. 97 - 104.

43. Оценка потенциальной петротермальной энергии и величины радио-теплогенерации осадочной толщи на примере площади Южно-Буйнакская // Тр. ИГ ДагНЦ РАН. Вып. 49. Махачкала, 2003. С. 121 - 125.

44. Оценка потенциальной геотермальной энергии и величины радиоте-плогенерации осадочной толщи Кизлярского месторождения // Тр. ИГ ДагНЦ РАН. Вып. 50. Махачкала, 2006. С. 119-124 (в соавт. с Маммаевым Б.О.).

45. Тепловое поле и геотермальные ресурсы мезокайназойских отложений Восточного Кавказа // Материалы междунар. конф. «Возобновляемая энергетика: проблемы и перспективы». Махачкала, 2005. С. 21-24 (в соавт. с Курбановым М.К. и Алхасовым А.Б.).

46. Радиоактивность и радиотеплогенерация пород и термоминеральных вод Восточного Предкавказья // Материалы междунар. конф. «Возобновляемая энергетика: проблемы и перспективы». Махачкала, 2005. С. 36-40 (в соавт. с Магомедовым Ш.А. и Маммаевым Б.А.).

47. Геохимическая характеристика подземных вод Восточного Предкавказья //Материалы междунар. конф. «Гидрогеология в начале XXI века». Новочеркасск, 2006. С. 91-93.

48. Теплоэнергетический потенциал осадочной толщи геотермальных месторождений Дагестана и перспективы их комплексного освоения // Тр. ИГ ДагНЦ РАН. Выи. 50. Махачкала, 2006. С. 115 - 118.

49. Гидроминеральные ресурсы геотермальных месторождений Восточного Предкавказья и технико-экономические аспекты их освоения // Вест. Дагест. науч. центра, 2006. №24. С. 27-34, (в соавт. с Курбановым М.К. и ДР-)

50. Анализ взаимосвязи поверхностных и подземных вод Восточного Предкавказья по изотопно-геохимическим показателям // Тр. ИГ ДагНЦ РАН. Вып. 50. Махачкала, 2006. С. 150 - 154.

51. Подземные воды Восточного Предкавказья (формирование, гидрогеохимия и процессы радиотеплогенерации). Махачкала: ДНЦ РАН, 2006. 280 с.

¿coefj

»2 3 0 2 7,

Содержание диссертации, доктора геолого-минералогических наук, Маммаев, Омар Ахмедович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ СОВРЕМЕННЫХ ИЗОТОПНЫХ, РАДИОГЕОХИМИЧЕСКИХ И ГИДРОГЕОХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ГИДРОСФЕРЫ И ОСАДОЧНОЙ ТОЛЩИ.

1.1. Обоснование методов по применению стабильных изотопов водорода, кислорода и углерода ( Н, О, С) в гидрогеологических исследованиях.

1.2. Радиогеохимические критерии при изучении подземных вод. и осадочных пород.

ГЛАВА 2. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ И ГЕОЛОГО-ТЕКТОНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ.

2.1. Физико-гсографические условия.

2.2. Геологоструктурные и тектонические элементы.

2.3. Литолого-стратиграфическая характеристика.

ГЛАВА 3. ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕЗО-КАЙНОЗОЙСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ.

3.1. Терско-Кумский артезианский бассейн.

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗОТОПНО-ГЕОХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПОДЗЕМНЫХ ВОД И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

4.1. Выбор и обоснование методик и аппаратуры исследований.

4.2. Геохимическая характеристика подземных вод.

4.3. Особенности распределения и, Иа, ТЬ, К в подземных водах и породах.

4.4. Содержание растворенного гелия и общая газонасыщенпость подземных

4.5. Изотопный состав водорода и кислорода подземных вод.

4.6. Изотопный состав углерода газов.

4.7. Идентификация подземных вод Терско-Кумского бассейна по изотопным и радиогеохимическим показателям.

ГЛАВА 5. РЕГИОНАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА ПЕТРОТЕРМАЛЬНЫХ И ГИДРОТЕРМАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ И ВКЛАДА ПРОЦЕССОВ РАДИОТЕПЛОГЕНЕРАЦИИ НА

ГЕОТЕРМАЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ.

5.1. Геотермическое поле.

5.2. Роль процессов радиотеплогенерации в осадочной толще и консолидированных слоях земной коры в образовании теплового потока.

5.3. Особенности формирования и размещения геотермальных аномалий.

5.4. Оценка теплоэнергетического потенциала петротермальных и гидротермальных ресурсов геотермальных месторождений.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геотермальные ресурсы Восточно-Предкавказского артезианского бассейна"

Прогнозирование и оценка новых альтернативных, экологически безопасных источников энергии и гидроминерального сырья, изучение закономерностей их формирования во взаимосвязи с геофизическими и геохимическими полями земной коры на фоне убывающих запасов традиционных углеводородных источников энергии, общепризнанно является актуальной научной и практической проблемой. Петротермальные и гидротермальные ресурсы осадочной толщи являются одним из альтернативных возобновляемых источников энергии, а при комплексном использовании и сырьем для редкометальной и химической промышленности, а также базой для развития санаторно-бальнеологических комплексов.

В связи с этим их всестороннее изучение, прогнозирование и оценка ресурсов, закономерностей их формирования во взаимосвязи с тепловым полем Земли, геофизическими и геохимическими условиями и геолого-тектоническими особенностями на примере такого перспективного региона по запасам и освоению геотермальных ресурсов, как Дагестан и Восточное Предкавказье в целом, который характеризуется сейсмотектонической и геотермической напряженностью, является весьма актуальным исследованием в геотермии и гидрогеологии.

Целью работы является исследование закономерностей формирования химического состава и генезиса геотермальных вод мезо-кайнозойских отложений Восточного Предкавказья изотопно-геохимическими и радиоактивно-геофизическими методами. Оценка петротермальных и гидротермальных ресурсов и роли процессов радиотеплогенерации при распаде естественных радиоактивных элементов (ЕРЭ) в формировании теплового поля и его составляющих на примере геотермальных месторождений. Прикладной задачей является разработка соответствующих рекомендаций по повышению эффективности геолого-поисковых работ на геотермальные и нефтегазовые месторождения и комплексному освоению геотермальных ресурсов в народном хозяйстве. То есть, в работе обсуждаются вопросы формирования и оценки петротермальных и гидротермальных ресурсов, прогнозируется и обосновывается их комплексное освоение в качестве решения крупной народно-хозяйственной задачи.

Общие вопросы формирования солевого и микрокомпонентного состава подземных вод и рассолов достаточно полно освещены в работах М.Г. Валяшко, И.К. Зайцева, A.M. Овчинникова, Е.В. Посохова, С.И. Смирнова, Н.И.Толстихина, Кирюхина В.А., Короткова А.И., A.M. Никанорова, К.В. Филатова, Г. Крейга и других отечественных и зарубежных авторов. С целью выяснения особенностей формирования подземных вод и рассолов Восточного Предкавказья нами привлечены методы изучения с использованием экспериментальных графиков сгущения морских вод, полученных в частности М.Г. Валяшко с сотрудниками, для нанесения фигуративных точек, характерных для подземных вод района исследований. Использованы также современные изотопные, радиогеохимические и гидрогеохимические методы изучения подземной гидросферы.

Что касается геотермического поля и составляющих теплового потока, то роль процессов радиотеплогенерации в осадочной толще и консолидированных слоях земной коры в разных регионах оценивается по-разному. Хотя общие принципы и взгляды на эти вопросы освещены в трудах ведущих отечественных и зарубежных авторов: А.Н. Тихонова, В.Г. Хлопина, Е.А.Любимовой, Н.С. Боганик, A.A. Смыслова и других.

Академики В.А. Кириллин и М.А. Стырокович отмечали, что решение проблемы превращения солнечной энергии и тепла земных недр в электрическую энергию по своему значению сопоставима с управлением термоядерной реакцией. Помимо геотермальных вод, использование теплоэнергетического потенциала, аккумулированного в горных породах до глубины 6-8 км и имеющих температуру от 150 до 250 °С, составляет важнейшую часть геотермальной энергии недр. Извлечение петротермальной энергии горных пород может быть осуществлено с помощью геотермальных котлов» на конкретных месторождениях.

В настоящей работе, на примере конкретных геотермальных месторождений, на основе собственных данных и литературных источников, проведено изучение роли процессов радиотеплогенерации за счет распада естественных радиоактивных элементов (урана, тория, калия) в осадочной толще и консолидированных слоях земной коры в наблюдаемом на поверхности тепловом потоке. Проведена оценка теплоэнергетического потенциала геотермальных ресурсов на конкретных месторождениях Дагестана вблизи крупных населенных пунктов, принимая за расчетные ячейки определенные объемы осадочной толщи, с известным литологостратиграфическим составом и теплофизическими параметрами.

Важность оценки теплоэнергетического потенциала петротермальных и гидротермальных ресурсов на геотермальных месторождениях, расположенных вблизи крупных населенных пунктов и промышленных объектов, заключается в том, что такие месторождения являются наиболее оптимальными с точки зрения первоочередности их практического использования в народном хозяйстве по технико-экономическим показателям их освоения.

В то же время общая оценка потенциала геотермальных ресурсов по водоносным комплексам и структурно-гидрогеологическим этажам по территории Восточно-Предкавказского артезианского бассейна (ВПАБ) на удаленных от населенных пунктов и промышленных объектов территориях имеет скорее теоретическое и абстрактное значение с точки зрения очередности их освоения и использования в народном хозяйстве.

В процессе работы автор консультировался и ощущал помощь д.г-м.н. М.К. Курбанова, д.т.н. М.Г. Алишаева, д.т.н. А.Б.Алхасова, к.г-м.н. В.А.Филонова, к.г-м.н. P.A. Магомедова, которым выражает глубокую благодарность. За оказанную помощь при выполнении экспериментальных работ, выражаю свою признательность сотрудникам Лаборатории изотопии и радиогенного тепла Института проблем геотермии ДНЦ РАН Ш.А. Магомедову, Х.А. Гаирбекову, A.A. Гусейнову.

Заключение Диссертация по теме "Гидрогеология", Маммаев, Омар Ахмедович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные в работе исследования и полученные результаты по геохимии, радиогеохимии и изотопному составу пластовых вод и попутных газов, с учетом гидрогеологических и геологоструктурных условий региона, позволяют уточнить концептуальную модель генезиса, формирования химического состава и зональности термоминеральных вод Восточно-Предкавказского артезианского бассейна.

Проведенная оценка геотермальных ресурсов и изучение роли процессов радиотеплогенерации осадочной толщи в образовании наблюдаемого на поверхности теплового потока на примере конкретных геотермальных месторождений Дагестана позволяют обосновать их комплексное освоение в качестве альтернативных источников возобновляемой тепловой энергии и гидроминерального сырья для извлечения ценных элементов и минеральных солей. Редкометальные геотермальные рассолы Дагестана и Восточного Предкавказья являются крупной сырьевой базой для создания горно-химического и энергетического комплексов на юге России.

1. Изучение геохимии пластовых вод мезозойских отложений ВПАБ по их химическому составу, характерным геохимическим коэффициентам и положению фигуративных точек на экспериментальных графиках сгущения морской воды позволяет отнести их к захороненным седиментационным водам метаморфизованным в разной степени. Среди хлоркальциевых рассолов мезозойских отложений, с учетом степени метаморфизации и особенностей химического состава, можно выделить воды двух групп: первая обогащена ионами натрия (минерализация 40-100 г/л), фигуративные точки расположены на диаграмме химических типов ближе к полюсу ШС1 от линии ОК'-ОК" и их химический состав сформировался путем обратной метаморфизации хлоркальциевых вод в результате проникновения на глубину инфильтрационных вод карбонатного типа и отжатых поровых вод майкопской толщи; другая обогащена ионами кальция (минерализация 100-140 г/л и более), фигуративные точки смещены от линии ОК'-ОК" к полюсу СаС12 и их химический состав сформировался в результате прямой метаморфизации и взаимодействия с вмещающими породами морской воды, соответствующей карбонатной и гипсовой стадиям сгущения.

2. Содержание таких микроэлементов как йод, бор, литий, рубидий, стронций, цезий в рассолах мезозойских отложений значительно выше чем в продуктах сгущения морской воды соответствующей минерализации, что вероятно обусловлено преимущественным выщелачиванием этих элементов из вмещающих пород в постседиментационный период.

3. Изучение концентраций урана, тория, калия в породах разреза осадочной толщи и их сопоставление с диаграммами суммарной гамма-активности позволило выявить относительное обогащение горных пород ураном на контакте верхнеюрских, нижнемеловых и нижнемайкопских отложений, что свидетельствует о резко восстановительной геохимической обстановке в бассейне осадконакопления в эти периоды.

4. Исследование особенностей распределения и миграции урана и радия в подземных водах показало, что их концентрации являются чувствительными индикаторами гидродинамических условий и геохимических обстановок в водоносных комплексах.

5. Изотопные отношения урана (234и/238Ц) в подземных водах последовательно уменьшаются от зон активного водообмена к зонам затрудненного и застойного водообмена. И при выборе реальных начальных условий для рассматриваемых гидрогеологических систем возможно оценить эффективный возраст подземных вод по неравновесному урану (234и/238Ц) и радий-радоновому отношению.

2 18

6. Исследование изотопного состава водорода (5 Н) и кислорода (5 О) позволило установить перетоки пластовых вод между мезозойскими комплексами, уточнить вертикальную зональность, особенности формирования и генезиса подземных вод осадочной толщи. Анализ изотопного состава водорода позволяет предположить наряду с общим седиментационным генезисом рассолов мезозойских отложений присутствие в них до 25% древней инфильтрационной составляющей; термальные воды среднего миоцена на 70-90% соответствуют инфильтрационному генезису; подземные воды плиоцен-четвертичных отложений отвечают полностью инфильтрационному питанию. Изменения изотопного состава и радиогеохимических показателей пластовых вод юрского и неокомского комплексов по площади подтверждают и уточняют в целом направления движения потоков, установленных по гидродинамическим параметрам.

7. Изотопный состав углерода (813С) растворенного метана и углекислоты отражает вертикальную зональность подземных вод и соответствует биохимической и термокаталитической зонам генерации, приуроченным к активным и застойным гидродинамическим зонам.

8. Водно-гелиевая съёмка территории Дагестана показала, что повышенные и аномальные значения растворенного гелия и отношения "'Не/Не (Я) приурочены к зонам тектонических нарушений и районам геотермальных аномалий. Это дает возможность использования данного метода для картирования проницаемых тектонических разломов и выявления территорий, перспективных для поиска месторождений термоминеральных вод и нефтегазовых залежей.

9. По комплексу радиогеохимических и изотопных показателей с применением статистических решений проведена идентификация подземных вод осадочной толщи Терско-Кумского бассейна по структурно-гидрогеологическим этажам и водоносным комплексам, которая показала реальность и перспективность данного метода стратификации, что может найти применение в гидрогеологических исследованиях других бассейнов районов Северного Кавказа и районов альпийского тектогенеза и молодых платформ.

В разрезе осадочной толщи выделены плиоцен-четвертичный, миоценовый и мезозойский структурно-гидрогеологические этажи, пластовые термоминеральные воды которых значительно отличаются между собой по изотопно-геохимическим и радиогеохимическим показателям, условиям формирования и химическому составу.

10. На примере геотермальных месторождений Дагестана, расположенных вблизи крупных населенных пунктов и промышленных объектов, проведена региональная оценка теплоэнергетического потенциала петротермальных и гидротермальных ресурсов осадочной толщи. Величина потенциальной петротермальной энергии, заключенной в объеме осадочных пород сечением 1 км2 и мощностью до 5 - 5,5 км, составляет в среднем около 40 - 45 млн. ТУТ, а величина гидротермальной энергии пластовых вод без учета упругих запасов достигает до 10 млн. ТУТ.

11. В результате изучения роли процессов радиотеплогенерации в осадочной толще за счет распада естественных радиоактивных элементов (урана, тория, калия) установлено, что вклад этих процессов в горных породах до глубины 5 км в образование наблюдаемого на поверхности теплового потока составляет около 10% или 6-7 мВт/м . Проведенный анализ теплового потока на основе геолого-физических моделей земной коры, составленных для геотермальных месторождений Дагестана, показал решающую роль в формировании величины теплового потока глубинных консолидированных слоев земной коры и мантийной составляющей, а также влияние тектономагматической истории развития данного региона.

12. По результатам проведенных исследований составлены практические рекомендации по использованию изотопных и радиогеохимических показателей подземных вод и результатов водно-гелиевой съемки территории Дагестана при проведении геолого-поисковых работ на нефтегазовые и термоминеральные месторождения и для картирования проницаемых тектонических разломов. Рекомендации приняты к внедрению в Дагестанской геологоразведочной экспедиции, объединении «Дагнефть».

Рекомендации по результатам оценки потенциальных запасов петротермальных и гидротермальных ресурсов геотермальных месторождений Дагестана и их комплексному освоению в качестве источников теплоэнергетического потенциала и гидроминерального сырья для извлечения ценных компонентов составлены и переданы заинтересованным организациям.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора геолого-минералогических наук, Маммаев, Омар Ахмедович, Махачкала

1. Алексеев Ф.А., Войтов Г.И., Лебедев B.C., Несмелова З.Н., Метан. М., Недра, 1978.310 с.

2. Алексеев Ф.А., Готтих Р.П., Сааков С.А., Соколовский Э.В. Радиохимические и изотопные исследования подземных вод нефтегазоносных областей СССР. М., Недра. 1975. 271 с.

3. Алексеев Ф.А., Зверев В Л., Спиридонов А.И. Изотопный состав урана вод и нефтей некоторых нефтегазоносных провинций //Геохимия, 1977. № 3. С. 475-480.

4. Алексеев Ф.А., Лебедев С., Крылова Т.А. Изотопный состав углерода природных углеводородов и некоторые вопросы их генезиса //Геохимия, №5. 1967. С. 510-519.

5. Алиева Г.А. Геохимия горных растворов и пластовых вод мезозойских отложений Прикумской зоны Дагестана. Автореф. канд. дисс., Баку, АГУ. 1966.

6. Амирханов Х.Н., Суетнов В.В., Левкович P.A., Гаирбеков Х.А. Тепловой режим осадочных толщ. Махачкала, 1972. 230 с.

7. Аршавская Н.И., Галдин Н.Е., Карус Е.В. и др. Геотермические исследования //Кольская сверхглубокая. М., Недра, 1984. С. 343-348.

8. Бабаев A.A. Радиоактивность минеральных вод Дагестана. Махачкала, Дагкнигоиздат, 1972. 103 с.

9. Башорин В.Н, Гелиевая съёмка как метод изучения долгоживущих разрывных нарушений //Докл. АН СССР. 1980. Т. 255. № 4. С. 932-937.

10. Белов А.А, Тектоническое развитие альпийской складчатой области в палеозое. Наука, 1981. 212 с.

11. Берман Э. Геотермальная энергия. М., Мир. 1978. 416с.

12. Бескровный Н.С., Лобков В.А. Изотопный состав углеродо-гидротермальных газов Камчатки //Докл. АН СССР. Т. 217. № 3. 1974. С. 689-692.

13. Боганик Н.С. Радиогенное тепло земной коры Русской платформы и ее складчатого обрамления. М., Наука. 1975. 160 с.

14. Бондаренко С.С., Куликов Г.В. Подземные промышленные воды. М., Недра. 1984.359 с.

15. Боуэн Р. Палеотемпературный анализ. Л., Недра. 1969. 207 с.

16. Бродский А.И. Химия изотопов. М., Изд. АН СССР. 1957. 595 с.

17. Буачидзе Г.И. Использование газовой системы как показателя условий формирования химического состава подземных вод (на примере Грузии). В кн.: Проблемы теоретической и региональной гидрогеохимии. М., Изд. МГУ. 1979. С. 142-145.

18. Булашевич Ю.П., Карташов Н.П. Применение гелиевого метода для изучения строения рудных полей //Докл. АН СССР. Т. 229. № 6. 1976. С. 1423-1425.

19. Бурьянов В.Б., Гордиенко В.В., Завгородняя О.В. и др. Геофизическая модель тектоносферы Европы. Киев. Наукова думка, 1987. 184 с.

20. Валяшко М.Г., Власова Н.К. О путях формирования хлоркальциевых рассолов //Геохимия. №1. 1965. С. 43-55.

21. Валяшко М.Г., Поливанова А.И., Жеребцова И.К., Меттих Б.И., Власова Н.К. Геохимия и генезис рассолов Иркутского амфитеатра. М., Наука. 1965. 160 с.

22. Валяшко М.Г. Основы геохимии природных вод //Геохимия. № 11. 1967. С. 1395-1407.

23. Вентцель Е. С. Теория вероятностей, М., изд. физ-мат. л-ры. 1962. 563 с.

24. Вернадский В.И. Очерки геохимии. М., Госгеолнефтеиздат. 1934. 379 с.

25. Ветштейн Б.Е., Малюк Г.А. Пространственное и временное распределение дейтерия и кислорода-18 в атмосферных осадках, выпадающих на территории Украины и. Молдавии. Тез. докл. IV Всесоюзного симпозиума по геохимии стабильных изотопов. М.,1972. С. 92-93.

26. Ветштейн В.Е., Гуцало Л.К., Малюк Г.А., Мирошниченко А,Г. К вопросу происхождения подземных вод Днепровско-Донецкой впадины по даннымизотопного состава водорода и кислорода //Геохимия. 1973. № 3. С. 327338.

27. Виноградов А.П. Избранные труды. Геохимия океана. М., Наука. 1989. 220 с.

28. Вистелиус А.Б. Основы математической геологии. JL, Наука. 1980. 389 с.

29. Вовк И.Ф. Радиолиз подземных вод и его геохимическая роль. М., Недра. 1979. 231 с.

30. Гаджиев А.Г., Курбанов М.К., Суетнов В.В. и др. Проблемы геотермальной энергетики Дагестана. М., 1980. 280 с.

31. Газалиев И.М. Геохимия природных газов минеральных год Дагестана (по изотопным данным). Автореферат канд. дисс. М., МГРИ. 1980.

32. Газалиев И.М., Прасолов Э.М. О мантийной составляющей газовых струй Дагестана по изотопным данным //Докл. АН СССР. 1988. Т. 298. № 5. С. 1218-1221.

33. Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., Недра. 1968. 224 с.

34. Галимов Э.М. Изотопы углерода в нефтегазовой геологии. М., Недра. 1973. 384 с.

35. Галимов Э.М. Эффект обогащения изотопов С13 углерода метана в процессе фильтрации его в горных породах //Геохимия. № 12. 1967. С. 1504-1505.

36. Галушкин Ю.И., Яковлев Г.Е. Природа аномального теплового режима литосферы Тагило-Магнитогорской зоны Урала и Башкирского свода //ДАН. Т. 383. № 1. 2002. С. 99-100.

37. Гат Н., Гонфиантини Р., Тонджоржи Е. Взаимосвязь атмосферных и поверхностных вод. Изучение испарения с поверхности озер. В кн.: Справочное руководство по применению ядерных методов в гидрогеологии и гидрологии. М., Недра. 1971. С. 210-220.

38. Геология и нефтегазоносность доюрских образований Восточного Предкавказья. Под ред. Д.А.Мирзоева. Махачкала. Изд. Даг. ФАН СССР. 1978. 160 с.

39. Геология нефтегазовых месторождений Дагестана и прилегающей акватории Каспийского моря /Шарафутдинов Ф.Г., Алиев P.M., Серебряков В.А. Махачакала: ГУП. Даг. кн. изд. 2001. 297 с.

40. Геотермические исследования на дне акваторий. М., Наука. 1988. 148 с.

41. Германов А.Н. Уран в природных годах. В кн.: Основные черты геохимии урана. М., Изд. АН СССР. 1963. С. 290-336.

42. Гецеу В.В., Осика Д.Г. и др. Условия формирования и режим мезозойских вод нефтяных месторождений Дагестана. Отчет ГФ. Ин-та геологии Даг. ФАН СССР. Махачкала, 1966.

43. Годнев И.Н. Вычисление термодинамических функций по молекулярным данным. М., Гостоптехиздат. 1956. 419 с.

44. Голева Г.А., Торикова М.В., Алексинская JI.H., Солодов H.A. Закономерности распределения и формирования металлоносных рассолов. М., Недра. 1981.263 с.

45. Голубев B.C., Еремеев А.Н., Яницкий И.Н. Анализ некоторых моделей миграции гелия в литосфере //Геохимия. 1974. № 7. С. 1067-1076.

46. Горбушка JI.B., Салмова H.A., Тыминский В.Г. Возраст и пропорции смешения вод Ташкентского артезианского бассейна. Изв. вузов, сер. Геология и разведка. 1967. № 2. С. 218-221.

47. Гаргацев И.О., Батырмурзаев A.C., Маммаев O.A. Оценка радиотеплогенерации в осадочной толще Восточного Предкавказья (Дагестан) //Докл. АН, 1996. Т. 346. № 3. С. 396-398.

48. Гречухина Т.Г. Геохимия природных газов Восточной антиклинальной зоны Южного Дагестана. Автореф. канд. дисс., ВНИИГаз. М., 1970.

49. Гуцало JI.K. О геохимической связи радиевых аномалий в подземных водах с нефтяными и газовыми залежами //ДАН СССР. Т. 172. №. 5. 1967. С. 1174-1176.

50. Гуцало JI.K. Радиолиз воды как источник свободного кислорода в подземной гидросфере //Геохимия. № 12. 1971. С. 1473-1481.

51. Гуцало JI.K., Кровошея В.А. О некоторых закономерностях распределения изотопов гелия и факторах их обуславливающих, в природных газах Днепровско-Донецкой впадины//Геохимия. № II. 1979. С. 1727-1730.

52. Гуцало JI.K., Плотников A.M. О неравновесном разделении изотопов при фазовых переходах вода-пар в Фумаролах Камчатки и генезис воды //Вулканология и сейсмология. 1997. № 3. С. 54-63.

53. Гюль К.К., Киссин И.М. и др. Физическая география Дагестанской АССР. Дагиздат. 1959. Махачкала. 212 с.

54. Дворов И.М., Дворов В.И. Освоение внутриземного тепла. М., Наука. 1984. 161с.

55. Дегенс Э.Т. Геохимия осадочных образований. М., Мир. 1967. 300 с.

56. Джамалова A.C. Глубинный тепловой поток на территории Дагестана. М., Наука. 1969. 128 с.

57. Дядькин Ю.Д. Проблемы освоения энергии горячих горных пород. В кн: Физ. процессы горн, производства. Межвуз. сб. Вып. 12. JI. ЛГИ. 1982, С. 3-17.

58. Дядькин Ю.Д., Богуславский Э.И., Вайнблат А.Б. и др. Геотермальные ресурсы СССР, методика их оценки и картирования //Геотермия /Геофизика, геохимия и проблемы освоения геотермических аномалий. Махачкала. 1989 С. 4-16.

59. Евсеева JI.C., Перельман А.И. Геохимия урана в зоне гипергенеза. М., Атомиздат. 1962. 236 с.

60. Еремеев А.Н., Яницкий И.Н. Гелий раскрывает тайны земных недр //Природа. № I. 1975. С. 23-33.

61. Есиков А.Д. Масс-спектрометрический анализ природных вод. М., Наука. 1980. 203 с.

62. Зайцев И.К. Гидрохимическая и гидротермичесяея зональность артезианских областей СССР в связи с критикой гипотезы подземного испарения. В кн.: Материалы V совещания по подземным водам Сибири и Дальнего Востока. Иркутск-Тюмень. 1967. С. 39-40.

63. Зверев В.П. Роль подземных вод в миграции химических элементов. М., Недра. 1982. 184 с.

64. Зецкер И.С. Закономерности формирования подземного стока и научно-методические основы его изучения. М., Наука. 1977. 164 с.

65. Зорькин Л.М. Геохимия газов пластовых вод нефтегазоносных бассейнов. М, Недра. 1973.224 с.

66. Зорькин Л.М., Султанходжаев А.Н., Тыминский Б.Г. и др. О взаимоотношении гелия и радона в пластовых водах //Узбек, геол. журнал. №6. 1974. С. 38-41.

67. Изменение изотопного состава водорода и кислорода морских рассолов в процессе галогенеза по экспериментальным данным /М.Г. Валяшко, В.Е. Ветштейн, И.К. Жеребцова и др. В кн.: Проблемы соленакопления. Т. 1. Новосибирск, 1977. С. 120-124.

68. Изотопно-геохимические методы оценки степени взаимосвязи подземных и поверхностных вод. Под ред. Э.В. Соботовича. Киев. Наукова думка. 1977. 153 с.

69. Изотопные исследования природных вод /Сб. трудов ИБП. М., Наука. 1979. 224 с.

70. Исрапилов М.И., Абдурахманов И.М. Зоны термических аномалий и кондуктивно-конвективный теплоперенос в водоносных комплексах осадочных бассейнов /Сб. научных трудов. Тепловое поле Земли и методы его изучения. М., Изд. РУДН. 2000. С. 106-111.

71. Каган М.С. Содержание радона, радия, урана и меза-тория I в минеральных источниках Ростовской области //Геохимия. № 7. 1967. С. 842-850.

72. Каменский И.Л., Якуцени В.П., Мамырин Б.А. и др. Изотопы гелия в природе //Геохимия. № 8. 1971. С. 914-931.

73. Карцев A.A., Лопатин Н.В., Соколов Б.А. и др. Торжество органической (осадочно-миграционной) теории нефтеобразования к концу XX в //Геология нефти и газа. № 3. 2001. С. 2-5.

74. Каспаров С.А., Кудрявцева К.А., Симхаев В.З. и др. Условия формирования и режим мезозойских вод нефтяных месторождений Северного Дагестана /Геол. фонды Ин-та геологии Даг. ФАН СССР. Махачкала, 1966.

75. Кирюхин В.А., Толстихин Н.И. Региональная гидрогеология. М., Недра. 1987. 382 с.

76. Кирьяшкин В.М. Обобщение результатов гидрогеологических исследований площадей Северного Дагестана в связи с оценкой перспектив газоносности глубоких горизонтов /Геол. фонды Дагнефти, отчет ВНИИГаз. М., 1976.

77. Кирьяшкин В.М., Колотушкина А.Ф., Тулупова А.П. Гидрогеология мезозойских отложений Северного Дагестана в связи с вопросами разведки и разработки месторождений нефти и газа /Геол. фонды Дагнефти, отчет ВНИИГаза. М., 1974.

78. Киссин И.Г. Восточно-Предкавказский артезианский бассейн. М., Недра. 1964. 240 с.

79. Комлев Л.В., Метелкин Л., Савченко В. Радиометрическое обследование пластовых вод нефтяных месторождений Дагестана, Кубани, Азербайджана /Труды гос. радиевого ин-та. Т .II. 1933.

80. Кононов В.И., Поляк Б.Г. Проблема выявления ювенильной компоненты в современных гидротермальных системах //Геохимия. № 2.1982. С. 163-177.

81. Кононов В.И., Поляк Б.Г. Прямое использование геотермальных ресурсов в России /Сб. научных трудов. Тепловое поле земли и методы его изучения. М., Изд. РУДН. 2000. С. 270-276.

82. Коротков А.И., Павлов А.Н. Гидрохимический метод в геологии и гидрогеологии. Л., Недра. 1972. 184 с.

83. Коротков А.И. Гидрохимичекий анализ при региональных геологических и гидрогеологических исследованиях. JL, Недра. 1983. 232 с.

84. Крайнев С.Р. Геохимия редких элементов в подземных водах. М., Недра. 1973. 295 с.

85. Крамбейн У., Грейбилл Ф. Статистические модели в геологии. М., Мир. 1969. 397 с.

86. Краткий справочник по геохимии (Войткевич Г.В., Мирошников А.Е. и др.) М., Недра. 1970. 278 с.

87. Крейг Г. Геохимия стабильных изотопов углерода. В сб.: Изотопы в геологии. Изд. иностр. лит. 1954. С. 440-494.

88. Крылов H.A., Летавин Л.И, Маловицкий Л.П. О геологическом развитии Предкавказья и Южной окраины Русской платформы //Докл. АН СССР. Т.125. № 6. 1959. С.120-136.

89. Курбанов М.К. Геотермальные и гидроминеральные ресурсы Восточного Кавказа и Предкавказья. М., Наука. 2001.260 с.

90. Курбанов М.К., Кудрявцева К.А. Гидрогеологическая и газогеохимическая зональность подземных вод Дагестана /Геол. фонды ин-та геологии Даг. ФАН СССР. Махачкала, 1974.

91. Курбанов М.К., Кудрявцева К.А. и др. Закономерности формирования и размещения термоминеральных редкометальных подземных вод Дагестана /Геол. фонды Ин-та геологии Даг. ФАН СССР. Махачкала, 1979.

92. Курбанов М.К., Маммаев O.A. Гелиеносность некоторых термоминеральных источников Дагестана. Тезисы докладов Vконференции по геологии и. полезным ископаемым Северного Кавказа. Т. II. Ессентуки, 1980. С. 450-451.

93. Курбанов М.К., Маммаев O.A., Филонов В.А. Использование изотопных параметров подземных вод для типизации структурно-гидрогеологических этажей Платформенного Дагестана. Сб. тез. докл. «Изотопы в гидросфере». Таллин, 1981. С. 131-132.

94. Ланда Е.М., Дадашева Б.Ш. Изучение нефтей, конденсатов, газов и пластовых вод мезозойских отложений Дагестана /Геол.фонды объединения «Дагнефть». Махачкала, 1978.

95. Ланда Е.М., Калинина З.Г. Геохимия нефтей, конденсатов, газов и пластовых вод мезозойских отложений Равнинного Дагестана (1974-1976 гг.) /Геол. фонды объединения «Дагнефть». Махачкала, 1976.

96. Лебедев B.C., Сынгаевский Е.Д. Разделение изотопов углерода при сорбционных процессах//Геохимия. № 5. 1971. С. 615-619.

97. Летников Ф.А. Синергетика геологических систем. Новосибирск. Наука. 1992.228 с.

98. Летников Ф.А., Балышев С.О. Петрофизика и геоэнергетика тектонитов. Новосибирск. Наука. 1991.148 с.

99. Лисицын А.К. Ураноносность подземных вод. В кн.: Радиоактивные элементы в горных породах. Новосибирск. Наука. 1975. С. 216-223.

100. Литвиненко B.C., Богуславский Э.И., Певзнер Л.А. Оптимистический прогноз освоения геотермальных ресурсов России до 2020 года /Сб. докл. Международная конфер. «Нетрадиционная энергегтика в XXI веке»: Судак. Крым. 2002.

101. Лобков В.А. Изотопный состав углерода метана в связи с условиями его образования и миграции. Автореферат канд. дисс. Л., ВНИИГРИ. 1976.

102. Любимова Е.А. Термика Земли и Луны. М., Наука. 1968. 280 с.

103. Магомедов K.M. Теоретические основы геотермии. М., Наука. 2001. 277 с.

104. Магомедов Ш.А., Маммаев O.A. Изотопный состав термальных вод Восточного Предкавказья. Тез. Докл. XIV симпозиума по геохимии изотопов. М., 1995. 145 с.

105. Магомедов Ш.А., Маммаев O.A. Изотопный состав углерода газов нефтяных месторождений Прикумской зоны Дагестана. Тез. Докл. III. -Всесоюзного совещ. По геохимии углерода. М., 1991. С. 99-100.

106. Магомедов Ш.А., Маммаев O.A. Изотопный состав углерода газов термальных вод Прикумской зоны Дагестана. Тез. Докл. XII -Всесоюзного симпозиума по стабильным изотопам в геохимии. М., 1989. С. 329-330.

107. Магомедов Ш.А., Маммаев O.A. Применение изотопного геотермометра углерода «двуокись углерода метан» для определения призабойных температур геотермальных скважин //Вестник ДНЦ РАН. 2002. № 12. С. 25-27.

108. Магомедов Ш.А., Маммаев O.A., Расулов Г.С. Изотопный состав и генетические особенности вод геотермальных месторождений Восточного Предкавказья //Водные ресурсы. 2000. Т. 27. № 2. С. 148-151.

109. Ш.Малюк Г.А., Ветштейн В.Е., Рычков A.M. Содержание дейтерия и кислорода-18 в сезонных и годовых атмосферных осадках, выпадающих на территории Украинской и Молдавской ССР //ДАН СССР. 1974. 217. № 3. С. 697-699.

110. Маммаев O.A. Гелиеностность термальных источников Дагестана. Тез. докл. III конференций молод, ученых Даг. ФАН СССР. Махачкала, 1980. 122 с.

111. Маммаев O.A. Изотопы урана в подземных водах Дагестана. Тез. докл. IV конференции молод, ученых Дагестана. Ч. I. Махачкала, 1979. 191 с.

112. Маммаев O.A. Анализ изотопного состава термальных вод Восточного Предкавказья. Тр. /ИПГ. Даг. ФАН СССР. Вып. 4. Махачкала, 1985. С. 113122.

113. Маммаев O.A. Геохимические критерии формирования и генезиса термоминеральных вод мезокайнозойских отложений Восточного Предкавказья. Тр. /Института геологии ДНЦ РАН. 2003. Вып. 49. С. 97104.

114. Маммаев O.A. Изотопно-геохимические показатели подземных вод Платформенного Дагестана как критерии их генезиса. Тез. докл. мол. ученых Узбекистана. Ташкент, 1982. С. 176-177.

115. Маммаев O.A. К выявлению ювенильной составляющей термальных рассолов Восточного Предкавказья. Тез. докл. междунар. симпозиума. Сухуми, 1985. 86 с.

116. Маммаев O.A. К радиоактивности подземных вод Дагестана. В сб. Ин-та геологии: Материалы по гидрогеологии Дагестана. Махачкала. Вып. 1(14). 1977. С.81-85.

117. Маммаев O.A. Миграция урана и радия в природных водах Дагестана, при различных геохимических условиях. Тез. Докл. Всесоюзного совещ. «Принципы и методы ландшафтно-геохим. Исследования миграции радионуклидов. М., 1989. 182 с.

118. Маммаев O.A. Оценка потенциальной петротермальной энергии и величины радиотеплогенерации осадочной толщи на примере площади Южно-Буйнакская. Тр. /Института геологии ДНЦ РАН. 2003. Вып. 49. С. 121-125.

119. Маммаев O.A. Оценка эффективного возраста подземных термальных вод Дагестана радиоизотопными методами. Тр. /ИПГ. Даг. ФАН СССР. Вып. 1. Махачкала, 1984. С. 107-110.

120. Маммаев O.A. Содержание радиоактивных элементов и генерация тепла в осадочной толще Прикумской зоны Дагестана. Тез. Докл. V Всесоюзногосимпозиума по кинетике и динамике геохимических процессов. Черноголовка, 1989. 155 с.

121. Маммаев O.A. Формирование и зональность термальных вод Восточного Предкавказья по изотопно-радиогеохимическим показателям. Тез. докл. Научной сессии Даг. ФАН СССР. Махачкала, 1985. С. 123-124.

122. Маммаев O.A., Кудрявцева К.А. Изотопные отношения водорода и кислорода в подземных водах Платформенного Дагестана. Тр. /ИГ ДАГ ФАН СССР. Вып. 27. Махачкала, 1982. С. 150-156.

123. Маммаев O.A., Султанов Ф.К. Геохимические особенности происхождения и распределения редких элементов в пластовых водах Восточного Предкавказья. Тр. /ИПГ. Даг. ФАН СССР. Махачкала. Т. 3. 1989. С. 110115.

124. Маммаев O.A., Султанов Ф.К. Некоторые геохимические показатели формирования редкометальных рассолов Восточного Предкавказья. Тр. /ИПГ. Даг. ФАН СССР. Вып. 1. Махачкала, 1984. С. 55-64.

125. Маммаев O.A., Алхасов А.Б. Оценка возраста термальных вод Дагестана методами ядерной геохронологии. Тез. Док. VI Краевой конф. по геологии и полезным ископаемым Северного Кавказа. Ессентуки, 1985. С. 328-329.

126. Мамырин Б.А., Толстихин И.Н., Изотопы гелия в природе. М., Энергоиздат. 1981. 222 с.

127. Методические рекомендации по радиогеохимическим и изотопным исследованиям нефтегазоносных областей. М., ОНТИ ВНИИЯГГ. 1977. 106 с.

128. Милановский Е.Е. Рифтогенез в истории Земли: Рифтогенез в подвижных поясах. М., Недра. 1987. 298 с.

129. Милановский Е.Е., Хаин в.Е. Геологическое строение Кавказа. М., Изд. МГУ. 1963.

130. Мирзоев Д.А. Геологическое строение и нефтегазоносность равнинной территории Северного Дагестана. Автореф. канд. дисс. Махачкала, 1964.

131. Мирзоев Д.А., Шарафудинов Ф.Г. Геология месторождений нефти и газа Дагестана. Махачкала. Даг. кн. изд-во. 1986. 311 с.

132. Моисеенко У.И., Смыслов A.A. Температура земных недр. Л., Недра. 1986. 180 с.

133. Набоко С.И. Металлоносность современных гидротерм в областях тектоно-магматической активности. М., Наука. 1980. 200 с.

134. Никаноров A.M. Методы нефтегазапоисковых гидрогеологических исследований. М., Недра. 1977. 290 с.

135. Никаноров A.M., Тарасов М.Г., Федоров Ю.А. Гидрохимия и формирование подземных вод и рассолов. Л. Гидрометеоиздат. 1983. 243 с.

136. Никаноров A.M., Федоров Ю.А. Стабильные изотопы в гидрохимии. Л., Гидрометеоиздат. 1988. 248 с.

137. Николаев JI.C., Окунев Н.С. и др. Изотопные отношения U и U в воде океанов, некоторых морей и рек //Геохимия. 1979. № 4. С. 586-597.

138. Овсянников В.М., Лебедев Б.С. Изотопный состав углерода газов биохимического генезиса //Геохимия. № 5. 1967. С. 537-543.

139. Павлов А.Н. Геологический круговорот воды на Земле. Л., Недра. 1977. 144 с.

140. Перельман А.И. Геохимия. М., Высш. шк. 1979. 423 с.

141. Пиннекер Е.В. Генезис подземных вод //Основы гидрогеологии. Гидрогеологическая деятельность и история воды в земных недрах. Новосибирск. 1982. С. 189-232.

142. Пиннекер Е.В. Происхождение воды земных недр //Основы гидрогеологии. Новосибирск. Наука. 1980. С. 59-81.

143. Плуман И.И. Ураноносность черных аргиллитов волжского яруса ЗападноСибирской плиты как критерий геохимических условий осадконакопления //Геохимия. №9.1971. С.1138-1143.

144. Поляк Б.Г. Тепловой поток и «средний возраст» термальных событий в земной коре //Тепловое поле Земли и методы его изучения. М., Изд. РУДН. 2000. С. 3-12.

145. Поляк Б.Г. Тепломассопоток из мантии в главных структурах земной коры. М., Наука. 1988. 192 с.

146. Поляк Б.Г., Толстихин И.Н., Якуцени В.П. Изотопный состав гелия и тепловой поток геохимический и геофизический аспекты тектогенеза //Геотектоника. 1979. № 5. С. 3-23.

147. Прасолов. Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Л. Недра. 1990. 282 с.

148. Прасолов. Э.М., Лобков В.А. Об условиях образования и миграции метана (по изотопному составу углерода) //Геохимии. № I. 1977. С. 122-136.

149. Проблемы геотермальной энергетики Дагестана /Под ред. Х.И. Амирханова и С.Н. Ятрова. М., Недра. 1980. 208 с.

150. Пузанков Ю.М., Бобров В.А., Дучков А.Д. Радиоактивные элементы и тепловой поток земной коры полуострова Камчатка. Новосибирск. Наука. 126 с.

151. Рамазанов А.Ш. Физико-химические основы технологии очистки и комплексной переработки пластовых вод нефтяных месторождений. Автореф. дисс. д-ра хим. наук. М., 1993.

152. Распределение радиоактивных элементов и их изотопов в земной коре. М., Недра. 1978. 138 с.

153. Ресурсы и эффективность использования возобновляемых источников энергии в России /Коллектив авторов под ред. П.П. Безруких. СПб. Наука. 2002.314 с.

154. Самарина B.C. Гидрогеохимия. Л., Изд. ЛГУ. 1977. 360 с.

155. Сергиенко С.И. Гидрогеотермический режим недр Восточного Предкавказья. М., Наука. 1971.

156. Сергиенко С.И. Аномалии теплового потока в нефтегазоносных структурах //Изв. АН СССР. Сер. Геол. 1988. С. 115-124.

157. Сердюкова A.C., Капитанов Ю.Т. Изотопы радона и продукты их распада в природе. М., Атомиздат. 1973. 295 с.

158. Сериков Ю.И. Естественная радиоактивность мезозойских обложений Терско-Кумской равнины. В кн.: Промысловая геофизика. Вып. 41. М., ВНИГНИ. 1963. С. 21-33.

159. Смирнов С.И. Происхождение солености подземных вод седиментационных бассейнов. М., Недра. 1971. 216 с.

160. Смирнов Я.Б. Тепловое поле территории СССР. М., ГУГК. 1980. 150 с.

161. Смыслов A.A. Уран и торий в земной коре. Л., Наука. 1974. 231 с.

162. Смыслов A.A., Моисеенко У.И., Чадович Т.З. Тепловой режим и радиоактивность Земли. Л. Недра. 1979. 191 с.

163. Сойфер В.Н., Брезгунов B.C., Власова JI.C. Роль стабильных изотопов водорода в изучении геологических процессов //Геохимия. № 5. 1967. С. 599-607.

164. Соколов В.А. Геохимия природных газов. М., Недра. 1971. 334 с.

165. Солодов H.A., Балашов JI.C., Кременецкий A.A. Геохимия лития, рубидия, цезия. М., Недра. 1980.

166. Справочник по ядерной физике, Пер. с англ. под ред. акад JI.A. Арцимовича. М., Изд. физико-матем. лит. 1963. 632 с.

167. Станкевич Е.Ф. С гипотезе подземного испарения //Советская геология. № 5.1968. С. 90-96.

168. Старик И.Е. Основы радиохимии. М.-Л. изд. АН СССР. 1959. 459 с.

169. Старик И.Е. Форма нахождения и условия первичной миграции радиоэлементов в природе //Успехи химии. Т. ХП. Вып.4. 1943. С. 25-29.

170. Султанов Ф.К., Маммаев O.A. Распределение рубидия, цезия, стронция в осадочных породах Прикумской зоны. Тр. /ИПГ Даг. ФАН СССР. Махачкала, 1986. Вып. 5. С. 80-88.

171. Султанходжаев А.Н. и др. О разделении изотопов урана в процессах водообмена //Узб. геол. журнал. № 6.1976 С. 63-70.

172. Султанходжаев А.Н., Тыминский В.Г., Спиридонов А.И. Радиоактивные эманации при изучении геологических процессов. Ташкент, изд. ФАН. 1979. 118 с.

173. Сухарев Г.М. Гидрогеология мезозойских и третичных отложений Терско-Дагестанской нефтегазоносной области и Нижнего Поволжья. М., Гостоптехиздат. 1954. 400 с.

174. Сухарев Г.М., Мирошников М.В. Подземные воды нефтяных и газовых месторождений Кавказа. М., Гостоптехиздат. 1963. 328 с.

175. Сыромятников Н.Г. Миграция изотопов урана, радия и тория и интерпретация радиоактивных аномалий. Алма-Ата, изд. АН Каз. ССР. 1961.79 с.

176. Сыромятников Н.Г. О межфазовом изотопном обмене U и U //Геохимия. № 3. 1960. С. 268-273.

177. Сыромятников Н.Г., Ибраев P.A., Мукашев Ф.А. Интерпретация уранометрических аномалий в аридных районах с помощью изотопного отношения U234 и U238 //Геохимия. № 7. 1967. С. 834-842.

178. Тарасов В.Н. Тепловой поток и изотопия гелия в подземных флюидах Карпат и Крыма /Сб. научных трудов. Тепловое поле Земли и методы его изучения. М., Изд. РУДН. 2000. С. 148-152.

179. Титаева H.A., Орлова A.B. Сборник лабораторных работ по радиогеологии. М., изд. МГУ. 1979. 95 с.

180. Токарев А.Н., Щербакова A.B. Радиогидрогеология. Госгеолтехиздат. 1956. 263 с.

181. Успенская Н.Ю. Ахтынское месторождение газа в Нагорном Дагестане. В сб.: За природные газы. № 6. 1934.

182. Успенская Н.Ю. Горючие газы Нагорного Дагестана //Нефть. № 2. 1932.

183. Федоров Ю.А., Гриненко В.А., Минеев С.Д. и др. Стабильные изотопы серы, водорода, кислорода и антропогенная эволюция Аральского моря //Геохимия. 1996. №2. С. 149-159.

184. Ферронский В.И., Данилин А.Н., Дубинчук В.Т. и др. Радиоизотопные методы исследования в инженерной геологии и гидрогеологии. М., Атомиздат. 1977.304 с.

185. Ферронский В.И., Дубинчук В.Т., Поляков В.А. и др. Природные изотопы гидросферы. М., Недра. 1975. 280 с.

186. Физические свойства горных пород и полезных ископаемых. Справочник геофизика /Под ред. Н.Б. Дортман. М., Недра. 1984. 454 с.

187. Филонов В.А. Изотопные отношения урана в подземных водах геосинклинальных и платформенных районов. В кн.: Изотопные исследования природных вод. М., Недра. 1979. С. 152-156.

188. Филонов В.А. К вопросу об использовании радиоактивности подземных вод в качестве косвенного гидрохимического показателя нефтеносности //Нефтегаз. геология и геофизика. № 3. 1969. С. 32-35.

189. Филонов В.А. Формирование изотопных отношений урана в подземных водах Южного Дагестана //Вестник Московского университета. Геология. № 3. 1978. С. 82-85.

190. Филонов В.А., Маммаев O.A. Изотопный состав подземных вод Дагестана как показатель их генезиса //Вестник МГУ. Сер. 4. Геология. 1994. № 2. С. 72-77.

191. Филонов В.А., Маммаев O.A., Шестакова Т.В. Определение возраста подземных вод по неравновесным радионуклидам //Вестник МГУ. Сер. 4. Геология. 1984. № 5. С. 51-54.

192. Хаин В.Е. Основные этапы геотектонического развития Кавказа //Бюлл. МОИП. отд. Геологии. T. XXV. № 3. 1950. С. 30-64.

193. Халатян Э.С. К вопросу об источниках лития, рубидия, цезия в термальных водах //Изв. АН Арм. ССР. Науки о Земле. 1977. Т. 30. № 3. С. 9-32.

194. Хлопин В.Г. К геохимии гелия //Докл. АН СССР. Т. 3. № 5. 1934. С. 369375.

195. Хуторский М.Д., Голубев В.А., Козловцева C.B. и др. Тепловой режим недр МНР. М., Наука. 1991. 127 с.

196. Чалов П.И, Тузова Т.В., Алехина В.М. Изотопные параметры вод разломов земной коры в сейсмически активной зоне. Фрунзе, изд. Ил им. 1980. 105 с.

197. Чалов П.И. Датирование по неравновесному урану. Фрунзе. Изд. Илим. 1968. 110 с.

198. Чалов П.И. Изотопное фракционирование природного урана. Фрунзе. Илим. 1975. 236 с.

199. Чалов П.И. Неравновесный уран как индикатор процессов в гидросфере //Водные ресурсы. № 5. 1982. С. 24-39.

200. Чалов П.И. О механизме образования неравновесных соотношений между естественными радиоактивными изотопами в уран- и торийсодержащих природных соединений. М., Атомная энергия. 1969. Т. 27. Вьп. I. С. 26-30.

201. Чердынцев В.В. Уран-234. М., Атомиздат. 1969. 308 с.

202. Череменский Г.А. Геотермия. JL, Недра. 1972. 272 с.

203. Череменский Г.А. Прикладная геотермия. JL, Недра. 1977. 222 с.

204. Шагоянц С.А. Подземные воды Центральной и Восточной частей Северного Кавказа и условия их формирования. М., Госгеолтехиздат. 1959. 306 с.

205. Шарафудинов В.Ф. Олистолиты нижнего Майкопа как объект для создания геотермальной циркуляционной системы. Тр. /Ин-та пробл. геотермии. 1987. Вып. 8. С. 20-23.

206. Шарма. Геофизические методы в региональной геологии. Пер. с англ. М., Мир. 1989. 487 с.

207. Шатенштейн А.И., Яковлева P.A., Звягинцева E.H. и др. Изотопный анализ воды. М., Изд. АН СССР. 1957. 236 с.

208. Шпак A.A., Ефремочкин Н.В., Боревский JI.B. Поиски, разведка и оценка прогнозных ресурсов и эксплуатационных запасов теплоэнергетических вод. М., Недра. 1989. 126 с.

209. Штанчаева З.М., Азиев И.Р., Маммаев О.А. Химический состав растворенных газов подземных вод Дагестана по результатам газохроматографических анализов. В сб. Ин-та геологии: Материалы по гидрогеологии Дагестана. Махачкала. Вьп. 1(14). 1977. С. 94-100.

210. Щуколюков Ю.А., Невский JI.K. Геохимия и космохимия изотопов благородных газов. М., Атомиздат. 1972. 335 с.

211. Эфендиев Г.Х., Алекперов Р.А., Нуриев А.Н. Вопросы геохимии радиоактивных элементов нефтяных месторождений. Баку. Изд. АН Аз. ССР. 1964. 139 с.

212. Якуцени В.П. Геология гелия. JL, Недра. 1968. 262 с.

213. Яницкий И.Н. Гелиевая съемка. М., Недра. 1979. 96 с.

214. Яницкий И.Н. О механизме формирования гелиеносных газов //Сов. геология. № II. 1974. С. 53-66.

215. Яницкий И.Н., Коробейник В.М. Гелий индикатор водообмена в гидросфере Земли//Геохимия. № II. 1975. С. 1345-1347.

216. Arnason В. Hydrothermal systems in Icelands traced by deuterium //Geothermics. 1977. V.5. P. 125-151.

217. Clayton R.N., Epstein S. The Relationship between Rations in Coexisting Quartz, Carbonate and Iron Oxides from Various Geological Deposits. Geol., 66. 1958. P. 352-373.

218. Craig H. Isotopic standards for carbon and oxygen and correction factors for masspectrometric analysis of carbon dioxide //Geochim. et Cosmochim Acta. 1957. 7. 12. P. 133-149.

219. Craig H. Isotopic variations in meteoric waters //Science. 1961. V.133. P. 17821783.

220. Craig H. Standart for reporting concentration of deuterium and oxygen-18 in natural waters//Science. 1961. V. 133. P. 1833-1834.

221. Craig H. The isotopic geochemistry of water and carbon in geothermal areas. In: Nuclear geology on geothermal areas. Spoleto. 1963. P. 17-53.

222. Craig H., Gordon L. Isotopic exchange effects in the evaporation of water.

223. D'amore F., Celati R., Ferrara G, Panichi C. Secondary changes in the chemical and isotopic composition of the geothermal fluids in Larderello field //Geothirmics. 1977. V.5. P. 153-163.

224. Dansgaard W. Stable isotopes in precipitation. Tellus, 1964. V. 6. № 4. P. 431483.

225. Dansgaard W. The isotopic composition of natural waters. Meddelelser om qruland udivne of Kommissionen for videnskabelige undersgelser 1, qruland, BD, 1961. 165 p.

226. Degens E.T. Progect new Valley //Engeng and Sci., 1961. V.25. № 2. P. 20-26.

227. Eminiliani G. Pleistocene paleotemperatures //Science, 1970. V. 168. P. 250251.

228. Epstein S., Mayeda T. Variation on content of waters from natural sources //Geochim. et Cosmochim. Acta. 1953. V. 4. P. 213-214.

229. Ferrara G.C., Gonfiantini R., Panich C. La composizione isotopica della vapore di alcuni soffini di Larderello e della'acgua di alcune sorgenti e moffete della Toscana. In: Atti. Soc. Tosc. Sci. Nat. 1965. V. 75. N 2. P. 570-588.

230. Fontes I.Cn, Paleowaters. in Stable isotope Hydrology, IAEA. Vienna, 1981. P. 273-302.

231. Frank D.I., Revalution of carbon isotope. Composition of natural methanes. Bull. A. A.P.G. V. 58. N11. 1974.

232. Funiciello R., Mariotti G., Parotto M. Geology, mineralogy and stable Isotope geochemistry of the Cesano geothermal field //Geotet al. hermics. 1979. V. 8. P. 55-73.

233. Gat I.R. Isotopic Fractionation-in Stable isotope Hydrology, J A E A. Vienna, 1981. P. 21-32.

234. Gat I.R. Properties of the e isotopic species of water: the isotope effect //Stable isotope Hydrology. International Atomic Energy Agency. IAEA. Vienna, 1981. P. 7-18.

235. Hagemann R., Nief G., Roth E. Absolute isotopic scale for deuterium analysis of natural waters. Absolute D/H ratio for SMOW. Tellus, 1970. XXII. N 6. P.712-715.

236. Hathaway I.C., Degens E.T. Methane-derived marine carbonates of pleistocene age//Science, 1969. V. 165. P. 690-692.

237. Horibe Y. 1. Low-temperature experimental results //Geophys. Res. 1963. V. 68. P. 5079-5087.

238. Hulston I. Isotope work applied to geothermal systems at the Institute of nuclear sciences New Zealand //Geothermics, 1977. V.5. P. 89-96.

239. Jaeqer J.G. Heat flow and radioactivity in Australia //Earth a. Planet. Sci. Lett. 1970. V. 8. P. 285-292.

240. Kaufman M. V., Rydell H.S., Osmond V.K Diseguilibrium as an aid to hydrologic study of the Floridian aquifer //Hydrology, 1969. V. 9. N 4. P. 374386.

241. Knetsch G., Shata A., Degens E., Munnich K.O., Vogel I.C., Shazly M.M., Untersuchungen an Grundwassem der Ost-Sahara, Geol. Rundshau. 53. 1962. P. 587-610.

242. Lachenbruch A.Y. Implication of linear heatfloue relation //Geophys Res. 1970. T. 76. P. 3852-3860.

243. Mazor E., Manon M. Geochemical tracing in producing geothermal fields: a case study at Cerro Prieto //Geothermics, 1979. V. 8. P. 231-240.

244. Olson E.R Oxygen and carbon isotope studies of calcitte from the Cerro Prieto geothermal field//Geothermics, 1979. V. 8. P. 245-251.

245. O'Neil I.R.O. Hydrogen and oxygen isotope fractionation between ice and water. Y. Phys, Chem., 1968. 72. 3683 p.

246. Panichi C., Gonfiantini P., Environmental Isotopes in geothermal studies //Geothermics, 1978. V. 6. P. 141-161.

247. Paune D.R. Practical applications of stable isotopes to Hydrological problems //Stable Isotope Hydrology. J.A.E.A. Vienna, 1981. P. 303-332.

248. Rankama K. Progress in isotope geology. New-York, 1963. 705 p.

249. Roy R.F., Blackwell D.D., Birch F. Heat generation of plutonic rocks and continental heat flowe provinces //Earth. Planet, 1968. Sci. hett. V. 5. P. 1-12.

250. Sakai H., Matsubya O. And Stable isotope studies of Japanese geothermal systems //Geotermics, 1977. V.5. P. 97-124.

251. Sheppard S.M.F, Epstein. S. D, H and 018/016 ratios of possible mantle or Lower crustal origin //Earth Planet. Hett., 1970. V. 9. P. 232-239.

252. The variation of the deuterium content of natural waters in the hydrologic cycle //Rev. geophys, 1964. V. 2. P. 177-224. Auth.: 1. Fridmann et al.

253. Thurber D. Anomalous U 234/ U 238 in Nature //Geophys., Re. V.67. N 11. 1962. P. 4518-4520.

254. Vitorello J and Pollack H. On the variation of continental heat flow with age and thermal evolution of continents //Geophys. Res., 1980. V. 85. P. 983-995.

255. White D.E., Isotope geology of the Steamboad Spring area. P. 1343-1344.

256. Zartman R.E., Wasserburg G.I., Reynolds I.H. Helium, argon, and carbon in some natural gases //Geophus Res., N 1. V. 66. 1961.