Главная » 2014»Июль»15 » Скачать Гидрогеохимические особенности угольных районов юга Кузбасса. Домрочева, Евгения Витальевна бесплатно
00:42
Скачать Гидрогеохимические особенности угольных районов юга Кузбасса. Домрочева, Евгения Витальевна бесплатно
Гидрогеохимические особенности угольных районов юга Кузбасса
Диссертация
Автор: Домрочева, Евгения Витальевна
Название: Гидрогеохимические особенности угольных районов юга Кузбасса
Справка: Домрочева, Евгения Витальевна. Гидрогеохимические особенности угольных районов юга Кузбасса : диссертация кандидата геолого-минералогических наук : 25.00.07 Томск, 2005 178 c. : 61 05-4/174
Объем: 178 стр.
Информация: Томск, 2005
Содержание:
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1 СОСТОЯ1ШЕ ИЗУЧЕ1IIЮСТИ ПОДЗЕМНЫХ ВОД КУЗБАССА
Глава 2 ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕ1 ШЕ КУЗБАССА
21 Географическая характеристика
22 Стратиграфия и литология
23 Тектоническое строение региона
Глава 3 ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ КУЗБАССА
31 Характеристика основных гидрогеологических горизонтов
32 Гидрогеологические условия Ерупаковского района
33 Гидродинамические условия Ерунаковского района
34 Гидрогеологические условия Томь-Усинского района
35 Гидродинамические условия Томь-Усинского района
Глава 4 ГЕОХИМИЯ ПОДЗЕМ11ЫХ ВОД
41 Химический состав подземных вод Ерунаковского района
42 Гидрогеохимическая зональность Ерунаковского района
43 Состав водорастворепных газов па территории Ерунакоского района
44 Химический состав подземных вод Томь-Усинского района
45 Гидрогеохимическая зональность подземных вод Томь-Усинского района
46 Состав водорастворепных газов на территории Томь-Усинского района
47 Общая характеристика геохимии подземных вод Ерунаковского и Томь-Усинского районов
48 Влияние техногенного фактора на химический состав подземных вод зоны активного водообмена
Глава 5 РАВНОВЕСИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД С ГОРНЫМИ ПОРОДАМИ
51 Равновесие подземных вод с карбонатными минералами
52 Равновесие подземных вод с алюмосиликатными минералами
Глава 6 ФОРМИРОВА1 ШЕ СОСТАВА ПОДЗЕМ11ЫХ ВОД ЮГА
КУЗБАССА
61 ФормироваЕше состава подземных вод зоны активного водообмена
62 Распространение содовых вод
63 Формирование состава содовых вод зоны замедленного водообмена
Введение:
Актуальность. В настоящее время Кузнецкий угольный бассейн рассматривается как крупнейшая сырьевая база для добычи сорбированного или угольного метана. Это обусловлено тем, что прогнозные ресурсы такого метана в данном бассейне составляют по данным ОАО «Промгаз» более 13 трлн. м 3 на площади в 21 тыс. км2, а плотность этих ресурсов достигает 3 млрд м3/км2. Особенно богаты метаном южные районы Кузбасса, среди которых особое место отводится Ерунаковскому и Томь-Усинскому районам.
Планируемая крупномасштабная добыча угольного метана требует детального изучения не только тектоники, геолого-промысловых характеристик конкретных площадей и угольных пластов, но и газодинамических, фильтрационных, гидродинамических, гидрогеохимических и многих других параметров. Все это невозможно без знания общих гидрогеологических особенностей территории, условий питания и разгрузки подземных вод, их генезиса, зональности и т. д.
Объектом научного исследования являются подземные воды юга Кузбасса, а предметом - их свойства, состав, процессы и факторы формирования.
Основные массивы сведений о подземных водах Кузбасса накоплены в связи проведением разведочных и эксплуатационных работ по добыче каменного угля и водоснабжению населения. Результаты гидрогеологических работ многократно обобщались различными исследователями, но в основном были сосредоточены в пределах зоны активного водообмена. Материалы о глубинном строении гидрогеологического разреза частично были получены в 50-е - 60-е годы при поисках нефти и газа. Эти работы позволили охарактеризовать геологическое строение региона, выяснить условия распределения в вертикальном разрезе подземных вод различного химического состава на максимальную глубину. В настоящее время активизировались гидрогеологические работы в связи с оценкой газоносности угольных пластов для выявления угольно-газовых месторождений.
Кроме того, актуальность проводимых исследований связана с изучением подземных вод как наиболее динамичного компонента системы вода-порода без которой невозможно объяснить особенности гидрогеохимии этого региона.
Именно такое представление, развиваемое CJI. Шварцевым, явилось теоретической базой наших исследований.
Имеющийся в наличии большой материал по подземным водам, новейшие теоретические представления о формировании состава вод и повое программное обеспечение дают возможность получить достоверные научные результаты в области гидрогеологии и гидрогеохимии этого региона
Цель работы. Установить основные закономерности распространения и особенности формирования состава подземных вод, включая содовые, на основе всестороннего анализа геологических, гидродинамических и гидрогеохимических особенностей юга Кузбасса.
Основные задачи: 1) создать базу данных по гидрогеохимическому составу с гидродинамическими и газовыми составляющими; 2) построить серию электронных карт-схем распространения основных гидрогеохимических типов вод; 3) исследовать химический состав подземных вод; 4) установить равновесие подземных вод с основными минералами водовмещающих горных пород; 5) разработать схему формирования состава вод.
Исходные материалы. Основу работы составляют материалы, собранные автором в течение последних 5 лет по этому региону в процессе различных гидрогеологических исследований. Кроме этого использованы фондовые материалы: ОАО «Промгаз», ЗЛО «Метан Кузбасса», ПГО «ЗапСибгеология», ПГ Южно-Кузбасская ГРЭ, треста «Кузбассуглеразведка» (Томусинская ГРП), частично ФГУП «Красновоярская ГГЭ». Всего в процессе наших исследований было изучено 270 анализов подземных вод.
Методика исследования. Исследования проводились на основе комплексного изучения геолого-структурных условий, гидрогеохимических и гидродинамических особенностей территории. Изучение химического состава подземных вод проводилось по количественным и качественным показателям, полученным новейшими аналитическими методами, включая масс-спектрометрический анализ на ISP-MS. Расчет равновесия воды с горными породами проводился с использованием программного комплекса HydroGeo (Букаты, 1999). Для хранения и обработки информации использовались средства пакетов программ Excel, Access, Statistica; для картографической обработки информации широко применялись пакеты программ: Surfer, Photoshop, CorelDRAW, ArcVicw GIS 3.2a.
Для решения поставленных в работе задач применялись сравнительные, комплексные и регионально-гидрогеологические подходы а также научные принципы, выдвинутые СЛ. Шварцевым по равновесно-неравновесному состоянию системы вода-порода.
Научная новизна. Полученные новейшие данные по региону обобщены с гидрогеологических и гидрогеохимических позиций, которые позволили уточнить мощности и состав вод зон водообмена: активного (0-150 м), замедленного (1502000 м) и затрудненного (> 2 км). Впервые с .использованием программы гидрогеохимического моделирования «HydroGeo» выполнена количественная оценка равновесия подземных вод с основными породообразующими карбонатными и алюмосиликатными минералами. Показано, что на изученной территории широко развиты содовые воды, которые практически повсеместно занимают зону замедленного водообмена, что позволило с новых позиций подойти к выделению гидрогеохимической зональности в регионе.
Защищаемые положения:
1) Анализ гидрогеологических данных позволил обосновать наличие в регионе неоднородных по водообильности, но единого водоносного комплекса с общими областями питания и разгрузки и нормальной гидрогеохнмической зональностью.
2) Расчеты равновесий в системе вода-порода показал равновесно-неравновесный характер ее состояния, которое обеспечивает непрерывное растворение первичных алюмосиликатных минералов и образование вторичных карбонатных и глинистых продуктов, устойчивых к растворению в данных гидрогеохимических средах.
3) Широко развитые в регионе содовые воды формируются в условиях замедленного водообмена в результате выветривания алюмосиликатов, но только на стадии когда достигается равновесие подземных вод с кальцитом и монтмориллонитом.
Практическая значимость и реализация работы. По гидрогеохимическим и гидродинамическим показателям приводится оценка возможных дсбитов скважин, участков добычи угольного метана. Кроме этого оценено гидрогеохимическое состояние нриродно-техногенной системы южного Кузбасса, находящегося в сложных экологических условиях в связи с активным развитием промышленности и добывающей отрасли, которое влечет за собой загрязнение не только подземных и поверхностных вод, по и атмосферы, почв, изменение рельефа и т.д. К настоящему времени материалы диссертации использовались в работе ОАО «Промгаз», а также отдельные главы в учебном процессе ТПУ.
К настоящему времени материалы диссертации использовались при написании отчетов: Временного молодежного творческого коллектива «Водообмен» №1777 «Моделирование процессов трансформации состава эксплуатируемых вод зоны активного водообмена и бессрочный прогноз их качества (на примере северной части бассейна р. Томи)» (2000-2003), Временного молодежного творческого коллектива «Томь» № 1739 «Физико-химическое моделирование на ЭВМ процессов изменения химического состава пресных подземных и поверхностных вод в условиях их антропогенного загрязнения на примере бассейна р.Томь н прилегающих районов Салаира» (1999 - 2000), «Гидрогеохимическое районирование территории Кемеровской области» (2000), «Разработка гидрогеологических моделей Таллинской, Нарыкско-Осташкинской, Томской и Распадской площадей первоочередных для подготовки к освоению газовым промыслом в Кузнецком угольном бассейне» (2002 - 2003), «Проведение научного анализа гидрогеологических и гидродинамических условий Кузнецкого угольного бассейна с целыо оценки газового потенциала и метанообильности угольных пластов» (2005).
Апробация работы. Основные результаты исследований по теме диссертации докладывались на научно-практических семинарах кафедры гидрогеологии и инженерной геологии и гидрогеоэкологии ТПУ (1999-2002) , па 20М, 3"', 40м, 50м и 60М международных Симпозиумах им. академика М.А. Усова «Проблемы геологии и освоения недр» (Томск, 1998 - 2002), I региональной паучио-практической конференции «Проблемы региональной экологии» (Томск, ТНЦ СО РАН, 1998), III Межрегиональной экологической студенческой конференции «Экология Сибири» (Новосибирск, 1998), IV международной экологической студенческой конференции «Экология Сибири и сопредельных территории. Экологический катализ» (Новосибирск, 1999), региональной конференции геологов Сибири, Дальнего Востока и Северо-востока России «300 лет горно-геологической службы России»
Томск, 2000), III международном симпозиуме «Контроль и реабилитация окружающей среды» (Томск, ТНЦ СО РАН, 2002), в Томском отделении СПИИГГиМС «30 лет на службе Томской геологии» (Томск, 2002), Всероссийском совещании по подземиы водам Востока Сибири (Красноярск, 2003), научной конференции "Проблемы поисковой и экологической геохимии Сибири" (Томск, 2003).
По теме диссертации опубликовано 10 работ.
Структура и объемы работы. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения общим объемом 178 страниц, включая 74 рисунка, 34 таблицы и список литературы (более ста наименований).
