Порові розчини слабопроникних порід платформних артезіанських басейнів України - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ Порові розчини слабопроникних порід платформних артезіанських басейнів України Захист відбудеться “15 ”червня 1999 р. о 11 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.162.05 при Інституті геологічних наук НАН України за адресою: 252054 м. З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Інституту геологічних наук НАН України.Це повязано як з технічною складністю одержання порових розчинів із глинистої породи, так і з недооцінкою їх ролі в гідрогеологічних процесах. Їх вивчення дає інформацію про повну гідрогеохімічну будову артезіанського басейну із системою поверхово розташованих водоносних та слабопроникних шарів, про характер водообміну та масопереносу через слабопроникні породи. Мета роботи полягає в подальшому розвитку наукових уявлень про гідрогеохімічні умови шаруватих артезіанських структур та інфільтраційний водообмін в таких структурах на основі вивчення геохімічних особливостей порових розчинів слабопроникних порід. Безпосередньо автором було виділено із монолітів глинистих порід більше 1000 проб порових розчинів на хімічний аналіз макро-та мікрокомпонентів, виконано визначення вологості порід, кислотно-лужних властивостей порових розчинів та нестійких компонентів. Розроблена схема вертикальної гідрогеохімічної зональності артезіанського басейну як системи гідрогеохімічних зон підземних вод і порових розчинів слабопроникних шарів, що сприяє подальшому розвитку вчення про підземну гідросферу.На початку розділу дається короткий огляд розвитку наукових уявлень з проблеми порових розчинів і методики їх вилучення з глинистих порід. Згідно сучасних уявлень, під поровими розчинами глинистих порід розуміють фізично звязану воду з комплексом розчинних речовин, яка виділяється із породи за допомогою відтискування під пресом. Поровий розчин розглядається також як рідка фаза іонно - сольового комплексу порід. Методика дослідження порових розчинів слабопроникних шарів артезіанських басейнів, застосована автором, охоплює комплекс робіт по випробуванню роздільних шарів, відтискуванню порового розчину, лабораторним дослідженням та інтерпретації результатів. Методика виділення порового розчину із породи видозмінювалась і вдосконалювалась в залежності від мети дослідження з кінця минулого сторіччя.Вивчення порових розчинів Дніпровського артезіанського басейну було започатковано А.Є.Бабинцем. Автор вивчав порові розчини регіональних слабопроникних шарів четвертинного, палеогенового, крейдяного, юрського і тріасового віку (суглинки, глини, мергелі, крейда, алеврити). Загальна мінералізація порових розчинів мезо-кайнозойських глинистих порід Дніпровського артезіанського басейну в зоні інфільтраційного водообміну змінюється у широкому діапазоні - від 0,3 до 43 г/л, тобто відповідає прісним, солонуватим та солоним водам. Порові розчини зони інфільтраційного водообміну формуються за рахунок перетікання підземних вод крізь глинисті породи і за хімічним складом відповідають водам вилуговування. Вивчення порових розчинів Конксько-Ялинської западини показує, що при тривалому інфільтраційному водообміні в артезіанських басейнах відбувається не тільки повне заміщення морських седиментогенних порових розчинів інфільтрогенними, але і розсолення глинистих порід до такого рівня, коли нівелюється хімічний склад порових розчинів різних літологічних шарів, зон проточної і уповільненої фільтрації, і він наближається до хімічного складу підземних вод, що приймають участь у водообміні.Природа розчинника порових розчинів (власне води) визначається умовами їх формування за рахунок інфільтрогенних підземних вод, що перетікають через слабопроникний шар. Іонно-сольовий склад порових розчинів формується в умовах фільтрації розчинів в глинистих породах насамперед за рахунок фільтраційного вилуговування солей із глинистих порід. До головних факторів відносяться: а) хімічний склад підземних вод, які фільтруються через слабопроникні шари (води перетікання); б) склад водно-розчинних солей твердої фази слабопроникних порід; в) ємність і склад поглинутого комплексу обмінних катіонів глинистих порід; г) органічна речовина і мікроорганізми слабопроникних порід; д) характер та інтенсивність вертикального водообміну через слабопроникні шари. Виразно простежується звязок хімічного складу порових розчинів зі складом водно-розчинних солей: в порових розчинах містяться ті ж макрокомпоненти, що відносяться до розчинних солей і формують хімічний склад інфільтрогенних підземних вод вилуговування. Провідна роль процесів розчинення і вилуговування підтверджується помітним підвищенням загальної мінералізації підземних вод при їх фільтрації крізь глинисті шари: прісні підземні води переходять в солонуваті порові розчини, причому найбільш інтенсивно загальна мінералізація збільшується за рахунок сульфатів кальцію і натрію.