Геохимические особенности подземных вод в области активного вулканизма: На примере хребта Вернадского, о. Парамушир, Курилы
Диссертация
С начала 70-х годов на восточной стороне хребта Вернадского вблизи г. Северо-Курильска ведется поисково-разведочное бурение для прогнозной оценки ресурсов подземных вод для теплои водоснабжения города. Термальную воду вскрыла только скв. П-2. Изучение керна и шлама скв. ГП-3 стало основой для построения опорного разреза Северо-Парамуширской гидротермально-магматической системы. В настоящее время… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ГЕОЛОГО-СТРУКТУРНОЕ СТРОЕНИЕ РАЙОНА
- 1. 1. Общая характеристика района
- 1. 2. Структурно-геологическое строение района
- Глава 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
- 2. 1. Полевые исследования
- 2. 2. Лабораторные исследования
- 2. 3. Гидродинамическое и физико-химическое моделирование
- Глава 3. ОСОБЕННОСТИ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ
- 3. 1. Гидродинамические условия района
- 3. 2. Гидрогеологическое районирование
- Глава 4. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОДЗЕМНЫХ ВОД СЕВЕРО ПАРАМУШИРСКОГО РАЙОНА
- 4. 1. Описание основных термопроявлений хребта Вернадского
- 4. 2. Типизация подземных вод района
- 4. 3. Микроэлементный состав подземных вод
- 4. 4. Взаимосвязь различных типов подземных вод
- 4. 5. Источники водного питания
- 4. 6. Температурные условия формирования подземных вод
- 4. 7. Условия формирования подземных вод
- Глава 5. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВОДА-ПОРОДА
- 5. 1. Химические равновесия в природных водах хребта Вернадского
- 5. 2. Термогидродинамическое-химическое моделирование взаимодействия гидротермального потока с вмещающими породами
- Глава 6. ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД СЕВЕРНОЙ ЧАСТИ О. ПАРАМУШИР
- Глава 7. КОНЦЕПТУАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
- СЕВЕРНОЙ ЧАСТИ О. ПАРАМУШИР
Список литературы
- Аверьянов И.П. Баланс серы в поствулканическом процессе и проблемы промышленного серонакопления. М.: Наука, 1981. 180 с.
- Барабанов Л.Н. Химические равновесия и зональность термальных вод Курильских остовов // Гидротермальный процесс в областях тектоно -магматической активности. М.: Наука, 1977. С.155−163.
- Барнс Х.Л., Эллис А.Дж. Ионизация в водных растворах // Геохимия гидротермальных рудных месторождений (лер. с англ.) М.: Мир, 1970. С. 532 542.
- Басков Е.А., Суриков С. Н. Условия распространения и формирования минеральных вод Большой Курильской вулканической гряды // Мат-лы 4 совещания по подземным водам Сибири и Дальнего Востока. Иркутск-Владивосток, 1970. С.58−59.
- Басков Е.А., Суриков С. Н. Гидротермы Тихоокеанского сегмента Земли. М.: Недра, 1975. 172 с.
- Бевз В.Е., Смирнов И. Г., Королева Т. П. О геологическом строении Островов Большой Курильской гряды // Известия Сахалинского отд. Географ. Об-ва СССР. Вып 2. Южно-Сахалинск, 1971. С.83−101.
- Белоусов В.И. Геология геотермальных полей в областях современного вулканизма. // М.: Наука, 1978. 176с.
- Белоусов В.И., Белоусова С. П. Природные катастрофы и экологические риски (на примере развития геотермальной энергетики). Петр.-Камч.: Изд. КГПУб. 2002. 160 с.
- Бернштейн В.А., Сивожелезов С. С., Федорченко В. И., Шилов В. Н. Геофизические наблюдения на некоторых вулканах хребта Вернадского // Труды СахКНИИ. 1966. Вып. 16. С. 44−65.
- Власов Г. М. Геологические аспекты проблемы геотермии // Вулканизм и глубины Земли. М.: Наука, 1971. С. 202−206.
- Воронова Л.Г., Сидоров С. С. Химический состав современных гидротерм вулканов хребта Вернадского // Тр. СахКНИИ, Южно-Сахалинск, вып. 16.1965. С.148−162.
- Воронова Jl.Г., Сидоров С. С., Сурикова Л. В. Эволюция гидротермальной деятельности вулкана Эбеко в период с 1961 по 1963 гг // Тр. СахКНИИ, 1965. Вып 16. С. 162−169.
- Вулканические серные месторождения и некоторые проблемы гидротермального рудообразования. / Отв редактор. Г. М. Власов. М.: Наука, 1971. 361 с.
- Гавич И.К., Лучшева А. А., Семенова С. М. Сборник задач по общей гидрогеологии. М.: Высшая школа, 1964. 167 с.
- Гаррелс P.M., Крайст Ч. Л. Растворы, минералы, равновесия. / Пер. с англ. М.: Мир, 968. 368 с.
- Геолого-геофизический атлас Курило-Камчатской островной системы. / Под ред. Сергеева К. Ф., Красного М. Л. Л.: ВСЕГЕИ, 1987. 36 л.
- Гидрогеология СССР. Том XXIX. Камчатка, Курильские и Командорские острова М.: Недра, 1972. 364 с.
- Горшков Г. С. Хронология извержений вулканов Курильской гряды (17 131 952гг.) // Тр. ЛВ, 1954. Вып 8. С.58−99.
- Горшков Г. С. Вулканизм Курильской островной дуги. М.: Наука, 1967. 287 с.
- Желубовский Ю.С., Прялухина А. Ф. Курильские острова. Стратиграфия // Геология СССР. TXXXI. 4.1. М.: Недра, 1964. С.527−553.
- Жидкова Л.С., Бевз В. Е., Неверова Т. Н., Шереметьева Г. Н. Биостратиграфия неогеновых отложений островов Большой Курильской дуги. Часть 1 II Изв.Сах. отд. Географ, о-ва СССР, Вып. 2. 1971. С. 53−68
- Жидкова Л.С., Бевз В. Е., Неверова Т. Н., Шереметьева Г. Н. Биостратиграфия неогеновых отложений островов Большой Курильской дуги. Часть 2. Среднекурильский горизонт (верхнемиоценовые отложения островов Кунашир,
- Итуруп, Уруп и Парамушир). // Изв. Сах. отд. Географ, о-ва СССР. Вып. 3, Южно-Сахалинск, 1972. С. 86−101.
- Зеленов К.К. Вынос растворенного алюминия термальными водами Курильской гряды и некоторые вопросы образования геосинклинальных месторождений бокситов // Изв АН СССР. Сер. геол. 1960. № 3. С57−71.
- Зеленов К.К. О выносе растворенного железа в Охотское море гидротермами вулкана Эбеко (Остров Парамушир) // Докл. АН СССР. 1958. Том 120. № 5. С. 1089−1092.
- Зеленов К.К., Ткаченко Р. И., Канакина М. А. Перераспределение рудообразующих элементов в процессе гидротермальной деятельности вулкана Эбеко (остров Парамушир) // Тр. ГИН АН СССР, 1965. Вып. 141, С. 140−167.
- Иванов В.В. Современная гидротермальная деятельность вулкана Эбеко на острове Парамушир // Геохимия. 1958. № 1. С. 64−76.
- Иванов В.В. О происхождении и классификации современных гидротерм // Геохимия. 1960. № 5. С. 28−42.
- Калачева Е.Г. Гидродинамическая характеристика хребта Вернадскаго (о.Парамушир) // Тезисы доклада Первой Сибирской международной конференции молодых ученых по наукам о Земле. Новосибирск. 2002. стр. 102 104.
- Камчатка, Курильские и Командорские острова. М: Наука, 1974. 438 с.
- Кирсанов И. Т. Серафимова Е.К., Сидоров С. С., Требенко В. Р., Фарберов А. И. Федорченко В.И. Извержение вулкана Эбеко в марте-апреле 1963 г. // Бюлл. вулк. ст., 1964. № 36. С. 15−28.
- Кирюхин А.В., Калачева Е. Г., Рычка И. Г., Тищенко Ю. Е. Компьютерное моделирование гидротермальных систем // Современный вулканизм и связанные с ним процессы. Петропавловск-Камчатский, 1999. С. 90−91.
- Кононов В.И. К вопросу о влиянии температуры и давления на распределение ионов в природных растворах // Значение структурных особенностей воды и водных растворов для геологических интерпретаций". М.: Наука, 1968. С.76−85.
- Кононов В.И. Геохимия термальных вод областей современного вулканизма (рифтовых зон и островных дуг). М.: Наука, 1983. 212 с.
- Куделин Б.И. Принципы региональной оценки естественных ресурсов подземных вод. М.: Изд. МГУ, 1960. 344 с.
- Мархинин Е.К., Стратула Д. С. Гидротермы Курильских островов. М.: Наука, 1977.212 с.
- Мелекесцев И.В., Двигало В. Н., Кирьянов В. Ю. и др. Вулкан Эбеко (Курильские острова): История эруптивной активности и будущая вулканическая опасность. 4.1 // Вулканология и сейсмология. 1993. № 3. С. 69−81.
- Меняйлов И.А., Никитина Л. П., Храмова Г. Г. Газогидротермальное извержение вулкана Эбеко в 1967 г. // Бюлл. вулканол. станций. 1969. № 45. С. 3−6.
- Меняйлов И.А., Никитина Л. П., Шапарь В. Н. Особенности химического и изотопного состава фумарольных газов в межэруптивный период деятельности вулкана Эбеко // Вулканология и сейсмология. 1988. № 4. С. 21−36.
- Меняйлов И.А., Никитина Л. П., Будников В. А. Активность вулкана Эбеко в 1987—1991 годах. Характер извержений, особенности их продуктов, опасность для г. Северо-Курильска // Вулканология и сейсмология. 1992. № 6. С. 21−33.
- Набоко С.И. Гидротермальный метаморфизм пород в вулканических областях. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 172 с.
- Нехорошее А.С. Геотермические условия и тепловой поток вулкана Эбеко на острове Парамушир // Бюлл. вулк. Ст. АН СССР, 1960. С. 38−46.
- Никитина Л.П. Миграция металлов с активных вулканов в бассейн седиментации. М.: Наука, 1978. 80 с.
- Опыт комплексного исследования района современного и новейшего вулканизма (на примере хр. Вернадского о. Парамушир) // Труды СахКНИИ СО А11СССР. 1966. 206 с.
- Пампура В.Д. Гидротермы долгоживущих вулканических центров // Изд. Наука, Москва, 1981, 180 с.
- Пампура В.Д. Геохимия гидротермальных систем областей современного вулканизма// Новосибирск: Наука, 1985. 152 с.
- Основы гидрогеологии. Гидрогеохимия Новосибирск: Наука, 1982. 286 с.
- Родионова Р.И., Федорченко В.И, Шилов В. Н. Вулканические плато хребта Вернадского на о. Парамушир (Курильские острова) // 22 сессия Междун. Геол. Конгр., М.: Наука, 1964. с. 129−135
- Рычагов С.Н., Белоусов В. И. и др. Северо-Парамуширская гидротермально-магматическая система: Характеристика глубокого геологического разреза и модель современного минералорудообразования в ее недрах // Вулканология и сейсмология, 2002. № 4.' С 3−21.
- Сергеев К.Ф. Геологическое строение и развитие района северной группы Курильских островов. М.: Наука, 1966. 150 с.
- Сергеев К.Ф. Тектоника Курильской островной системы. М.: Наука, 1976. 239 с.
- Сидоров С.С. К вопросу о гидротермальном метаморфизме пород в поствулканическом процессе на примере вулкана Эбеко (Курильские острова) // ДАН СССР. Том 154, 1964, № 3
- Сидоров С.С. Термальные воды Курильских островов // Тр. 2 Всесоюзного вулканологического совещания. T.l. М.: Наука, 1966. С. 211−218.
- Скрипко К.А., Филькова Е. М., Храмова Г. Г. Режим кратерного озера вулкана Эбеко в 1966 г // Бюлл. вулк. станций, 1966, № 42. С. 33−42.
- Структура гидротермальной системы. М.: Наука, 1993. 298 с.
- Сучков В.Е., Шульженко J1.C. Особенности снежного покрова северных Курильских островов и оценка твердых осадков, снегопереноса, продолжительности метелей в различных высотных зонах // Труды ВГИ, вып. 18.
- Таран Ю.А., Знаменский B.C., Юрова J1.M. Геохимическая модель гидротермальных систем вулкана Баранского (о-в Итуруп, Курильские острова) // Вулканология и сейсмология. 1995. № 4−5. С. 95−115.
- Ткаченко Р.И. Гидротермально-измененные породы центральной части острова Парамушир и условия их формирования // Бюлл. вулк. ст., 1965. № 39. С. 59−68.
- Федорченко В.И., Абдурахманов А. И., Родионова Р. И. Вулканизм Курильской островной дуги: геология и петрогенезис. М.: Наука, 1989. 238 с.
- Храмова Г. Г. Влияние активности вулкана Эбеко на поведение бора, фтора, мышьяка, фосфора и кремнекислоты в водах озера Горячего // Бюлл. вулкан, ст., 1976. № 52. С. 56−61.
- Храмова Г. Г. Влияние усиления активности вулкана Эбеко на состав вод озера Горячего // Гидротермальные минералообразующие растворы областей активного вулканизма. Н.: Наука, 1974, С.62−67.
- Храмова Г. Г. Кратерно- озерные отложения. Динамика формирования (на примере вулкана Эбеко). Владивосток, 1987. 135 с.
- Чудаев О.В., Чудаева Г. А., Карпов Г. А., Эдмунде У. М., Шанд П. Геохимия вод основных геотермальных районов Камчатки. Влад.: Дальнаука, 2000. 162 с.
- Amore F.D., Fancell R and Caboi R. Observations on the application of chemical geothermometers to some hydrothermal systems in Sardinia // Geothermic. 1987. Vol.16. № 3. P. 271−282.
- Corbett G.J., Leach T.M. Southwest Pacific Rim Gold-Coper systems: Structure, Alteration and Mineralization // Special Pub. Society of Econ. Geol. Ins. 1998/ № 6/ P. 237.
- Duchi V., Minissale A., Vaselli O., Ancillotti M. Hydrogeochemistry of the Campania region in southern Italy // Journal of Volcanology and Geothermat research. 1995. № 67. P. 233−267
- Fouillac C. and Michard G. Sodium potassium calcium relationships in hot springs of Massif Central // Proc. Second Int. Symposium on Water-Rock Interaction, Strasbourg. 1977. Vol. 3. P. 109−113.
- Fouillac C. and Michard G. Sodium-lithium ratio in water applied to the geothermometry of geothermal waters // Geothermics. 1981. Vol. 10. P. 55−70.
- Fournier and Truesdell A.H. An empirical Na-K-Ca geothermometer for natural waters // Geochimica et Cosmochimica Acta. № 37. P. 1255−1275.
- Fournier R.O. Application of water geochemistry to geothermal exploration and reservoir engineering. Geothermal Systems: Principles and Case Histories (Edited by Rybach L. and Muffler L.J.P). Wiley NY. P. 109−143.
- Fournier R.O. and Potter R.W. A revised and expanded silica (quartz) geothermometer // Geoth. Res. Council Bull, 1982. Vol. 11. P. 3−9.
- Gemici U. Tarsan G. Hydrogeochemistry of the Simav geothermal field, western Anatolia, Turkey. // Journal of Volcanology and Geothermal research, 2002. № 116. P. 215−233.
- Giggenbach W.F., Geothermal mineral equilibria // Geochimica et Cosmochimica Acta. № 45. P. 393−410.
- Giggenbach W.F., Gonfiantini R., Jangi B.L. and Truesdell A.H. Isotopic and chemical composition of Parbati Valley geothermal discharges, NW Himalaya, India // Geothermics. 1983. № 12. P. 99−222.
- Giggenbach W.F. Geothermal solute equilibria. Derivation of Na-K-Mg-Ca geoindicators. // Geochimica et Cosmochimica Acta. № 52. P. 2749−2765.
- Hedenquist J. Epithermal gold mineralisation. Wairakei, New Zealand. 1988. 360 p.
- Henley R.W. Ellis A.J. Geothermal systems, ancient and modern // Earth Science Reviews, 1983. № 19. P. 1−50.
- Kalacheva E.G., Rychagov S.N., Chudaev O.V. Dynamic and geochemistry of groundwaters in region volcano Ebeko (island Paramushir) // IAGOD Conference on Metallogeny, 2004. (in press).
- Kharaka Y.K., Spretch B.J. and Carothers W.W. Low-to-intermediate subsurface temperatures calculated by chemical geothermometers // The American Association of
- Petroleum Geologists, Annual Convention, Book of Abstracts. New Orleans. 24−27 March, 1985.
- Kiryukhin A.V., Lesnykh M.D., Polyakov A. Yu and Kalacheva E.G. (1998) TOUGH Applications to Analysis of the Pressure Transient Data of the Verkhne-Mutnovsky Site, Mutnovsky Geothermal Field, Kamchatka // TOUGH Workshop, Berkeley, 1998. P. 65−70.
- Kiryukhin A.V., Xu T, Pruess K., Apps J., Slovtsov I.B. Thermal-HydrodynamicV
- Chemical (THC) Modeling Based on Geothermal Field Data // Geothermics. 2004. Vol. 34, № 1. p. 1−43.
- Mahon W.A. Chemistry in the exploration and exploitation of hydro thermal systems // Geothermics. 1970. Special issue 2, P. 1301−1322.
- Pases T. Asystematic delivation from Na/K/Ca geothermometer below 75 °C and above 10−4 atm PC02 // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1975. Vol. 39. P. 541−544.
- Portugal E., Birkle P. et al. Hydrochemical-isotopic and hydrogeological conceptual model of the Las Tres Virgenes geothermal field, Baja California Sur, Mexico // Journal of Volcanology and Geothermal Research. № 101.2000. P. 223−244.
- Pruess К TOUGH2 General Purpose Numerical Simulator for Multiphase Fluid and Heat Flow // LBL-29 400. May. 1991.
- Pruess К Two-Phase Unsaturated Flow at Yucca Mountain, Nevada: A Report on Current Understanding // AGU, 2001. P. 113−133.
- Pruess К Mathematical modeling of fluid flow and heat transfer in geothermal systems. • an introduction in five lectures // UNU Geothermal Training Program 2002. 84 p.
- Reed M.H., Spycher W.H., Calculation of pH and mineral equilibria in hydrothermal waters with applications to geothermometry and studies of boiling and dilution // Geochimica et Cosmochimica Acta 48. P. 1479−1492.
- Rowe G. L., Brantley S. L., Fernandez J. F., Borgia A. The chemical and hydrologic structure of Poas Volcano, Costa Rica // Journal of Volcanology and Geothermal research. 1995. № 64. P. 233−267.
- Rychagov S.N., Kalacheva E.G. and Belousov V.I. Hydrodynamic structure of North-Paramuchir hydrothermal-magmatic system (Kuril Island). Geothermal Energy The Baseload Renewable Resource, GRC. 2002. P. 103−112.
- Shikazono N. Thermodynamic interpretation of Na/K/Ca geothermometer in the natural water system // Geoch. J., 1976. Vol. 10, P. 47−50.
- Tole M.P., Armannsson H., Zhong-He P., Arnorsson S. Fluid /mineral equilibrium calculations for geothermal fluids and chemical geothermometry // Geothermics 22, 1993. P. 17−37.
- Барабанов Л.Н. Гидротермы Курильской вулканической области. Петропавловск-Камчатский, 1976.460 с.
- Вакин Е.А. Гидрогеология современных вулканических структур и гидротермальные системы юго-востока Камчатки. Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук, 1968.
- Власов Г. М. Основные черты геологического строения и серные месторождения острова Парамушир (Большой Курильской гряды). Фонды Камчатского геологического управления. Отчет № 14. Петропавловск-Камчатский. 1953. 304 с.
- Отчет по теме: «Мониторинг сейсмичности, цунами, вулканов и геотермальных систем Курильских островов, разработка систем контроля, оценка опасных последствий», ИВ ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский, 1997.