Ориентировочные кондиционные требования к месторождениям подземных йодобромных вод

Бассейн промышленных йодобромных вод Минимальные концен­трации, мг/л Минимальный дебит одной Предельное понижение Суммар­ный дебит одного во-
йода брома скважины, м/сут динамического уровня, м дозабора, тыс. м3/сут
Волго-Камский 10 — 16 300 — 1100 470 — 1000 490 — 620 10 — 22
»
Тимано-Печорский
Московский
» 350 — 1000 640 — 750 25 — 50
Прибалтийский 440 — 570 670 — 690 50 — 90
Припятский 32 — 35 1300 — 1450 200 — 250
Севере- Крымский
Ангаро-Ленский
Западно-Сибирский
Амударьинский
Азово-Кубанский

 

Данное определение имеет и гидрогеологический, и экономи­ческий смысл. Распространение подземных вод с высокими кон­центрациями полезных компонентов само по себе еще не опреде­ляет наличия месторождения подземных промышленных вод. Зона распространения промышленных вод должна отвечать совокуп­ности гидрогеологических и геолого-экономических условий, обес­печивающих при определенной концентрации полезных компонентов их рентабельное извлечение из подземных вод в пределах хотя бы одного участка внутри этой зоны. При отсутствии подобного участка (или участков) в данном гидрогеологическом районе теряет смысл утверждение о наличии или распространении на его территории промышленных вод, хотя в других районах и иных гидрогеологических условиях подземные воды с аналогичными концентрациями полезных компонентов могут квалифицироваться как промышленные.

Таким образом, минимальные промышленные концентрации полезных компонентов в подземных водах устанавливаются для каждого гидрогеологического района особо. С учетом различия в гидрогеологических условиях разных районов устанавливаются раз­личные по абсолютной величине предельные минимальные кон­центрации одноименных полезных компонентов при классифи­кации промышленных вод и выделении их месторождений. Из существа сделанного определения также следует, что требова­ния к минимальным промышленным концентрациям в подземных водах не являются постоянными и обусловлены во многом уровнем развития техники и технологии.

В последние годы наряду с понятием «промышленные воды» широко используется термин «гидроминеральное сырье». Гидро­минеральное сырье в широком смысле объединяет различные типы природных вод: подземные воды глубоких водоносных горизонтов, попутные воды месторождений нефти и твердых полезных иско­паемых, погребенные (межкристальные) рассолы четвертичных и современных эвапоритовых бассейнов, рапу некоторых континен­тальных озер и отшнурованных морских заливов, морскую воду. В СССР основные перспективы использования гидроминерального сырья связаны с подземными водами глубоких водоносных гори­зонтов.

Промышленные воды могут быть гидроминеральным сырьем на один, два элемента или их комплекс. Отнесение промышлен­ных вод к тому или иному виду гидроминерального сырья требует обоснования, которое сводится к оценке месторождений промыш­ленных вод на геолого-экономической основе. Во многом перспек­тива использования гидроминерального сырья определяется конъ­юнктурой на мировом и внутрисоюзном рынке по отношению к добываемой с использованием этого сырья продукции, а также потребностью различных отраслей народного хозяйства в редких элементах и минеральных солях.

Подземные промышленные воды характеризуются большим разнообразием общей минерализации, химического состава, содер­жания отдельных компонентов и количественного их соотноше­ния, а также газового состава и температуры. Преимущественно они относятся к группе минерализованных вод и рассолов. Йодные и бороносные воды чаще относятся к группе соленых вод и рас­солов с минерализацией до 150 г/л, бромные, литиеносные — к рассолам с минерализацией более 150 г/л; йодобромные — к рас­солам с минерализацией 150 — 250 г/л. Содержание редких щелочных металлов обычно возрастает с увеличением минерализации подземных вод, однако эта зависимость неоднозначна и весь­ма сложна для подземных вод различного химического состава. Концентрации практически всех редких элементов значительно уве­личиваются в интервалах минерализации 270 — 350 г/л, что свя­зано с выпадением из водных растворов галита.

Из всего многообразия подземных минерализованных вод Л. С. Балашовым выделены только три их генетических вида, представляющих практический интерес по концентрациям полез­ных компонентов: 1) пластовые хлоридные воды и рассолы арте­зианских бассейнов; 2) углекислые воды альпийской зоны горно­складчатых областей; 3) термальные хлоридные воды современ­ных вулканических областей.

Хлоридные воды и рассолы имеют наиболее широкое распро­странение; они обычно развиты в доступных для практического освоения регионах и отличаются высокими концентрациями мик­ро- и макрокомпонентов. В толще осадочных пород крупных арте­зианских бассейнов на глубинах от сотен метров до 8 км господ­ствуют рассолы хлоридного типа, на долю которых приходится до 90% объема всех глубоких подземных вод. Эти рассолы явля­ются основными аккумуляторами редких элементов — йода, брома, бора, лития, цезия, рубидия, стронция, германия и других и в связи с этим представляют наибольший интерес для практичес­кого использования.

В горно-складчатых областях повышенные концентрации ред­ких элементов свойственны обычно углекислым подземным водам, а также связаны с регионами, характеризующимися значительной интенсивностью неотектонических движений. По химическому со­ставу углекислые воды преимущественно гидрокарбонатно-хлорид-но-натриевые, реже хлоридно-натриевые с минерализацией от 5 до 40 г/л. Типоморфными элементами редкометалльных вод горно­складчатых областей являются литий, рубидий, цезий, бор, герма­ний.

Промышленные подземные воды залегают на больших глубинах. Физические свойства этих вод вследствие влияния минерализа­ции, температуры и газонасыщенности значительно отличаются от свойств пресных подземных вод в нормальных условиях. Это обстоятельство, как показывают теоретические расчеты и практи­ческий опыт, должно учитываться при региональных гидрогеоло­гических построениях, оценке расчетных гидрогеологических пара­метров водовмещающих пород, подсчетах эксплуатационных за­пасов глубоких подземных вод. Свойства и состав воды влияют на технологические приемы и методы ее переработки, что, в свою очередь, определяет кондиционные требования к этому виду гидро­минерального сырья и экономическую эффективность его промыш­ленного использования.

Таким образом, промышленные подземные воды являются ши­роко распространенной разновидностью природных вод литосферы.

Они тесно взаимосвязаны с подземными слабоминерализованны­ми и пресными водами неглубокого залегания. Комплекс научно-методических и аналитических исследований этих вод должен удовлетворять требованиям достижения конечной цели — оценке возможности и целесообразности использования подземных вод в качестве минерального сырья. Такая оценка требует примене­ния наряду с гидрогеологическими также методов геолого-эко­номического анализа условий добычи и переработки промышлен­ных подземных вод.