Геотермический режим подземных вод, термальные воды, их практическое значение.

Геотермический режим п/в характеризуется изменением температуры п/в.

Термальные воды используются в качестве термоэнергетических (гидротермальных) ресурсов.

Теплоэнергетическими называются воды с t более 850С. Представляют собой нетрадиционный, самовосполняемый и экологически чистый источник энергии. Они используются для выработки электроэнергии (100-1800С), теплофикации и горячего водоснабжения жилых и пром.комплексов (70-1000С), в теплично-парниковом хозяйстве, животноводстве, в технологических процессах (обработка шерсти, сушильни), в рыборазведении, для оттаивания многолетнемерзлых пород, в бальнеологических целях (менее 700С). Попутно из термальных вод извлекают ценные компоненты: Li, B, Br, J, Na2SO4. Разработаны различные технологические схемы создания «подземных котлов» (закачка в недра холодной и извлечение горячей воды), использования «теплообменников» для «передачи» тепла п/в искусственным теплоносителям. Широко используются в США, Филлипинах, Исландии, Новой Зеландии, Италии, Венгрии.

Выделяют 3 основных типа месторождений термальных вод: 1. пластовых вод крупных артезианских бассейнов платформенного типа, 2. пластовых и трещинно-пластовых вод малых арт.бассейнов межгорных впадин горно-складчатых областей, 3. трещинных и трещинно-жильных вод горно-складчатых областей.

Генезис: термальные воды формируются в результате инфильтрации атм. осадков, за счет седиментогенных и ювенильных вод.

 

Минеральные воды.

Минеральные подземные воды – воды, состав, физические и химические свойства (радиоактивность, повышенные концентрации компонентов) которых позволяют использовать их в качестве лечебных, промышленных и термальных.

Основной особенностью хим.состава минеральных вод является присутствие обычных или специфических компонентов (CO₂, H₂S, Br, J, H₄SiO₄, Rn, Fe, As, орг.веществ) в концентрациях больше нормативных.

Классификация минеральных вод по температуре:

1.переохлажденные (исключительно холодные) высокоминеральные рассольные воды < 0°С

2.очень холодные и весьма холодные воды t =0-4°С

3.холодные t = 4-20°С

4.теплые t = 20-37°С

5.термальные (горячие) или гидротермальные t = 37-42°С

6.очень горячие (гипертермальные) t = 42-100°С

7.исключительно горячие перегретые воды, парогидротермальные (гейзеры) t =более 100⁰С.

Лечебные минеральные п/в – воды, обладающие лечебными (бальнеологическими) свойствами благодаря наличию в их составе минеральных, органических или радиоактивных веществ в терапевтически полезных эквивалент-концентрациях. К числу основных компонентов состава лечебных п/в относятся: CO₂, H₂S, Fe, As, Br, J, H₄SiO₄, Rn, орг вещ-ва. Имеет существенное значение щелочно-кислотное состояние, t, общее содержание растворенных компонентов.

В основе воздействия на организм человека лечебных вод лежат осматические и диффузионные явления. Лечебные воды взаимосвязаны с кровью. Кровь человека состоит из плазмы (хлоридный натриевый раствор) и эритроцитов.

Классификация лечебных вод.

По В.В.Иванову и Г.А.Невраеву в зависимости от состава фармакологически активных компонентов и газов 8 основных бальнеологических групп с подгруппами по газовому составу:

1)углекислые,

2)сульфидные (CH₄, N₂ или СО₂),

3)железистые, мышьяковистые (N₂, СО₂),

4)бромные, йодобромные и йодные (N₂,СН₄),

5)с повышенным содержанием орг.веществ (N₂,СН₄),

6)радоновые (N₂, СО₂), 7)кремнистые термальные (CH₄, N₂, СО₂),

8)без специфических компонентов и свойств- лечебные мин.воды, бальнеологическое действие которых определяется составом макрокомпонентов и величиной минерализации.

 

Промышленные воды.

Промышленные воды – воды, содержащие полезные компоненты в концентрациях, при которых их извлечение экономически целесообразно при данном уровне технологии. Сейчас извлекают Li, K, Mg, радий, рубидий, цезий, стронций. Для определения промышленных вод проводят оценку минимальных концентраций компонентов, учитывают наличие технических средств и спроса на данный вид сырья.

Наибольший интерес в качестве промышленных представляют (по Л.С.Балашову):

1.пластовые хлоридные рассолы арт.бассейнов (бром, йод, бор);

2.углекислые воды Альпийской зоны горноскладчатых областей (литий, рубидий, цезий, бор, германий, фтор, кремний, мышьяк);

3.термальные хлоридные воды областей современного вулканизма.

Даже при высоком содержании полезных компонентов добыча может оказаться экономически не целесообразной из-за слишком большой глубины, сложности очистки, удаленности от транспортных путей. В то же время п/в как сырьевая база имеют ряд преимуществ:

1)характеризуются большими запасами и содержанием нескольких полезных компонентов,

2)одновременно могут использоваться и для лечения и для теплоснабжения,

3)по запасам редких металлов превосходят твердое рудное сырье,

4)добыча пром.вод из скважин или в процессе самоизлива значительно дешевле горных работ и одновременно является средством транспортировки их на поверхность.