ГЕОХИМИЯ, 2013, № 10, с. 950-952
= ХРОНИКА ^
ВСЕРОССИЙСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ С УЧАСТИЕМ ИНОСТРАННЫХ УЧЕНЫХ "ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЭВОЛЮЦИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВОДЫ С ГОРНЫМИ ПОРОДАМИ", 1-5 ОКТЯБРЯ 2012
© 2013 г. Н. В. Гусева*, Б. Н. Рыженко**
*Национальный исследовательский Томский политехнический университет 634050 Томск, просп. Ленина, 30
E-mail: guseva24@yandex.ru **Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН 119991 Москва, ул. Косыгина, 19
E-mail: ryzhenko@geokhi.ru Поступила в редакцию 13.02.2013 г. Принята к печати 12.03.2013 г.
DOI: 10.7868/S0016752513090021
С 1 по 5 октября 2012 г. состоялась Всероссийская конференция с участием иностранных ученых "Геологическая эволюция взаимодействия воды с горными породами", организованная Институтом нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН им. А.А. Трофимука (Томским филиалом), Научным советом по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии РАН и Национальным исследовательским Томским политехническим университетом.
В работе конференции приняли участие 132 человека (3 академика РАН, 4 член-корреспондента РАН, 34 доктора наук, 47 кандидатов наук и 37 молодых ученых до 35 лет, в том числе 1 гражданин Вьетнама).
Научная тематика конференции была весьма разнообразной, так в качестве основных рассматривались следующие проблемы: 1) моделирование процессов взаимодействия в системе вода-порода, 2) экспериментальное изучение процессов взаимодействия в системе вода-порода, 3) геохимия пресных вод, 4) система вода-порода в условиях зоны гипергенеза, 5) геохимия минеральных и термальных вод, 6) геохимия ландшафтов, почв и органического вещества, 7) геохимия соленых и рассольных вод.
Всего было заслушано 14 пленарных и 46 секционных докладов, 7 докладов было представлено как стендовые. На содержании пленарных докладов остановимся более подробно.
Пленарное заседание открывал доклад академика В.И. Осипова "Необычные свойства наноп-ленок физически связанной воды глинистых минералов", который был посвящен воде в глинистых породах. В докладе особое внимание было уделено наименее изученному виду воды - физически связанной воде, формирующей наноплен-ки на поверхности глинистых минералов и обладающей специфической структурой и свойствами. Автор рассказал о механизме образования двух видов физически связанной воды: адсорбци-
онная и осмотическая вода, их специфических свойствах, таких как повышенная вязкость, расклинивающая способность, пониженная температура замерзания, диэлектрическая проницаемость, растворяющая способность.
В докладе член-корреспондента А.В. Каныги-на "Кризисы и революции в геологической истории биосферы с позиций концепции универсального эволюционизма" были рассмотрены главные эволюционные тренды в развитии докембрийских и раннепалеозойских экосистем с позиций концепции универсального эволюционизма, роль революционных биологических инноваций в их прогрессивном необратимом усложнении, сопряженность с биотическими кризисами и этапами пространственной экспансии жизни на Земле. По мнению автора, главной движущей силой эволюционного процесса является динамика изменений равновесных и неравновесных состояний во взаимодействиях биотических и абиотических компонентов экосистем.
В докладе профессора С.Л. Шварцева "Почему нет гранитного слоя в океанической коре?" выдвинута принципиально новая идея о том, что гранитный слой — продукт длительной эволюции системы вода—порода, а главным агентом этого процесса выступают не глубинные флюиды, а во-дозные воды. Представленные в работе данные по равновесию подземных вод континентов, океанической воды и воды океанического дна приводят к выводу, что на континентах на той или иной глубине в зависимости от геологической и гидрогеологической ситуации и генетического типа вод создается благоприятная обстановка в начале для альбитизации вмещающих горных пород, а позже и для их гранитизации. В отличие от континентов, на океаническом дне взаимодействие воды с горными породами протекает преимущественно на более ранних стадиях, которые не обеспечивают возможность крупномасштабного протекания этих процессов. Разный тип водообмена на кон-
ВСЕРОССИЙСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ С УЧАСТИЕМ ИНОСТРАННЫХ УЧЕНЫХ
951
тинентах и под океанами определил разномасштабный тип взаимодействия и соответственно разные геологические результаты.
В докладе Б.Н. Рыженко "Химический состав природных вод и рассолов как результат гидрогеохимических процессов в системах "вода-порода-газы"" приведены результаты физико-химического моделирования процессов взаимодействия вод с разными типами горных пород. Показана определяющая роль интенсивности водообмена в формировании различных химических типов подземных вод. На основе результатов моделирования предложено объяснение геохимической эволюции подземных минерализованных вод и рассолов по кальциевому и содовому направлениям, инверсии подземных вод глубинных горизонтов седимента-ционных структур, геохимическому разнообразию углекислых вод в кристаллических породах.
Роль взаимодействия в системе вода—порода в процессе гидротермального рудообразования рассмотрена в докладе М.В. Борисова и Д.А. Бычкова. В работе особое внимание уделяется трем основным аспектам этого процесса: обоснованию источников рудного вещества; стадийности рудообразо-вания; причинам и зональности рудоотложения. Установлено, что поведение рудных элементов на всех этапах развития гидротермальных систем подчинены взаимодействию вода—порода в разных ее проявлениях, при этом источником рудного вещества могут быть вмещающие породы. Авторами показано, что взаимодействия вода—порода в гидротермальном рудообразующем процессе является определяющей для реконструкции источника рудного вещества, объяснения стадийности рудообразования и зональности рудоотложения.
О.В. Чудаев в своем докладе "Геохимическая эволюция подземных вод вулканогенов (на примере Курило-Камчатского региона и Сихотэ-Алиня)" рассмотрел особенности состава и геохимической эволюции подземных вод, формирующихся в пределах вулканогенов на примере вод областей современного вулканизма (Курило-Камчатский регион) и более древнего (Сихотэ-Алинь). Автором установлено, что, несмотря на общий (метеогенный) источник исходной воды, ее геохимическая эволюция в вулканогенах, зависит во многом от внешних источников поступления вещества, времени взаимодействия вода-порода и его соотношения.
На примере Рогожниковского продуктивного нефтяного резервуара в Западной Сибири А.В. Ки-рюхин, С.В. Шадрина, М.Ю. Пузанков в своем докладе анализировали роль гидротермальных процессов в формировании пористых и проницаемых резервуаров в вулканогенных породах, их ограничения низкопроницаемыми границами, и аккумуляции флюидов. На основе результатов моделирования авторами обоснована возможность формирования продуктивных резервуаров в ре-
зультате гидротермальной циркуляции, кратковременное снижение давления на ранней стадии (что благоприятно для притока в резервуары флюидов) и самозапечатывание низкопроницаемыми границами на поздней стадии гидротермальной циркуляции (что благоприятно для длительного сохранения флюидов в резервуарах).
Среди секционных тематик достаточно широко в рамках конференции было представлено направление "Моделирование процессов взаимодействия в системе вода-порода". Эта проблематика в современной гидрогеохимии развивается очень динамично, особенно ввиду появления широкого спектра программных продуктов, позволяющих решать разнообразные задачи при исследовании процессов взаимодействия вод с горными породами. Так в докладе Е.П. Бессоновой, К.В. Чудненко, В. К. Черепанова представлены результаты физико-химического моделирования флюидно-магма-тических систем с помощью разработанного на основе ПК Селектор, нового динамического подхода. Кроме традиционных характеристик систем, используемых при построении физико-химических моделей, авторами были учтены строение разреза, динамика изменения температуры и давления, переменный состав исходного магматоген-ного флюида. Показано, что смена фазового состава флюида, являющаяся последствием изменения ТР-условий в разрезе вулкано-гидротермальной системы, определяет зоны локализации отложения компонентов (в том числе и рудных) и состав флюидов, выходящих на поверхность в виде термальных источников и фумарол.
В докладе вьетнамского ученого Фи Хонг Тхинь и Л.А. Строковой представлены результаты исследований прогрессирующих оседаний земной поверхности в городе Ханой (Вьетнам), вызванных консолидацией сжимаемых водоносных слоев в результате все увеличивающегося извлечения подземных вод. Вычисленные с использованием возможностей моделирования величины осадок удовлетворительно коррелируют с данными натурных наблюдений. Авторы указывают на серьезность исследуемой проблемы и необходимость продолжения исследований в этой области на территории г. Ханоя.
Среди докладов, посвященных экспериментальному изучению процессов взаимодействия в системе вода-порода, выделялась работа О.Л. Гась-ковой, С.П. Новиковой. В своем исследовании авторы проводили модельные эксперименты по взаимодействию сульфидных руд месторождения Кы-зыл-Таштыг с водой и растворами фульвокислот (ФК) разной концентрации. В результате было установлено, что влияние природных органических кислот зависит от присущей рудно-пород-ному материалу способности нейтрализовать кислотность растворов выщелачивания. В случае достаточных количеств карбонатов, существен-
ГЕОХИМИЯ № 10 2013
7*
952
ГУСЕВА, РЫЖЕНКО
ное повышение рН растворов без ФК обеспечивает удаление Fe и Cu в твердую фазу, а образование фульватных комплексов металлов препятствует этому, увеличивая миграционную способность металлов. В дальнейшем, при истощении нейтрализующего потенциала пород, все растворы остаются кислыми на протяжении более 100 суток выщелачивания. В этом случае ФК, наоборот, тормозят реакции окисления поверхности сульфидных минералов и снижают вынос тяжелых металлов в раствор, что не является ординарным фактом.
Необходимо отметить доклад В.В. Кулакова, Л.М. Кондратьевой "Биогеохимические процессы при подготовке питьевых подземных
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.