Газы, растворенные в подземных водах.

Растворенные газы находятся во всех подземных водах. Наиболее распространены такие газы, как азот N₂, диоксид углерода CO₂, метан CH₄. Кроме этих основных газов в подземных водах растворены такие газы, как кислород O₂, сероводород H₂S, аргон Аr, гелий He, этан С₂Н₆, пропан C₃H₈, бутан C₄H₁₀. Этан, пропан, бутан, т.е. уг­леводородные газы, обычно связаны с нефтегазоносными отложениями. Газы находятся в водах в виде молекулярных растворов. Такие газы, как диоксид углерода СО₂ и сероводо­род H₂S, образуют с ионно-солевыми компонентами равновесные системы.Объем газа (измеренный в нормальных условиях - при давлении 760мм рт. ст. и температуре 20°С), растворенного в единицах объема воды, называют газонасыщенно­стью воды. Она представляет собой сумму объемов всех растворенных газов и выражает­ся в см³/л, см³/см³ или м³/м³. Давлением насыщения (упругостью) растворенного газа называется то давление, при котором весь газ находится в растворенном состоянии. Упругость растворенного газа - равна объему растворенного газа, деленному на коэффициент его растворимости. Эта за­висимость, отвечающая закону Генри, имеет применение лишь при упругости менее 5 МПа, так как растворимость газов с ростом давления увеличивается не прямо пропорцио­нально. Коэффициент растворимости газа зависит от минерализации воды: снижается по мере увеличения минерализации. При росте темпе­ратур примерно до 100° С растворимость газов уменьшается, при более высоких темпера­турах увеличивается. Коэффициент упругости растворенных газов выражается отношением давления насыщения к пластовому давлению. По величине этого коэффициента и изменению его по площади водоносного горизонта можно прогнозировать поиски газовых залежей в кон­кретных районах.

50.Типы гидрогеологических систем. Под гидродинамической системой понимают систему литосферных вод вместе с вмещающими их пластовыми и трещинными зонами, которые характеризуются общими (сходными) условиями возникновения движения вод. Следовательно, здесь основной принцип выделения типа гидродинамической системы—механизм создания напора водоносной толщи. Среди гидродинамических систем выделяют системы грунтовых (безнапорных) и напорных вод. Гидродинамические системы грунтовых вод тесно связаны с физико-географическими и геоморфологическими условиями в пределах верхней части земной коры. Разные уровни грунтовых вод, обусловленные климатическими факторами (количеством выпадающих осадков) и рельефа местности, приводит к образованию грунтовых потоков. Гидродинамические системы напорных вод (водоносные системы) подразделяются на инфильтрационные и эксфильтрационные. Природной инфильтрационной системой напор создается в результате инфильтрации атмосферных и поверхностных вод в коллекторе и действия образуемые этими водами нагрузки (гидростатической). Поэтому водонапорные системы этого типа могут быть названы гидростатическими. В нефтегазоносных пластах, входящих в этот тип водонапорных систем, пластовые давления соответствуют гидростатическим. Движения вод осуществляется от области питания в зоне разгрузки, расположенной гипсометрически ниже.Инфильтрационныеводонапорные системы являются открытыми системами. Основная форма энергии-потенциальная энергия жидкости в поле силы тяжести. Для инфильтрационных водонапорных систем пластовое давление Р, определяется по формуле: Р=Н*r*g, где Н – пьезометрический напор, g – ускорение свободного падения, r- плотность жидкости. Природные системы характеризуются созданием напора в водоносных (нефтегазоводоносных) пластах (горизонтах, комплексах) вследствие перетока жидкости из одних пластов в другие без пополнения жидкостью извне. К эксфильтрационным относятся элизионная геостатическая, элизионная геодинамическая и термогидрационная водонапорные системы. В элизионной геостатической водонапорной системе напор создается при выжимании вод из одних частей в другие. Элизионные геостатические водонапорные системы приурочены к прогибающимся участкам земной коры, выполненным достаточно мощным комплексом осадочных образований. Они представляют собой закрытые или полураскрытые системы. Сообщение с земной поверхностью отсутствует или только в зонах разгрузки. В элизионных геодинамических водонапорных системах, встречающихся преимущественно в областях интенсивной складчатости, напор вод создается в результате геодинамического давления.

22.Геодинамическая цикличность эволюции литосферы (Л). Литосфера – земная кора и верхняя мантия. Подошва литосферы – линия Солидуса. Литосферные плиты характеризуются характерным признаком – жесткая оболочка. Ползучесть менее заметна. Литосфера неоднородна (упругая, неупругая). Рассматривается в качестве единой оболочки. Л находится под воздействием суммы сил, находится в динамично-напряженном состоянии (5% - состояние растяжения,95% - состояние напряжения).Под действием динамического напряжения разбивается на разномасштабные элементы (крупные – Л плиты), Вертикальные размеры меньше горизонтальных. Плиты: 1. Тихоокеанская 2. Евразийская 3.Североамериканская, 4. Южноамериканская, 5. Африканская, 6. Австралийская, 7.Наско, 8.Антарктическая, 9.Кокос, 10.Мезоплиты, 11. Макроплиты. Выделяют 2 этапа в развитии: 1 Этап континентообразования; Образование континентальной коры идет за счет геосинклинальных процессов. Каждый эатп развития Земли приводит к образованию новой континентальной и океанической коры. Континентальная увеличивается, океаническая уменьшается. 2.Этап океанообразования. А. Этап океаногенеза. Океаногенез – характеризуется дроблением и деструкцией ранее существовавщей континентальной земной коры врезультаьте процессов рифтогенеза и формирование новой коры океанического типа за счет процессов спрединга. Предокеаническая стадия начинается в условиях континента. При пдъеме мантийных масс происходит растрескивание литосферы, возникают разломы по происходит проникновение основных магм в земную кору и на поверхность. Это фаза начальной деструкции. Фаза континентального рифта. Происходит образование тектонических структур растяжения с образованием рифтов. Для этой фазы характерно накопление континентальный обломочных отложений. Процессы предокеанической стадии предворяют раскрытие океана. Собственно океаническая стадия. Знаменуется раскрытием океана. Вначале это узкие межконтинентальные моря типа Красного моря [ это фаза морского рифта]. Активицация процессов спрединга приводит к дальнейшему раздвижению морского дна, увеличению площади моря и перерождение его в океан – эта фаза спрединга. По мере раскрытия и старения новых океанов, в пределах существующего океана начинают проявлятся процессы субдукции и обдукции. Происходит образование аккреция осадков. Результатом является формирование континентальной коры за счет переработки осадочно-вулканических масс в зонах столкновения плит, их регионального метаморфизма и магматизма. В период полной субдукции происходит закрытие океана и возникновение на его месте складчатых горных поясов суши. Земная кора этого региона начинает приобретать континентальный облик и начинается, новый этап- континентогенез [орогенная фаза]. Здесь происходит нивелировка рельефа, уменьшения тектонической активности приводит к переходу к платформенной стадии: фаза кратонизации, авлокогенная фаза. Авлакогенная фаза- развитие континентов. Характеризуется растяжениями и начальными этапами формирования континентальных рифтов с растрескиванием фундамента платформ, проседание линейных блоков литосферы и заложением узких грабенообразных прогибов –авлакогенов. При их прогибании возникают депрессии, это крупные внутриплатформенные впадины – синеклизы. Дальнейшее прогибание приводит к слиянию синеклиз –плитная фаза развития. Выделенные этапы, стадии и фазы развития литосферы могут, но не обязательно в четкой последовательности. Это зависит от структуры и интенсивности возникших в мантии конвективных течений и от расположения по отношению к ним конкретных континентов.