Павлов С.Х., Чудненко К.В. ГЕОХИМИЯ АЗОТА И УГЛЕРОДА В ПРОЦЕССЕ ЭВОЛЮЦИОННОГО РАЗВИТИЯ СИСТЕМЫ «ВОДА-ПОРОДА» - презентация

1 Павлов С.Х., Чудненко К.В. ГЕОХИМИЯ АЗОТА И УГЛЕРОДА В ПРОЦЕССЕ ЭВОЛЮЦИОННОГО РАЗВИТИЯ СИСТЕМЫ «ВОДА-ПОРОДА»

2 pH, Eh и минерализация в системе «вода – аргиллит (без анионогенных) » при T = 50 о C и Р = 90 бар 1 – рН; 2 – Eh; 3 – минерализация (мг/кг Н2О)

3 Катионы в системе «вода – аргиллит (без анионогенных) » при T = 50 о C и Р = 90 бар 1 – рН; 2 – Eh; 3 – минерализация (мг/кг Н2О) ; содержания компонентов в воде (мг/кг Н 2 О): 4 –Na +, 5 – MnOH +.

4 Анионы и SiO 2 o в системе «вода – аргиллит (без анионогенных) » при T = 50 о C и Р = 90 бар 1 – рН; 2 – Eh; 3 – минерализация (мг/кг Н2О) ; содержания компонентов в воде (мг/кг Н 2 О): 4 –HSiO 3 -, 5 – SiO 2 o, 6 – OH -.

5 Состав растворов в системе «вода – аргиллит (без анионогенных) » при T = 50 о C и Р = 90 бар 1 – рН; 2 – Eh; 3 – минерализация (мг/кг Н2О) ; содержания компонентов в воде (мг/кг Н 2 О): 4 – Na+, 5 – MnOH +, 6 – HSiO 3 -, 7 – SiO 2 o, 8 – OH -, 9 – NaHSiO 3 o, 10 – MnO o.

6 рН растворов аргиллита, песчаника и кремнистых пород (без анионогенных) при T = 50 о C и Р = 90 бар 1 – песчаник, 2 – аргиллит, 3 – кремнистые отложения.

7 Минерализация растворов аргиллита, песчаника и кремнистых пород (без анионогенных) при T = 50 о C и Р = 90 бар 1 – песчаник, 2 – аргиллит, 3 – кремнистые отложения.

8 Минералы в системе «вода –аргиллит (С-графит) » при T = 50 о C и Р = 90 бар Твердая фаза (массовые %): 1 – гиббсит, 2 – рутил, 3 – магнетит, 4 – каолинит, 5 – клинохлор, 6 – пирит, 7 – фторапатит, 8 – аннит, 9 – кварц, 10 – сфен, 11 – ломонтит, 12 – мусковит, 13 – анкерит, 14 – графит, 15 – анальцим.

9 pH, Eh и минерализация в системе «вода – аргиллит (С-графит) » при T = 50 о C и Р = 90 бар 1 – рН; 2 – Eh; 3 – минерализация (мг/кг Н 2 О); твердая фаза (массовые %): 4 – гиббсит, 5 – рутил, 6 – магнетит, 7 – каолинит, 8 – клинохлор, 9 – пирит, 10 – фторапатит, 11 – аннит, 12 – кварц, 13 – сфен, 14 – ломонтит, 15 – мусковит, 16 – анкерит, 17 – графит, 18 – анальцим.

10 Катионы в системе «вода –аргиллит (С-графит) » при T = 50 о C и Р = 90 бар 1 – рН; 2 – Eh; 3 – минерализация (мг/кг Н 2 О); содержания компонентов в воде (мг/кг Н 2 О): 4 – Na +, 5 – K +, 6 – Ca 2+, 7 – NH 4 + ; твердая фаза (массовые %): 8 – гиббсит, 9 – рутил, 10 – магнетит, 11 – каолинит, 12 – клинохлор, 13 – пирит, 14 – фторапатит, 15 – аннит, 16 – кварц, 17 – сфен, 18 – ломонтит, 19 – мусковит, 20 – анкерит, 21 – графит, 22 – анальцим.

11 HCO 3 –, CO 3 2 –, HS – в системе «вода –аргиллит (С-графит) » при T = 50 о C и Р = 90 бар 1 – рН; 2 – Eh; 3 – минерализация (мг/кг Н 2 О); содержания компонентов в воде (мг/кг Н 2 О): 4 – HCO 3 -, 5 – CO 3 2-, 6 – HS -, твердая фаза (массовые %): 7 – гиббсит, 8 – рутил, 9 – магнетит, 10 – каолинит, 11 – клинохлор, 12 – пирит, 13 – фторапатит, 14 – аннит, 15 – кварц, 16 – сфен, 17 – ломонтит, 18 – мусковит, 19 – анкерит, 20 – графит, 21 – анальцим.

12 HCO 3 –, CO 3 2 –, HS –, HSiO 3 -, SiO 2 o в системе «вода –аргиллит (С-графит) » при T = 50 о C и Р = 90 бар 1 – рН; 2 – Eh; 3 – минерализация (мг/кг Н 2 О); содержания компонентов в воде (мг/кг Н 2 О): 4 – HCO 3 -, 5 – CO 3 2-, 6 – HS -, 7 – HSiO 3 -, 8 – SiO 2 o ; твердая фаза (массовые %): 9 – гиббсит, 10 – рутил, 11 – магнетит, 12 – каолинит, 13 – клинохлор, 14 – пирит, 15 – фторапатит, 16 – аннит, 17 – кварц, 18 – сфен, 19 – ломонтит, 20 – мусковит, 21 – анкерит, 22 – графит, 23 – анальцим.

13 HCO 3 –, CO 3 2 –, HS –, HSiO 3 -, SiO 2 o, Cl –, F –, в системе «вода –аргиллит (С-графит) » при T = 50 о C и Р = 90 бар 1 – рН; 2 – Eh; 3 – минерализация (мг/кг Н 2 О); содержания компонентов в воде (мг/кг Н 2 О): 4 – HCO 3 –, 5 – CO 3 2–, 6 – HS –, 7 – HSiO 3 -, 8 – SiO 2 o, 9 – Cl –, 10 – F – ; твердая фаза (массовые %): 11 – гиббсит, 12 – рутил, 13 – магнетит, 14 – каолинит, 15 – клинохлор, 16 – пирит, 17 – фторапатит, 18 – аннит, 19 – кварц, 20 – сфен, 21 – ломонтит, 22 – мусковит, 23 – анкерит, 24 – графит, 25 – анальцим.

14 CH 4 о, N 2 о и NH 4 + в системе «вода –аргиллит (С-графит) » при T = 50 о C и Р = 90 бар 1 – рН; 2 – Eh; 3 – минерализация (мг/кг Н 2 О); содержания компонентов в воде (мг/кг Н 2 О): 4 – CH 4 o, 5 – N 2 o, 6 – NH 4 + ; твердая фаза (массовые %): 7 – гиббсит, 8 – рутил, 9 – магнетит, 10 – каолинит, 11 – клинохлор, 12 – пирит, 13 – фторапатит, 14 – аннит, 15 – кварц, 16 – сфен, 17 – ломонтит, 18 – мусковит, 19 – анкерит, 20 – графит, 21 – анальцим.

15 Минералы в системе «вода –аргиллит (С-аморфный) » при T = 50 о C и Р = 90 бар Твердая фаза (массовые %): 1 – гиббсит, 2 – рутил, 3 – магнетит, 4 – каолинит, 5 – клинохлор, 6 – пирит, 7 – фторапатит, 8 – аннит, 9 – сфен, 10 – кварц, 11 – ломонтит, 12 – мусковит, 13 – анкерит, 14 – анальцим, 15 – кальцит.

16 pH, Eh и минерализация в системе «вода –аргиллит (С-аморфный) » при T = 50 о C и Р = 90 бар 1 – рН; 2 – Eh; 3 – минерализация (мг/кг Н 2 О); твердая фаза (массовые %): 4 – гиббсит, 5 – рутил, 6 – магнетит, 7 – каолинит, 8 – клинохлор, 9 – пирит, 10 – фторапатит, 11 – аннит, 12 – сфен, 13 – кварц, 14 – ломонтит, 15 – мусковит, 16 – анкерит, 17 – анальцим, 18 – кальцит.

17 CH 4 о, CH 4, N 2 о, N 2 и NH 4 + в системе «вода –аргиллит (С-аморфный) » при T = 50 о C и Р = 90 бар 1 – рН; 2 – Eh; 3 – минерализация (мг/кг Н2О); содержания компонентов в воде (мг/кг Н2О): 4 – CH 4 o, 5 – CH 4 o, 6 – N 2 o, 7 – N 2, 8 – NH 4 + ; твердая фаза (массовые %): 9 – гиббсит, 10 – рутил, 11 – магнетит, 12 – каолинит, 13 – клинохлор, 14 – пирит, 15 – фторапатит, 16 – аннит, 17 – сфен, 18 – кварц, 19 – ломонтит, 20 – мусковит, 21 – анкерит, 22 – анальцим, 23 – кальцит.

18 Основные характеристики модельных растворов и природной метановой воды Жемчуга

19 Изменение рН, минерализации, HCO 3 - и CO 3 2- при подъеме воды на поверхность

20 Изменение NH 4 +, HSiO 3 -, SiO 2 o и CH 4 o при подъеме воды

21 ЗАКЛЮЧЕНИЕ Взаимодействие воды с алюмосиликатными породами, выполняющими Тункинскую впадину и содержащими летучие, в которых углерод представлен реакционно-активной формой, формирует модельные растворы, отвечающие составу природных азотно-метановых гидрокарбонатных натриевых вод. Существенное различие модельных растворов и результатов анализа проб природных терм обусловлено различием температуры и давления в условиях «in situ» и «in vitro» и открытостью последних к атмосфере. Модельные растворы более близко отражают состав термальных вод в водоносном горизонте, чем результаты их химических анализов. Образование метана, может происходить не только в результате биохимических, термических и термокаталитических превращений органического вещества. Метан также образуется в породах, содержащих органическое вещество в процессе его гидролитического диспропорционирования. Соотношение между азотом и метаном в растворе, зависит от формы углерода, содержащегося в осадочных образованиях и от степени взаимодействия воды с породой.

22 Спасибо за внимание