Яндекс.Метрика

О.Е. Лепокурова, Е.В. Домрочева

Issue: 10 , Volume: 335 , Уear of publication: 2024
Serial edition: Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов
Pages: 71-86

Abstract

Актуальность. В Кузбассе впервые в России реализуется проект по добыче метана из угольных пластов. Пластовой воде, добываемой совместно с метаном из угольных пластов, отводится важная роль, т. к. она долгое время контактировала с угленосными породами, поэтому содержит богатую геохимическую информацию. За период с 2002 по 2022 гг. накопились новые изотопные данные как по водам угольных отложений региона, так и по вышезалегающим водам, включая поверхностные. Цель. На основе накопленного материала по изотопному составу (δD, δ18О, δ13С, 34S, 3H, 14С) природных вод угленосных площадей создать эволюционную схему формирования вод в рамках развиваемой гипотезы по взаимодействию вода-порода-уголь-метан. Объекты. Речные, подземные воды зоны активного водообмена, верхней и нижней части зоны замедленного водообмена (добываемые совместно с метаном из угольных пластов). Методы. Исследования изотопного состава вод проводились в нескольких лабораториях: Центр коллективного пользования многоэлементных и изотопных исследований СО РАН, Томский филиал Федерального Государственного унитарного предприятия "СНИИГГИМС", в радиоуглеродной лаборатории на базе Центра коллективного пользования "Геохронология кайнозоя" и в Тихоокеанском океанологическом институте ДВО РАН. Результаты и выводы. Приведены данные по δD, δ18О, δ13С и δ34S для поверхностных и подземных вод Кузбасса на площадях добычи угольного метана. Показано, что все рассматриваемые воды по изотопному составу (δD и δ18О) являются инфильтрационными. Для вод нижней части замедленного водообмена, добываемых совместно с метаном из угольных пластов, характерен положительный кислородный сдвиг и очень легкий водород. Составлена схема эволюции изотопного состава водорастворенного углерода в регионе согласно полученным данным. Отмечается, что атмосферный источник СО2 характерен только для речных вод, а в подземных водах присутствует только биогенная углекислота. Широкий диапазон значений δ18СDIC последних объясняется разной степенью участия легкой почвенной углекислоты и тяжелой биохимической, образуемых в угольном пласте, в процессе метаноообразования. Самые тяжелые значения характерны для вод, добываемых совместно с метаном из угольных пластов, что связано с длительным взаимодействием с углем и метаном. Определено время такого взаимодействия радиоуглеродным методом: 17-30 тыс. лет. В районах добычи метана из угольных пластов отмечается утяжеление значений δ13СDIC для всех природных вод, что требует дальнейшего изучения.
индекс в базе ИАЦ: 007988