​Томские ученые совместно с коллегами из Китая выяснили, как взаимодействие воды с горными породами и его продолжительность влияют на состав термальных вод и их геохимический облик. Выдвинутые учеными предположения позволят лучше понять, как вода взаимодействует с породами и как формируются подземные воды, в частности термальные, а также помогут найти новые минеральные источники. Результаты исследования, которое поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Applied Geochemistry.

Информацию об углекислых и азотных термальных водах исследователи собрали во время экспедиции в провинции Цзянси (Китай), на территории которой находится около ста родников термальных вод. Быстроизменяющиеся параметры водной среды изучали на месте, а химический, газовый и изотопный состав – в лабораторных условиях. Ранее ученые исследовали схожие родники в Забайкалье. После экспедиции в Цзянси они сопоставили данные.

Азотные и углекислые термальные воды обогащены азотом и углекислым газом соответственно, и их минерализация, кислотность и набор компонентов разнятся. Изучение проб показало, что азотные термальные воды в провинции Цзянси имеют не много минеральных веществ, но при этом они слабощелочные или щелочные. Такая закономерность нехарактерна для большинства типов природных вод: чем больше щелочи в природной воде, тем больше в ней содержится минеральных веществ. До экспедиции томских ученых это явление объяснить не удавалось.

«Мы считаем, что причина явления кроется во взаимодействии термальных вод с горной породой. Вопрос механизмов и процессов формирования термальных вод мы рассматриваем с точки зрения принципиально новой концепции геологической эволюции системы «вода – порода – газ». В рамках данной концепции формирование состава термальных вод связано с определенным этапом геологической эволюции системы, находящейся в равновесно-неравновесном состоянии», – рассказала один из авторов исследования, аспирант Томского политехнического университета и сотрудник Томского филиала Института нефтегазовой геологии и геофизики имени А.А. Трофимука СО РАН Елена Зиппа​.

Концепция, созданная советским и российским гидрогеологом, доктором геолого-минералогических наук, профессором Степаном Шварцевым, предполагает, что вода, взаимодействуя с горными породами, непрерывно растворяет одни минералы и создает другие. Со временем набор минералов, которые вода разрушает и воссоздает, меняется. В итоге появляются устойчивые геологические структуры. Именно такая схема взаимодействия воды и пород, как считают сторонники концепции, объясняет то, как возникли геологические условия для появления жизни.

Щелочность азотных термальных вод ученые объясняют взаимодействием воды с алюмосиликатами — минералами, содержащими алюминий, кремний и кислород.

«Значения pH непрерывно растут из-за отсутствия нейтрализующих кислот в азотных термах. Щелочная обстановка и высокие температуры ускоряют процессы вторичного минералообразования, следовательно, элементы не накапливаются в растворе, а тут же связываются новыми минералами. Таким образом, соленость азотных терм не растет», – поясняет Елена Зиппа.

Углекислые воды образуются иначе: содержащаяся в воде кислота делает среду более кислой, что не способствует появлению новых минералов, поэтому углекислые воды лучше накапливают минеральные вещества.

Исследование поможет ученым продвинуться в понимании процессов рудообразования, связанных с термальными водами. Информацию о газовом и химическом составе термальных вод, собранную во время экспедиции, в дальнейшем можно использовать для разведки минеральных источников и создания курортов в России и за рубежом.

Работа проводилась совместно с учеными из Томского политехнического университета, Томского филиала Института нефтегазовой геологии и геофизики имени А.А. Трофимука СО РАН, Восточно-Китайского технологического университета и Института природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН.

Источники

Гидрогеохимики выяснили, почему щелочные термальные воды накапливают аномально мало минералов
Margust (gazeta-margust.ru), 28/09/2018
Гидрогеохимики выяснили, почему щелочные термальные воды накапливают аномально мало минералов
Новости@Rambler.ru, 28/09/2018
Гидрогеохимики выяснили, почему щелочные термальные воды накапливают аномально мало минералов
Газета.Ru, 28/09/2018
Ученые из России раскрыли тайны уникальной щелочной минералки из Китая - Новости, 28.09.2018
IToday.ru, 28/09/2018
Ученые из России раскрыли тайны уникальной щелочной минералки из Китая - Новости, 28.09.2018
Hornews.ru, 28/09/2018
Российские ученые раскрыли тайны уникальной щелочной минералки из Китая - новости на сегодня 28.09.2018
News2world.net, 28/09/2018
Ученые из России раскрыли тайны уникальной щелочной минералки из Китая
Русское телеграфное агентство (riata.ru), 28/09/2018
Ученые из России раскрыли тайны уникальной щелочной минералки из Китая - новости на сегодня 28.09.2018
News2world.net, 28/09/2018
Ученые из России раскрыли тайны уникальной щелочной минералки из Китая
РИА Новости, 28/09/2018
Ученые из России раскрыли тайны уникальной щелочной минералки из Китая
Пульс Планеты 24/7 (puls-planety247.ru), 28/09/2018
Найдена причина аномально малого количества минералов в щелочных термальных водах
Новости@Rambler.ru, 28/09/2018
Найдена причина аномально малого количества минералов в щелочных термальных водах
Индикатор (indicator.ru), 28/09/2018
Гидрогеохимики выяснили, почему щелочные термальные воды накапливают аномально мало минералов
Новости сибирской науки (sib-science.info), 29/09/2018

Похожие новости

  • 08/08/2018

    Томские ученые изучают пресные и соленые воды Сибири

    ​Насыщенным выдался экспедиционный сезон для ученых из Томского филиала Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, они побывали в экспедициях в Томской и Тюменской областях, в Кузбассе, в республиках Алтай и Саха (Якутия).
    259
  • 15/09/2016

    Профессор Степан Шварцев стал Почетным выпускником ТПУ

    ​Диплом и медаль Почетного выпускника ТПУ в день 80-летнего юбилея выдающегося томского ученого Степана Шварцева ему вручил первый проректор ТПУ Алексей Мазуров.  Высокое звание Почетного выпускника присуждается за особые заслуги перед вузом, городом или страной.
    1413
  • 14/08/2018

    Томские ученые предложили определять уровень метана в шахтах по анализу воды

    ​Ученые из Томского филиала Института нефтегазовой геологии и геофизики побывали в экспедициях Сибири и Якутии, где взяли пробы вод. Исследования томичей состава вода на железо, соль и другие вещества может быть полезно для экологии и нефтяной отрасли.
    269
  • 31/12/2017

    Топ-10 исследований российских ученых 2017 года по версии РНФ

    Около 35 тысяч российских ученых проводили и проводят фундаментальные исследования при поддержке Российского научного фонда (РНФ). Ежемесячно в российских и зарубежных СМИ выходят десятки новостей об их достижениях.
    1969
  • 23/08/2017

    Инновационный проект Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН стал призером бизнес-ускорителя «А:Старт»

    ​Проект ИНГГ СО РАН «Разработка инновационных технологий освоения техногенных месторождений», направленный на инжиниринг в сфере рационального природопользования, стал призером бизнес-ускорителя «А:Старт» на базе Технопарка Академгородка, участниками проекта выступили сотрудники лабораторий «Геоэлектрохимии» и «Экономики недропользования и прогноза развития нефтегазового комплекса» к.
    811
  • 22/02/2018

    О чем расскажет спектрометр?

    Маленькая пробирка с водой, тонкий срез горной породы… Сложно поверить, как много информации содержится в них! Выполнив один лишь анализ с помощью волнового рентгенофлуоресцентного спектрометра ARL PERFORM’X 4200, можно определить содержание 90 элементов таблицы Менделеева в различных твердых и жидких образцах – водах, нефтепродуктах, катализаторах, геологических объектах! Полученные результаты применяются при поиске новых месторождений нефти и газа, для разработки новых месторождений углеводородов и ценных ископаемых, а также при производстве металлов, для экологического мониторинга.
    400
  • 07/08/2018

    Магистранты ТПУ примут участие в работе над уникальными проектами

    ​Магистрантам Томского политехнического университета предлагают стать участниками уникальных исследовательских проектов в составе научных групп под руководством ведущих ученых вуза. Одной из таких научно-исследовательских групп является коллектив научно-образовательного центра Н.
    309
  • 02/08/2018

    Томские ученые оценят влияние изменений климата на экосистемы

    ​Лето - пора экспедиций и полевых работ. Специалисты Томского научного центра СО РАН побывали в нескольких сибирских регионах, чтобы оценить влияние изменений климата на экосистемы, а также изучить состав вод различного происхождения.
    266
  • 06/02/2017

    Актуальные направления науки и техники ученых ТНЦ СО РАН

    ​Комплексные исследования ученых ТНЦ СО РАН представляют интерес как с фундаментальной, так и с практической точек зрения. Быть ученым, служить науке - это не только образ мысли, но и призвание, смысл жизни.
    1829
  • 21/06/2018

    Как проекты РФФИ трансформируют реальность

    Словосочетание «фундаментальная наука» вызывает мысли о чем-то очень туманном и абстрактном? Томские ученые уже давно опровергли эти стереотипы в сотрудничестве с Российским фондом фундаментальных исследований.
    646