Ученые завершили многолетние комплексные исследования термальных вод.

Об участии в проекте, собравшем специалистов из нескольких регионов России и Китая, рассказала Елена Владимировна Зиппа – научный сотрудник лаборатории гидрогеохимии и геоэкологии Томского филиала ИНГГ СО РАН​.



Отбор проб (доктор Ли Джаэли, Зиппа Е.В.)


Почему это исследование актуально?

В мировой практике термальные воды активно используются в качестве экологически чистого и практически возобновляемого источника энергии. В частности, в США, Исландии, Италии, Германии, Мексике, Турции, Франции и Нидерландах до 50% теплообеспечения осуществляется за счет термальных вод. Благодаря своему химическому составу, термы обладают бальнеологическими свойствами и используются в лечебно-профилактических целях.

Кроме того, термальные воды играют значительную роль в минерало- и рудообразовании, процессах метаморфизма горных пород и при обосновании термодинамических условий недр.

Как правило, термальные воды находятся в районах тектонической активизации и подвержены влиянию современных тектонических факторов. Таким образом, результаты исследования состава терм могут быть использованы для прогнозирования сейсмических событий.

– При эксплуатации месторождений термальных вод часто наблюдаются осложнения в технологическом процессе. Эти осложнения обусловлены солеотложением и коррозией оборудования, спрогнозировать которые невозможно без глубокого изучения состава терм и особенностей их взаимодействия с минералами горных пород, – говорит Елена Зиппа.



Отбор проб (Зиппа Е.В.)


Почему для исследования была выбрана именно провинция Цзянси?

На территории провинции широко распространены термальные воды разного состава. Их исследованию посвящено достаточное количество работ, однако российские и китайские ученые провели ряд совместных экспедиций, направленных на комплексное изучение вод.

В ходе полевых работ, которые прошли в 2015-м и 2017-м годах, ученые отобрали пробы из 18 термальных родников для изучения общего химического, изотопного состава и различных форм серы. На основании проведенного исследования специалисты выявили процессы и механизмы формирования состава терм.

В этой работе приняла активное участие и Елена Зиппа. Она выполнила сбор, обработку, анализ и интерпретацию гидрогеохимических данных, провела термодинамические расчеты, расчеты глубинных температур и глубин циркуляции вод. Помимо сотрудников лаборатории ТФ ИНГГ СО РАН, в исследованиях термальных вод провинции Цзянси принимали участие специалисты из лаборатории гидрогеохимии НИ ТПУ (Томск), лаборатории ИПРЭК СО РАН (Чита), лаборатории стабильных изотопов ДВГИ ДВО РАН (Владивосток) и Центра химического анализа и физических испытаний Восточного китайского технологического университета (Наньчан, КНР).

Результаты комплексного исследования вещественного состава, обоснование процессов и механизмов формирования термальных вод провинции Цзянси могут быть применены для разработки рациональной схемы их использования. Отработанные методики и сделанные учеными выводы можно применить и в российской практике.



Отбор проб термальных вод. На фото слева направо: профессор Гао Бэй (Восточный китайский технологический университет, г. Наньчан, Китай), Зиппа Е.В. (ТФ ИНГГ СО РАН, г. Томск), д.г.-м.н. профессор Шварцев С.Л.


Что удалось установить ученым?

В ходе исследований ученые проанализировали различные геохимические свойства термальных вод Цзянси. Впервые для них обосновано поведение соединений серы в разных геохимических обстановках, проведена оценка их равновесия с основными минералами водовмещающих пород и установлено, что термальные воды находятся на разных этапах эволюционного развития системы вода-порода согласно концепции, сформулированой профессором С.Л. Шварцевым. Суть концепции заключается в том, что вода непрерывно растворяет первичные минералы и формирует вторичные минеральные фазы, что приводит к изменению химического состава вод и геохимической среды.

Кроме этого, для исследуемых вод выявлены отличия в интенсивности растворения и площадях активных поверхностей минералов (поверхности контакта терм с минералами) на различных стадиях развития системы вода-порода, описаны процессы и механизмы формирования терм разного состава и разработана концептуальная модель их формирования.

Ученые выяснили, что формирование терм в провинции Цзянси начинается с атмосферных осадков, которые по тектоническим разломам проникают в недра до глубины 3-6 км и нагреваются до 108-166 ⁰C, принося с собой определенный набор химических элементов (в частности, сульфидов) и газовой фазы (азот, углекислый газ), при этом они непрерывно взаимодействуют с горными породами.

 

Справка

Исследования выполнены при финансовой поддержке грантов РФФИ 15-55-53122 ГФЕН_а, РФФИ 18-55-80015 БРИКС_т, ГЗ «Наука» Проект FSWW-0022-2020 и РНФ 17-17-01158.

В июне 2020 года по результатам исследования Е.В. Зиппа защитила кандидатскую диссертацию (научный руководитель – д.г.-м.н., зав. каф. – рук. отделения геологии ИШПР НИ ТПУ Н.В. Гусева).


Текст под редакцией Павла Красина
Фото предоставлены Е.В. Зиппой

Источники

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука Сибирского отделения Российской академии наук
ФСМНО (sciencemon.ru), 08/07/2020
Ученые завершили многолетние комплексные исследования термальных вод в Китае
Наука в Сибири (sbras.info), 08/07/2020
Российские и китайские специалисты изучили геохимию термальных вод провинции Цзянси (КНР)
Новости сибирской науки (sib-science.info), 08/07/2020
Российские и китайские специалисты изучили геохимию термальных вод провинции Цзянси (КНР)
Сибирское отделение Российской академии наук (sbras.ru), 08/07/2020
Наша почта. Российские и китайские специалисты изучили геохимию термальных вод провинции Цзянси (КНР)
Природа Сибири (prirodasibiri.ru), 09/07/2020
Российские и китайские ученые изучили геохимию термальных вод провинции Цзянси
БезФормата Новосибирск (novosibirsk.bezformata.com), 12/07/2020
Российские и китайские ученые изучили геохимию термальных вод провинции Цзянси
РИА Сибирь (ria-sibir.ru), 11/07/2020
Российские и китайские специалисты изучили геохимию термальных вод провинции Цзянси (КНР)
Научная Россия (scientificrussia.ru), 08/07/2020

Похожие новости

  • 12/07/2019

    В ТПУ прошли конкурсы «Лучший студент» и «Лучший аспирант»

    ​В ТПУ прошли конкурсы "Лучший студент" и "Лучший аспирант". Званий лучших в этом году были удостоены 12 политехников, показавших выдающиеся результаты в разных сферах деятельности.
    735
  • 30/08/2017

    ИНГГ СО РАН принял участие в крупнейшей европейской конференции по наукам о Земле

    27 июня - 6 июля 2017 в Болгарии (Варна) прошла 17 Международная мультидисциплинарная научная конференция по наукам о земле (SGEM 2017). В соответствии с рейтингом ELSEVIER/SCOPUS SGEM занимает второе место в Европе среди конференций по наукам о Земле.
    1756
  • 11/11/2015

    Scopus Award - премия для тех, кто активно работает

    Цитирование и количество публикаций - важные показатели. Однако не стоит их абсолютизировать. О плюсах и минусах количественной оценки деятельности ученых и о том, как некорректная экспертиза может убить научный проект, рассказывает ведущий научный сотрудник Института геологии и минералогии им.
    3141
  • 11/03/2019

    Главные новости сибирской науки в феврале 2019 года

    В результате анализа данных информационного портала ГПНТБ СО РАН «Новости сибирской науки» за февраль 2019 г. выявлены самые рейтинговые сообщения по различным категориям. В разделе «Новости СО РАН» наибольшее количество просмотров у статей: 12 февраля – Кому достанется имущество СО РАН? 13 февраля – Заседание Президиума СО РАН 14 февраля 2019 года.
    2722
  • 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.
    1625
  • 29/09/2018

    Гидрогеохимики выяснили, почему щелочные термальные воды накапливают аномально мало минералов

    ​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.
    998
  • 16/09/2019

    Подписан договор о научно-исследовательском сотрудничестве между ИВМиМГ СО РАН и ИНГГ СО РАН

    ​13 сентября 2019 года на заседании Ученого совета Института врио директора М.А. Марченко и директор Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, д.т.н., профессор И.Н. Ельцов подписали договор о научно-исследовательском сотрудничестве.
    527
  • 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.
    912
  • 13/07/2020

    Интервью с директором ИНГГ СО РАН И.Н. Ельцовым

    ​​​​​​​​​Директор ИНГГ СО РАН И.Н. Ельцов: «Все необходимое для успеха у нас есть!» В большом интервью директор ИНГГ СО РАН д.т.н, профессор Игорь Николаевич Ельцов​ рассказал о ключевых событиях и проектах Института в первом полугодии 2020-го года.
    891
  • 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).
    1018