УДК 556:553.7
Рисунок 1 – Удаленность Больше- Банных источников от вулканов (в ранжированном ряду расстояний термальных источников от линии плейстоцен-голоценового
вулканического фронта на Юго- Восточной Камчатке)
В ближайших окрестностях Больше-Банных гидротерм вулканические постройки постнеогенового возраста не известны. Этот факт заставляет предполагать, что тепловое питание Больше-Банной гидротермальной системы осуществляется магматическими телами интрузивной или субвулканической фаций глубинности.
Косвенным подтверждением такой точки зрения является наличие в этом районе (закартированных при геологосъемочных работах и при разведке Больше-Банного геотермального месторождения) позднечетвертичных даек, а также признаков проявлений молодого ареального вулканизма на смежных территориях.
Рассмотрена роль пространственного соотношения разновозрастных водоносных комплексов, региональных и локальных водоупоров. Водное питание Больше-Банной системы в значительной мере предопределяется трещинной и трещинно-жильной проницаемостью. Параметры таких зон проницаемомости, зависят от строения отдельных тектонических блоков, а также от соотношения мозаично-блоковой тектоники Банной (Банно-Карымшинской) вулкано-тектонической депрессии с участвующими в еѐ строении интрузивными комплексами и слоями водоупоров.
Водное питание верхней части гидротермального резервуара в значительной мере определяется приуроченностью его к грабену широкой долины реки Банная. Это, существенно влияет на такие факторы врдного режима, как геологическое строение верхних уровней резервуара, и его гидрогеологические и гидрологические особенности.
Рисунок 2 – Схема водного питания приповерхностной части резервуара Больше-Банной гидротермальной системы метеорными и склоновыми поверхностными водами (синие стрелки). Красная окружность - Водоносный комплекс этих отложений вмещает безнапорные и напорно-безнапорные, пластово- поровые воды
Преобладание полифациальных рыхлых четвертичных отложений и широкое развитие зон перетока, приуроченных к субвертикальным проницаемым зонам тектонического происхождения, привело к мозаичному в плане характеру строения зоны разгрузки термальных источников – такие тсточники располагаются группами (преимущественно,, на пересечении проницаемых зон), а по другим зонам и через толщу рыхлых отложений резервуар питают холодные воды. Источники водного питания приповерхностных водных коллекторов – атмосферные осадки, склоновые поверхностные воды, грунтовых воды в долине реки, и в какой то мере паводковые воды, направления их стока определяются рельефом (рис. 2).
В этом же комплексе располагается зона разгрузки термальных вод на поверхность, приуроченная к двум полого наклоненным в сторону днища долины реки Банная
водоносным горизонтам с выходами на поверхность термальных источников (рис. 3).
Первый горизонт (верхняя кромка выхода на поверхность обозначена на рисунке линией I) расположен в верхних ярусах склонов долины и сложен продуктами пролювиально- делювиального сноса материала со склонов. Восходящие в южном борту долины потоки термальных вод смешиваются с более холодными грунтовыми водами и разгружаются в верхнем ярусе склона.
Второй горизонт (бровка его выходов обозначен ни рисунке линией II) расположен непосредственно в пойменной части долины, и сложен пойменными отложениями реки, а в восточной части зоны разгрузки на них залегают отложения крупного обвала. Обильная сосредоточенная разгрузка термальных вод в виде групп источников заметна в оползневых цирках, следующих друг за другом вдоль русла реки.
Рисунок 3 – Зоны разгрузки термальных вод Больше- Банной гидротермальной системы
Гидрогеологические особенности водного питания более глубинных частей гидротермального резервуара определяется наличием здесь следующих водоносных комплексов: 1) Плейстоцен-голоценовый водоносный комплекс, сложенный лавами и туфами различного состава.
Представлен безнапорными, напорно-безнапорными и напорными водами с порово- трещинными, трещинно-пластовыми и трещинно-жильными условиями циркуляции. 2) кайнозойский доплейстоценовый водоносный комплекс, сложенный палеоген- неогеновыми эффузивно-пирокластическими и вулканогенно-осадочными отложениями.
Здесь в трещинно-поровых, поровых, трещинно-пластовых и трещинно-жильных коллекторах происходит циркуляция термальных напорных и безнапорных вод, по некоторым субвертикальным и наклонным проницаемым зонам могут поступать более холодные воды, что приводит к смешению в местах их поступления с термальными водами. 3) Водоносный комплекс отложений верхнего и нижнего мела. Воды комплекса имеют напорно-безнапорный и напорный режимы фильтрации, трещинный и трещино- жильный тип циркуляции, с преобладанием термальных вод.
Особый интерес представляет изучение водоносного комплекса домеловых отложений (4). Анализ мощности литолого-стратиграфических единиц в сводном геологическом разрезе региона, позволил сделать вывод, что литостатистическое давление и температурные условия комплекса таковы, что здесь в условиях трещинного и трещино- жильного типа циркуляции находятся около- и надкритические термальные воды. Имеются достаточно веские доводы в пользу того, что резервуар около- и надкритических термальных вод на глубине не разобщен с гидротермальным резервуаром Больше-Банной системы.
Газовый состав термальных вод (табл. 1) свидетельствует о значительной роли процессов смешения в формировании состава термальных вод. Однако очевидно, что несмотря на значительную роль метеорных вод в водном питании Больше-Банных терм, роль глубинной составляющей достатоно велика.
Обосновывается гипотеза о наличии под известным геотермальным резервуаром, других геотермальных резервуаров, в том числе с теплоносителем с надкритическими параметрами. Рассмотрена возможная роль в водном и флюидно-газовом питании Больше-
Банной системы надкритических флюидов, предположительно дренирующих земную кору на глубинных уровнях залегания домеловых отложений.
Таблица 1. Состав пробы газов, спонтанно выделяющихся из воды
Газ Объемные % Содержание в
атмосфере, Объемные %
Отношение к среднему содержанию в атмосфере, n
Другие отношения содержаний газов
Гелий He 0,0061
He/H2=5,55
He/ He/CH4=2,54×10-
2
CH4/N2=5,14×10-3 CH4/CO2=7,99×10-3 CH4/O2=9,34×10-2 CH4/ Ar=3,39×10-1 Водород H2 0,0011
Кислород O2 3,18 20,95 0,15
Азот N2 57,76 78,084 0,74
Аргон Ar 0,877 0,934 0,94
Диоксид углерода (углекислый газ) CO2
37,18 0,041** 9,07×103
Метан CH4 0,297 1,859×10-7*** 1,60×105 Этан C2H6 0,0000785 Сумма
углеводородных газов
< 1×10-6***
He/CO2 =1,64×10-4 He/N2 =1,06×10-4 He/ Ar=6,96×10-3 He/ O2 =1,92×10-3 Этилен C2H4 0,0000076
Пропан C3H8 0,0000559 Пропилен C3H6 0,0000054 n-Бутан C4H10 0,0000061 i-Бутан C4H10 0,0000065
Примечания: * Проба газа № Ф4-15 отобрана 18.07.2015 г. И.Ф. Делеменем с использованием метода водяного затвора. Анализ выполнен в лаборатории Гидросейсмологии Камчатского филиала Геофизической службы РАН, и размещен в отчете КамГУ им. Витуса Беринг [1]. ** Среднее содержание диоксида углерода в атмосфере в 2015 г. дано в соответствии с графиком Киллинга [2].
*** Среднее содержание метана в атмосфере в 2015 г. дано в соответствии с [[3]].
Сделан вывод, что для лучшего понимания механизмов миграции углеводородов и формирования глубинных коллекторов нефти и газа в вулкано-тектонических структурах, необходимо дальнейшее изучение Банно-Карымшинской депрессии.
Список литературы
1. Геофизические исследования на Больше-Банных термальных источниках в 2015 году / Рылов Е.С. В сб. Полевые исследования на Камчатке – 2015.: Сборник отчетных материалов по итогам проведения летних профильных научно- исследовательских лагерей и школ-экспедиций ФГБОУ ВПО «Камчатский государственный университет имени Витуса Беринга». Петропавловск-Камчатский.
КамГУ им. Витуса Беринга, 2016. с. 48 - 62.
2. Hagedorn G. Mauna Loa Carbon Dioxide Simple. 2018. 24 мая 2018 http//upload.wikimedia.Org/Wikipedia/commons/thumb/d/da/Mauna_Loa_Carbon_Dioxide.svg/
300px-Mauna_Loa_Carbon_Dioxide.svg
3. The state of the Global Climate, in 2018.http://ane4bf-datap1.s3-eu-west- 1.amazonaws.com/wmocms/s3fs-public/ckeditor/files/Draft_Statement_26_11_2018_v12_approved _jk_0.pdf?VXUDp1UTysIkHog4_TTuiHsIzZ6A9D93